解析測圖

用計算機進行解算，但輸入座標的方式有兩種：一種是輸入物方座標，用計算機解算相應的像點座標，並驅使像片盤達到像點的位置。另一種是用座標儀輸入像點座標，計算機求出相應物點的座標。其踐證明，輸入物方座標更加靈活實用，所以大多數解析測圖儀都屬於這一類。

像片放在像片盤上後，由觀測者在鍵盤上把攝影機主距、物鏡畸變差、大氣折光差、地球曲率等必要的數據輸入計算機，並輸入像片四個框標的理論值。單像觀測每個像片的四個框標，計算機即可進行內定向。確定像主點位置，進行像片座標與儀器架座標之間的換算，以及底片變形參數的計算。解析相對定向中，立體觀測六個或更多標準點位的定向點座標，用平差方法解算定向元素。 ^[1] 

①根據解析的數學原理形成立體模型，便於對像點數據進行多項誤差改正，其作業精度主要由計算機的性能和軟件的完備性決定。

②能夠根據嚴格的幾何條件迅速解算立體像對的相對定向和絕對定向元素。

③不存在對像片焦距、像幅和像片傾斜角大小等方面的限制，能夠根據所存儲的點位數據自動找點，並以測標對準該像點，可以應用於所有各種方式的攝影測量作業。

④由於有終端顯示和操縱作業的控制面板以及相應的軟件系統。因此，作業靈活，能夠進行人機對話。

⑤可以把有用的數據存儲起來或用某種外圍設備輸出，也可獲得數字地面模型。

⑥利用計算機可以驅動正射投影儀(又稱正射投影裝置)，獲得正射投影像片，還可以進行縱、橫斷面的測繪和自動測圖。 ^[2] 

1、精密立體座標儀

由於可用解析的方法處理系統誤差，它在立體座標儀光學機械方面的要求放寬，要求機械結構穩定、簡單。為處理不同攝影方式及不同比例尺的像片，許多解析測圖儀的觀測系統中增設了由計算機控制的可作連續像對觀測和消除旋像的Dove稜鏡以及可連續調節觀測影像比例尺的Zoom變倍系統。為方便操作，立體座標儀前一般設有控制面板或菜單鍵盤。

2、接口設備

接口設備是用來建立立體座標儀、繪圖桌一操作枱與計算機之間聯繫的設備。立體座標儀和繪圖桌的模擬量輸入計算機須進行(A/D)轉換；計算機解算後反饋和控制立體座標儀、繪圖桌和其它光學機械設備須進行數/模(D/A)轉換；其它一些諸如CCD數字攝像機與計算機的聯繫也需要相應的接口設備。接口設備包括模/數(A/D)轉換的編碼器和數/模(D/A)反饋轉換和控制作用的伺服系統。無反饋的系統一般稱為機助測圖系統。 ^[3] 

1、實時程序

在解析測圖儀上是利用數字形式建立幾何關係翻座標變換的。一為保證作業員移動手輪和腳盤時能完整、連續地觀測到立體模型，計算機在人眼視覺暫留的瞬間之內，根據輸入座標量重複計算，稱之為實時計算。須編制實時程序，實時程序體現“數字導杆”的作用，執行後在何服系統的作用下，推動有關部件運動。實時程序的運算時間一般僅需幾ms，而為執行應用程序騰出必要的時間實時計算一般須完成以下工作：

(1)儀器架座標與像片座標的變換；

(2)點的像片座標與模型座標的變換；

(3)模型座標與相應地面座標的換算；

(4)模型座標(或地面座標)與繪圖桌座標的變換；

(5)立體座標量測儀系統誤差的改正；

(6)像片系統誤差的改正；

(7)圖紙系統誤差的改正；

(8)球曲率與大氣折光差的改正。

部分變換與改正的原理已於第五章介紹，實時程序由儀器製造廠商設計，用户不得改動。

2、應用程序

應用程序是用來完成用户要求的各種攝影測量任務的軟件。一般廠商都提供常規的攝影測量作業軟件。應用程序一般用高級程序語言編寫，用户可對應用程序作修改和補充。各種解析測圖儀均應包括下列基本應用軟件：

