空中三角测量的主要方法
空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置的测量方法。其主要目的是为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。空中三角测量一般分为两种：模拟空中三角测量即光学机械法空中三角测量;解析空中三角测量即俗称的电算加密。
用光学机械的方法，在实现摄影过程的几何反转原理的基础上，借助立体测图仪进行空中三角测量。一般只限于在一条航线内进行。主要步骤是：把一条航线段的像片按顺序安置在测图仪的各投影器内，通过逐个像对的相对定向，建立单个立体模型。然后借助于相邻立体模型之间重叠部分的公共地物点和公共投影中心，把模型依次连接起来，构成航线网模型。最后把航线网模型作为一个整体进行绝对定向，使所建立的航线网模型同少量的外业控制点相符合。航线网模型中所有的点经绝对定向后，即可作为单个模型测图时的控制点。
航线网模型的绝对定向要求至少有 3个外业控制点。由于各种误差的存在会引起模型的变形，所以一般在工作中要求每条航线具备6个作业控制点,以便在绝对定向中用图解方法进行整体模型的变形改正。利用多倍投影测图仪进行空中三角测量时，像片须先经缩小;只有两个投影器的立体测图仪，如具有基线向内和向外安置，观察目镜系统左、右转换等功能，也可以用类似方法进行空中三角测量。
根据像片上的像点坐标(或单元立体模型上点的坐标)同地面点坐标的解析关系或每两条同名光线共面的解析关系，构成摄影测量网的空中三角测量。建立摄影测量网和平差计算等工作都由计算机来完成。建网的方法有多种，最常用的是航带法、独立模型法和光线束法。这 3种方法既可以在一条航带上应用，称为单航带的解析空中三角测量，也可以将若干条航带连接成一个区域进行整体平差，称为区域网空中三角测量，或简称区域网平差。区域网平差不仅可以进一步减少野外实测控制点的工作量，而且有内部精度均匀的优点，所以应用最广。
航带法区域网空中三角测量这种方法基本上模仿模拟法空中三角测量建立单航带的过程，也就是通过计算相对定向元素和模型点坐标建立单个模型，利用相邻模型间公共连接点进行模型连接运算，以建立比例尺统一的航带立体模型。这样由各单条航线独立地建立各自的航带模型。每个航带模型单元要各自概略置平并统一在一个共同的坐标系中，最后进行整体平差运算。为此要对各航带列出各自的非线性改正公式(使用二次或三次多项式或二次正形变换公式)，按最小二乘法准则统一平差计算，求出各条航带的非线性改正参数。计算过程中既要考虑使相邻航带间同名连接点的地面坐标相等，控制点的内业坐标同外业实测坐标相等，又要使各模型点坐标(此时作为观测值看待)改正数的平方和为最小，从而最后获得全区域网加密点的地面坐标。
独立模型法区域网空中三角测量首先由航带内各相邻的航摄像片构成单模型(或双模型或模型组)视为刚体单元，即在单元内不加任何改正的独立模型。各独立模型可以用解析法或用立体测图仪来建立。独立模型法区域网空中三角测量就是把这些独立模型的全部纳入到整体平差运算中。此时每个独立模型只作平移、旋转和缩放，把各个加密点和控制点的模型坐标作为观测值，使相邻独立模型的同名点的坐标相等，控制点的坐标同外业的实测坐标相等。在实践中常常把加密点的平面和高程分开解算，以减少计算机的存贮和计算工作量。
光线束法区域网空中三角测量以投影中心点、像点和相应的地面点三点共线为条件，以单张像片为解算单元，借助像片之间的公共点和野外控制点，把各张像片的光束连成一个区域进行整体平差，解算出加密点坐标的方法。其基本理论公式为中心投影的共线条件方程式(见解析摄影测量)。由每个像点的坐标观测值可以列出两个相应的误差方程式，按最小二乘准则平差，求出每张像片外方位元素的6个待定参数,即摄影站点的3个空间坐标和光线束旋转矩阵中3个独立的定向参数，从而得出各加密点的坐标。
以上几种方法中,光线束法理论公式是用实际观测的像点坐标为观测值列出误差方程式，所以平差的理论是严密的，加密的精度也应该最高。但在实施中应清除航摄资料本身存在的系统误差，否则光线束法的优越性就得不到发挥。航带法在理论上最不严密，但它在运算中有消除部分系统误差的功能，而且运算简单，对计算机内存容量的要求不高。
同模拟法比较，解析法精度高，速度快，没有模拟法的种种限制，而且对航摄机物镜畸变、摄影材料的变形、大气折光等物理因素所引起的像点误差，以及地球曲率的影响等都可以用计算的方法逐点加以改正，提高加密精度，从而可大量减少外业控制点的测量工作。解析空中三角测量方法不仅可用于测绘地形图的控制点内业加密，而且还可用于国民经济的其他方面，如铁路、公路的选线，高压输电线路的设计等。
整理：陈柳林
审核：高冲
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