PATB使用说明书

Project选项 ...................................................................................................... 2 Features选项 .................................................................................................... 2 Input选项 ......................................................................................................... 4 Output选项 ...................................................................................................... 8 Correct选项.................................................................................................... 14 Accuracy选项 ................................................................................................ 15 GPS选项 ........................................................................................................ 17 Config选项 .................................................................................................... 17 附录： ..................................................................................................... 17

PATB使用说明书： Project工程选项

该选项用于输入项目文件：

 在Project definition file项中输入项目文件（*.pro），可以按右边

的下拉按钮来选择文件。  在Project和User identification项中输入一些描述信息，便于归类。

例如：

Project中输入： PATB教学示例。

User identification中输入：李四（作业员姓名） Features特征选项

 Requested Adjustment Features:

1. With automatic gross error detection是否进行粗差检测。

Coarse: 粗略检测。 Subtle: 精细检测。

注意：通常，当加密一个测区时，在开始的时候首先做粗略检测，当加密精度比较高时，再改为精细检测粗差。 2. With correction of systematic errors by self-calibration是

否使用自检校法改正系统误差。在PATB区域整体平差中可以联立解算出补偿系统误差的附加参数，并自动进行系统误差的补偿。此项对PATB的解算至关重要，它主要是改正影像本身的变形，一般在进行粗差探测后再进行系统差自检校。所以在第一次平差解算时不用选此项。如果控制点或连接点存在较大的粗差，而没有剔除即进行自检校平差，会将粗差当作系统误差进行改正，导致错误的平差结果。详细介绍请见Correct选项的介绍。

3. With calculation of a posteriori variances by inversion是否

使用法方程矩阵求逆法计算加密精度（验后方差）。

4. With kinematic GPS-observation是否使用机载动态GPS观测值联

合平差

 Camera Parameters in mm:

1. Focal length on input file of photographs

像机焦距由输入的像点文件（参照Input选项）指定，如果选中该项，那么PATB将使用像点文件中为每一张影像指定的焦距。否

则将使用下面一项（Focal length）中指定的焦距做为整个测区所有影像的焦距。

注意：如果测区中使用了两个以上的像机，那么该项必须被选中。 2. Focal length

为整个测区指定焦距。如果上面的选项未被选中，系统将该项输入的焦距（单位：毫米）作为所有影像的焦距。 3. Size of photographs

指定影像的像幅尺寸（单位：毫米）。

 Iteration Steps:

Break up limit for iteration steps（after error detection）in m

迭代终止的限差（以m为单位），当两次迭代的坐标的最大改正值较差小于该限差时，就结束运算。

注意：该项的设定值由用户的平差精度决定。例如：如果加密精度要求为5米，那么这里输入0.2或0.5米都是可以的。但是如果加密精度要求为0.5米，那么就应该输入0.02或0.05米。 Input输入选项

Image Points

1. Input file for photographs

指定像点坐标文件。

2. Format for photo numbers(integer,real,integer)

指定影像编号的格式。第一个参数为整数，代表影像的索引号码，第二个参数为实数，代表像机焦距（单位：μ），第三个参数为整数，代表影像自检校的组号。

例如： 1101 153560.000 0 9901 1003.708 44463.201 0 20020801 -80018.163 2218.391 0 20020401 -79738.504 50761.422 0 20021202 -68731.572 -56816.140 0 20020803 -69690.123 3502.425 0 3206 -48042.980 -3436.976 0 -99 1102 153560.000 0 9901 81171.729 45477.653 0 20020801 1977.933 1810.725 0 20020401 4061.096 50240.405 0 21031313 -82679.468 54207.634 0 21031315 -84506.794 56007.356 0 3206 38723.786 -3189.232 0 -99

3. Format for image points(integer,2*real,integer)

指定像点坐标的格式。第一个参数为整数，代表像点的编号，接下来的两个参数为实数，代表像点的x、y坐标（单位：μ），最后一个参数为整数，代表该像点的组号。 格式设定举例： 1234567890123456789012345678901234567890123456 16353 152840.000 1 1635404 -83175.770 86061.179 0 1635405 -92345.740 -38117.319 0 1635402 -83150.793 -3736.857 0 1635401 -92636.631 -78517.419 0 1635406 -69808.586 46772.115 0 1635403 -80632.477 90878.179 0 1635408 -54540.098 83097.804 0 -99 上面的例子中：

第一行表明影像索引编号为16353，焦距为152.840毫米，自检校分组为第一组。因为这一行参数的数量和类型与缺省的类型完全一致，故可以简单的设定其格式为：（*）即可，或（i10,f14.3,i2）

