MATLAB实现空间后方交会与前方交会程序设计

"这篇资源是关于使用MATLAB语言编写的摄影测量学中的空间后方交会与空间前方交会程序。实验目的是通过编程加深对影像外方位元素的理解，要求使用C、VB或MATLAB编写程序，并提交包含程序源代码、计算结果和体会的实验报告。实验数据包括相机参数和控制点信息，实验流程涉及外方位元素的计算、旋转矩阵的构建、投影系数的计算等。" 在摄影测量领域，空间后方交会与空间前方交会是两个关键的概念，用于确定影像中像点对应于地面的真实位置。这里，我们将详细讨论这两个过程及其在MATLAB程序中的实现。 1. **空间后方交会**： - **目的**：根据已知控制点的地面坐标和像点坐标，反算影像的外方位元素，包括旋转向量和平移向量。 - **初始数据**：包括相机的内方位元素（如焦距f、主点坐标x0、y0），平均航高、像片比例尺，以及控制点的地面坐标和像点坐标。 - **步骤**：首先，设置未知数的初始值，如胶原素（Zs）和线元素（Xs、Ys）。然后，计算旋转矩阵R，通过共线方程计算像点坐标的近似值，形成误差方程并法化，解求外方位元素，检查计算的收敛性。 2. **空间前方交会**： - **应用**：一旦获得外方位元素，可以进行前方交会，即由像点坐标计算地面点坐标。 - **计算**：使用旋转矩阵R1和R2计算左右像片的相对姿态，根据外方位元素计算摄影基线Bx, By, Bz。接着，计算像点的空间辅助坐标，通过投影系数得到未知点的地面坐标。 3. **MATLAB程序设计**： - **程序结构**：包括了若干子函数，如矩阵操作（转置、乘法、求逆）、误差函数计算、输出函数等。 - **关键函数**：`transpose`用于矩阵转置，`multiply`处理矩阵乘法，`inMerse1`求解矩阵逆，`shuchu`用于输出结果，还有专门计算左右像片外方位元素的函数`zuobian`和`youbian`。 在实际编程中，应确保输入数据的准确性，并通过调试和迭代优化算法，提高计算的精确度。实验报告应详细记录每个步骤的计算结果，分析误差来源，并总结编程过程中的学习心得。 在完成这个实验后，学生不仅可以掌握空间后方交会和前方交会的理论，还能锻炼编程能力，将理论知识转化为实际应用。这有助于深化对摄影测量与遥感技术的理解，为进一步的学习和研究打下坚实基础。