摄影测量学:单向空间后方交会C++实现
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更新于2024-09-07
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"这篇资源是关于摄影测量学中的单向空间后方交会实验的C++程序代码,用于处理从txt文档读取的坐标值,并进行计算。程序包括坐标读取、矩阵运算、结果输出到屏幕及txt文档的功能。"
单向空间后方交会是摄影测量中的一个重要概念,它是一种通过已知的多个地面控制点(Ground Control Points, GCPs)来确定航摄像片上未知点三维坐标的数学方法。在本实验中,程序利用C++编程语言实现这一过程,涉及的主要知识点包括:
1. 数据输入:程序通过`ifstream`对象读取txt文档中的坐标数据,这通常包含了多个地面控制点的图像坐标和对应的地面坐标。`input`函数用于将这些数据存储到二维数组中。
2. 矩阵操作:后方交会算法涉及到大量的矩阵运算,如矩阵转置、矩阵乘法等。程序中定义了模板函数`transpose`进行矩阵转置,`multi`函数执行矩阵乘法。矩阵转置是改变矩阵行与列的对应关系,而矩阵乘法是两个矩阵相乘得到新的矩阵。
3. 坐标转换:在摄影测量中,相机的内参矩阵(包括主点坐标x0、y0和焦距fk)和外参矩阵(包括旋转矩阵R和平移向量)用于将像素坐标转换为地面坐标。这里,`R`矩阵的计算涉及到欧拉角(Q、W、K)的转换。
4. 最小二乘法:在实际应用中,为了获得最佳拟合解,通常采用最小二乘法来求解未知点坐标。在代码中,可能通过迭代更新参数来逐步优化解的精度,例如变量`f`表示迭代次数,`do...while`循环可能用于迭代过程。
5. 结果输出:计算完成后,程序会将结果输出到控制台(屏幕)和另一个txt文档中。`ofstream`对象用于写入文件,`output`函数则负责格式化输出。
6. 摄影测量基本原理:这个实验代码体现了摄影测量的基本流程,包括从图像坐标到世界坐标的变换,以及在有噪声和不精确数据下的优化计算。
整体而言,这个实验代码涵盖了摄影测量的基础理论和编程实践,对于理解单向空间后方交会的过程和应用具有很高的学习价值。通过对代码的分析和运行,可以深入理解摄影测量中坐标转换和数据处理的方法。
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