第18讲-区域网平差的精度自检校.ppt
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1、,1,6.5区域网平差的精度,Accuracy of Block Adjustment,山东科技大学测绘科学与工程学院,2,一、 研究区域网平差精度,的基本方法,【一】理论分析方法 【二】实验研究方法,山东科技大学测绘科学与工程学院, ,T, 0 ,1 n,n 1,3,【一】理论分析方法 概念 利用数理统计的理论和方法,如方差协方差 的传播定律,来导出平差量的精度。 原理 间接平差误差方程式: AX L V 权P,法方程式: 未知数权系数矩阵: 单位权中误差: 未知数中误差:,AT PAX AT PL 1 QX A PA V T PV r X 0 QX,平均中误差:, X Xi,最大中误差:
2、( Xi )max 山东科技大学测绘科学与工程学院,4,【一】理论分析方法, 特点,优点:方法简便、易行,亦十分可靠,广泛应用。,缺点:, 为了减少计算量,必须采取各种简化的假设。 往往采用近似的随机模型。, 输入和输出数据的误差都被看作是服从正态分布 的偶然误差。, 使用这种方法来研究空中三角测量的精度只能处 理偶然误差,因为数理统计的理论和方法都是针对 偶然误差。,山东科技大学测绘科学与工程学院,5,【二】实验研究方法 概念 预先测定大量检查点上的平面位置和高程,然后 将这些实地测量的平面位置和高程,同区域网加密的 相应结果进行比较,将其差值视作真误差,再对这些 真误差进行统计分析,从而得
3、出区域网空中三角测量 的精度。 原理, x ,( X 检 X 摄 )2 nX,山东科技大学测绘科学与工程学院,6,【二】实验研究方法, 特点,优点:用实验法评定区域网的精度,其结果比较,接近于实际。,缺点:, 它要求直接测定地面上大量的检查点,花费大量 的人力、物力和时间。, 一次实验所导出的精度,只能说明相对于本次实 验某种空中三角测量成果的精度。不具备普遍的指 导意义。, 要想由此而确定出过程参数和最后结果的精度性 能之间的函数关系,需要在系统改变这些过程参数 的条件下,重复地进行实验,从而导致大量的野外 作业量。,山东科技大学测绘科学与工程学院,7,【二】实验研究方法, 解决办法, 将这
4、两种方法结合起来使用。, 用理论分析方法,研究区域网加密的理论 精度与区域网设计参数之间的函数关系; 用实验区域的实验分析方法,则作为理论 研究结果的一种验证和补充。,山东科技大学测绘科学与工程学院,8,二、 影响区域网空中三角测量,精度的主要因素,【一】直接影响原始观测数据,的精度的因素,【二】直接影响到区域网的,几何强度的若干因素,【三】平差方法,山东科技大学测绘科学与工程学院,9,【一】直接影响原绐观测数据精度的因素,从, 0 Q ;, 0 ,V T PV r,分析,1、航摄仪的类型(常角、宽角、特宽角) 从几何角度看,特宽角所摄像片的基线/航高比大。但 像片周边影像质量降低; 畸变差增
5、大。 2、摄影比例尺 小比例尺的航摄像片,航高大,大气雾蒙影响大,影 像质量下降。 大比例尺的航摄像片,由于飞机运动造成的影像位移 问题,则飞机必须带有像移补偿装置。 山东科技大学测绘科学与工程学院,10,【一】直接影响原绐观测数据精度的因素,3、空中三角测量中点的类型, 标志点量测精度最高。只在高精度的测量中使用。 连接点人工转刺点量测精度低,匹配点高。 自然地物点精度介于二者之间。,4、空中三角测量中所使用的量测仪器,仪器主要有三类,立体坐标量测仪,解析测图仪,数字 摄影测量系统。其精度亦各不相同。,5、影像系统误差的改正,系统误差主要有三种:物镜畸变差、几何变形、大气折光差 的影响。,山
6、东科技大学测绘科学与工程学院, ,11,【二】直接影响到区域网几何强度的若干因素,从, 0 Q ;,Q AT PA,1,分析,1、控制点的精度、数量及其分布 小比例尺测图中,控制点数据误差相对于 区域网空中三角测量来说可以忽略不计。 大比例尺空中三角测量(如地籍测量)中, 控制点数据的误差就十分重要而不可忽视。所 以必须将控制数据看作是带有一定权值的观测 值参数的平差。 数量及其分布在后面详细讨论 山东科技大学测绘科学与工程学院,12,【二】直接影响到区域网几何强度的若干因素,2、摄影覆盖方式, 在通常的摄影测量作业中,大多是采用航向重叠,60%,旁向重叠20%。, 有时补充横飞骨架航带,以减