第一个像点的点号为1635404，坐标为（－83.175,86.061）毫米，像点组号为0，格式可以设定为（*）或（i12,f14.3,f14.3,i2） 注意： PATB支持对像点分组，这对于测区中包含不同地形的情况是非常重要的。例如，对于森林地区，由于两次摄影间隙，树顶可能会因为风的原因发生变化；高山地区，由于相邻两次摄影的角度变化较大，导致影像变形等。这些地区的像点的量测精度必然比平坦地区的像点的精度要差，因此正确的作业应该将他们分到不同的组。 不同像点组的精度设置请参照Accuracy选项。 4. Sequence of co-ordinates

指定像点坐标的坐标系统。有两个选项： x – y：右手坐标系 y – x：左手坐标系

 Control Points

1. Input file for control points（and GPS）

指定控制点和GPS参数文件。

2. Format for horizontal control（integer,2*real,integer）

指定平面控制参数的格式。

第一个参数为整型，代表控制点编号。接下来的两个参数（实型）代表控制点的平面坐标。最后一个整型参数代表这个控制点的平面控制组号。

3. Sequence of co-ordinates

指定控制点平面坐标系统。有两种情况可供选择：

x – y：左手坐标系 y – x：右手坐标系

注意：控制点的平面坐标系统必须和像点的坐标系统保持一致。 4. Format for vertical control（integer,real,integer）

指定高程控制参数的格式。

第一个参数为整型，代表控制点编号。第二个参数（实型）代表控制点的高程坐标。最后一个参数（整型）代表这个控制点的高程控制组号。

格式设定举例：

1234567890123456789012345678901234567890 0 30012 51541.080 -61066.270 1 30011 50634.570 -50091.380 1 30010 68680.130 -46959.920 1 30004 40515.410 -51894.120 1 30003 64268.270 -54983.600 1 30002 66602.500 -41506.530 1 30001 41328.000 -45008.100 1 -99 0 30012 87.840 1 30011 103.980 1 30010 23.850 1 30004 172.970 1 30003 56.060 1 30002 9.150 1 30001 348.470 1 -99

上面的例子中：第一个0与-99之间为平面控制参数，第二个之间为高程控制参数。

由于数据格式与缺省格式一致，所以平面和高程格式可分别输入：（*）和（*）

注意：PATB支持控制点分组参与平差。不同控制点组的权设置参照Accuracy选项。  Exterior Orientation Parameters

Input file for exterior orientation parameters

指定外定向参数文件。

如果用户在进行完一次平差后而且在Output选项中设定了外定向输出文件，那么在接下来的平差过程中可以输入这个文件，PATB将把这个文件作为迭代计算的初值，可以减少平差运算时间。

注意：为了应付可能的意外情况，一个好习惯为： 设指定的外定向参数输出文件为Test.ori 首先做一个拷贝Test.or 然后将Test.or设定为外定向参数的初值文件。 Output输出选项

 Printout

1. File name for printout

指定PATB平差结果输出文件。下面有十个输出项可选择，与选中的输出项相应的结果将会出现在指定的结果文件中。 2. Read in data

是否将输入PATB的像点文件和控制点文件（包含GPS参数）输出到结果文件。

注意：该项的作用是可以检查在前面指定的像点格式和控制点格式是否正确。如果格式输入不正确，那么结果文件中将会输出不正确的读入数据。 3. Photo connections

是否在结果文件中输出影像的连接关系。

注意：用户在加密作业过程中有时会出现连接点编号重复等错误，而且错误不容易被发现。这一项可以用来检查这种错误：

PATB输出的邻接关系如下图所示：

PHOTO GROUPS AND PHOTO CONNECTIONS ---------------------------------- photo numbers of group 1 16353 photo group 1 has 1 photo 第一组只有16356一张影像 photo numbers of group 2 16354 due to connection with photo-no. 16353 26386 due to connection with photo-no. 16353 26385 due to connection with photo-no. 16353 16355 due to connection with photo-no. 16353 26387 due to connection with photo-no. 16353 16354 connects with photo-no. 16355 26387 26386 26385 16355 connects with photo-no. 26386 26385 26387 connects with photo-no. 26386 26385 26386 connects with photo-no. 26385 photo group 2 has 5 photos 第二组有5张影像：16354，16355 26387，26386，26385