(1)內定向像片盤上沒有k角旋轉螺旋，利用4～8個量測框標值，內定向程序計算出內定向元素，供實時程序的座標變換。

(2)相對定向程序啓動後，儀器自動驅動至6個標準定向點，作業員消除觀測點的上下視差，點的左右像片座標自動進入計算機。全部點觀測完成後，計算機解算出相對定向元素和殘餘誤差，以便判斷是否需要重測。

(3)絕對定向程序啓動後，輸入定向點的地面座標。操作時，立體切準各控制點，量測模型座標。解算後輸出絕對定向參數和殘差。

(4)單模型光束法定向 首先輸入模型座標，然後量測標準點位和控制點的模型座標，利用共線條件方程式，採用最小二乘原理嚴密平差，輸出外方位元素和殘差。理論上它是一步定向，比相對定向和絕對定向兩步進行的精度高。

(5)模型參數的存儲與恢復該程序可以把確定模型的各個參數及有關數據存儲。需要時，可以利用這些數據恢復模型。若像片移動時，則只須進行內定向後，恢復存儲的定向參數。若進行空中三角測量時獲得了像片的外方位元素，在解析測圖儀上測圖時，可以免除定向操作。

(6)點觀察該程序利用輸入的點號，找出該點的像片座標、模型座標或地面座標，並自動驅動到指定點位，可以提高作業速度及檢驗量測結果的可靠性。 ^[3] 

解析測圖儀是由精密立體座標量測儀、電子計算機、數控繪圖桌、相應的接口設備及伺服系統、軟件系統以聯機方式組成。電子計算機是它的核心。用數字方式解算立體像對上像點座標與相應模型點的三維座標．通過數字模型，建立像點、投影中心、物點三點共線，完成點位、斷面、地物與等高線的量測任務。成果記錄在磁帶上，是一種數字化產品，通過數字繪圖桌繪出圖解式地形原圖。

與各種模擬測圖儀比較，解析測圖儀有如下明顯的優點：

(1)精度高。由於解析測圖儀光機部分構造簡單．機械運動少，易於做成穩定的結構。偶然誤差的影響可通過平差配賦消除。

(2)功能強。採用數字方式解算．可以方便地進行數字模型、縱橫斷面和等高線量測，並輸出數字的或圖解的成果，是獲取地理基礎信息的主要方法。另外數字解法不受攝影方式、攝影主距和外方位元素等方面的限制，故除常規攝影的測圖外．還可處理交向攝影、全景攝影、非量測相機的像片及遙感圖像資料。

(3)效率高。通過計算機控制，在定向過程中可自動驅動到標準點位觀測，或對已測過的像對恢復像對的方位。在觀測過程中能及時發現觀測粗差，減少空中三角測量的返工。另外，可以進行人機對話，輸入簡單的命令就可以完成一連串煩瑣冗長的操作，大大縮短測圖輔助性操作的時間，提高總生產率。

(4)具有機助繪圖功能。測圖時，作業員只需在儀器上觀測，成果記錄和繪成地形圖等工作則由計算機控制和發揮軟件的功能來自動完成，使測圖過程半自動化。

(5)便於實現測圖自動化。如果在解析測圖儀的基礎上，增加影像相關設備，代替人眼的立體觀測，就形成了在線方式的自動化測圖系統。

(6)便於建立地圖數據庫。在解析測圖儀上所取得的量測成果如點位、等高線等的量測，不僅可以通過電子繪圖桌以圖解的方式輸出，而且可以以數字形式存儲起來。另外．通過斷面掃描還可專門採集數字高程模型的數據點以及製作正射影像的數據。這些數據經過相應的計算機軟件處理，即可用於建立地圖數據庫。 ^[1]