7、少对于高程控制点,的要求。, 可采用增加旁向重叠来提高成果精度。, 在Appenweir试验场,为了进行大地测量加密,,采用了四重摄影覆盖。其目的是使同一物体能在多 张像片上同时成象,从而使某些类型的系统误差得 到互相抵偿。,山东科技大学测绘科学与工程学院,13,【二】直接影响到区域网几何强度的若干因素,3、辅助数据的运用:, 卫星导航系统GNSS,如GPS,则是利用卫 星通过测距确定摄影瞬间航摄仪的位置,即摄 影中心的外方位线元素。, 将摄影测量数据同辅助数据、地面控制数据,一起进行联合区域网平差,可以改善区域网平 差的成果。,山东科技大学测绘科学与工程学院,14,【三】平差方法,1、光束法
8、区域网平差是最直接、最严密,的平差方法,因而其精度最高;,2、独立模型法次之;,3、航带法区域网平差精度最低。,山东科技大学测绘科学与工程学院,15,三、 区域网空中三角测量的精度,【一】平面精度,【二】高程精度,山东科技大学测绘科学与工程学院,16,【一】平面精度 引用区域网的四种典型化的控制点布设方案时,密 集 周 边 布 设,C1 点间隔2b,C3 8个点,C2 16个点,C4 4个点,山东科技大学测绘科学与工程学院,17,平面精度的主要结论, 对于平面区域网平差而言,只要有周边控制就够了。,区域内部的控制点可以局部改善精度,但不能代替周边控 制。, 在具有密集周边控制的条件下,区域网的
9、平面精度与,区域大小几乎无关,且整个区域内精度的分布是十分均匀 的。, 在具有密集周边控制的条件下,区域的形状是无关紧,要的。, 在具有稀疏周边控制的条件下,最大标准误差总是出,现在区域边缘上两个相邻控制点的中央地带。区域网的平 面精度大体与控制点之间的距离成线性关系。, 使用60%的旁向重叠的航片,大约可以提高精度40%。,山东科技大学测绘科学与工程学院, z, 0 H, z max , 0 H, 1.3, z , 0 H, z max , 0 H, z max ,ib,18,【二】高程精度 高程精度主要与相邻两排高程控制点之间的跨 距(平均基线长为单位)有关。最大标准误差和平 均高程误差大
10、体上与这个跨距成正比例地变化。, z max ,ib 0.34 0.22i 0.27 0.31i z ,2b,ib 0.25 i 0.31i z 1.24 山东科技大学测绘科学与工程学院,19,高程精度结论, 对于由20%的旁向重叠的航摄像片所构成的区域,至少要有三,排高程控制点分别布设在区域的首末两端和中央。, 区域网的高程精度主要取决于相邻两排高程控制点之间的跨,距(以平均基线长为单位表示)。随着跨距的增加,高程误差将 成正比地增大。, 在跨距较短(i5)的条件下,区域网的高程精度可以保持在,单位权中误差的数量级。大体相当于0.1%的航高。, 如果区域的范围太大,则在区域的内部应该布置多排
11、高程控,制点。, 使用60%旁向重叠的航摄像片,能够提高平差区域的理论高程,精度,并且可以采用格网状的布点方案。, 由于最大的高程误差总是出现在区域的上下两条边缘航带、,相邻两排高程控制点的中间部位,所以,在这些地方增补一个高 程控制点,可以有效地提高区域网的高程精度,并改善精度分布 的均匀性。,山东科技大学测绘科学与工程学院,20,6.6 区域网平差系统误差,Systematic Errors In Block Adjustment,山东科技大学测绘科学与工程学院,21,一、,概述,【一】系统误差的存在证据 【二】系统误差对区域网 平差的影响 【三】消除系统误差 影响的措施 山东科技大学测绘
12、科学与工程学院,22,【一】系统误差的存在证据,1. 对同一组航空摄影资料进行解析空中三角测量,,平差后所得的单位权标准误差0并不是一个常数,,而是随着区域的大小、控制点的数量与分布等参 数的变化而不同。,2. 计算得到的/0的值远远大于理论值。,3. 大量实践表明,在区域网平差之后,平差点上的,误差分布往往呈现出局部的系统性趋向。,4. 光束法区域网平差精度不及独立模型法的主要原,因是由于残余系统误差的存在而造成的。,5. 使用独立模型法平面区域网平差时,若采用稀疏 的周边控制,实际的平差结果比理论分析所预期 的要坏得多。,山东科技大学测绘科学与工程学院,23,【二】系统误差对区域网平差的影
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