在上图所示的输出结果中，PATB将影像根据邻接关系分成了若干组，通常情况下，分组是按照下图方式进行的： 1(16353) 2(16354) 2(16355) 3 3 4 2(26387) 2(26386) 2(26385) 3 3 4 3 3 3 3 3 4 图中测区为3条航线（航向重叠60％，旁向重叠30％），18张影像，共分为4组。如果第二条航线的第3、5两张影像由于连接点编号重复，那么PATB输出的分组结果用图示方法表示则如下图所示： 1 2 2 3 3 3 2 2 2 3 2 3 3 3 3 3 3 3

可以发现：在第二组中多了一张影像，而且第四组消失。

4. Initial orientation parameters

是否在结果文件中输出初始定向参数。 5. Initial terrain co-ordinates

是否在结果文件中输出地面坐标的初始值。 6. Image co-ordinates and residuals

是否在结果文件中输出像点坐标及其残差。 7. Control points and residuals

是否在结果文件中输出控制点坐标及其残差。 如下图所示： COORDINATES OF CONTROL POINTS AND RESIDUALS ------------------------------------------- in units of terrain system horizontal control points code of point point-no. x y input -> used rx ry sds check 3084 -69867.740 -201834.600 HV 2 -0.014 -0.172 1 . 1 3085 -70572.000 -205010.560 HV 2 -0.242 0.260 1 2 2 （省略部分行）。 vertical control points code of point point-no. z input -> used rz sds check 3084 525.770 HV 2 -0.067 1 . 3085 417.380 HV 2 -0.325 1 1 （省略部分行）。 其中

3084 -69867.740 -201834.600 HV 2 -0.014 -0.172 1 . 1 代表：控制点编号3084

外业坐标为（-69867.740，-201834.600） 平高控制点，在2张影像中量测

x、y坐标残差分别为-0.014m，-0.172m

平面控制的组号为1（注意：如果为粗差，将会出现 * 号，且像点组号会标记为21）

最后的两个数代表残差与中误差的比值。如果比值小于1，用“.”标记。

高程部分类似。

在本例中，中误差值如下图： ROOT MEAN SQUARE VALUES AND CHECK VALUES OF RESIDUALS OF NON-PHOTOGRAMMETRIC OBSERVATIONS ----------------------------------------------------------------------------------------- image system terrain system terrain system control points with sds-no. 1 --------------------------- obs x = 12 rms x = 9.20 rms x = 0.229 chv vx = 0.69 obs y = 12 rms y = 6.94 rms y = 0.173 chv vy = 0.52 obs z = 12 rms z = 2.46 rms z = 0.06 1 chv vz = 0.18 中误差 3倍中误差

如果控制点的x、y坐标残差都大于3倍中误差，其平面坐标就会被当作粗差且不参加平差计算。

如果控制点的z坐标残差大于3倍中误差，其高程坐标就会被当作粗差且不参加平差计算。

8. Adjusted co-ordinates（photo by photo）

是否在结果文件中输出加密坐标（按影像顺序排列）。 9. Critical points

临界点输出项，当你在前面选择了粗差探测，则此项必须选择，以便列出临界点的粗差数值。

如下图：

point-no. 25438414 TP 6

264312 -9375.4 -72224.2 -15.1 -13.3 0 . .

254385 63070.2 33644.1 -11.5 17.9 0 . 1

264313 -93742.3 -71553.0 10.5 -12.9 0 . .

254383 -95593.6 35716.1 16.7 7.0 0 1 .

264311 67985.2 -68619.3 3.8 -0.9 0 . .

254384 -15070.6 35847.7 -2.3 1.3 0 . .

连接点编号：25438414

6度重叠 像点（TP）

6个量测分别位于影像264312、254385、264313、254383、264311和254384上（六个数字是影像的索引编号）

第一个量测坐标为 （-9375.4，-72224.2），单位为像方系统单位（在Accuracy选项中设置，这里为μ），x坐标的残差为-15.1μ，y坐标的残差为-13.3μ。像点组号为0（注意：如果为粗差，将会出现 * 号，且像点组号会标记为21），最后的两个数分别对应像点x、y坐标残差与中误差的比值，如果小于1，则标记为“.”。

在本例中，中误差值如下图： ROOT MEAN SQUARE VALUES AND CHECK VALUES OF RESIDUALS OF PHOTOGRAMMETRIC OBSERVATIONS ------------------------------------------------------------------------------------- image system terrain system image system image points ------------ obs x = 8661 rms x = 5.26 rms x = 0.057 chv vx = 15.79 obs y = 8661 rms y = 5.61 rms y = 0.060 chv vy = 16.82 中误差 3倍中误差

如果像点x、y坐标残差都大于3倍中误差，就会被当作粗差且不参加平差计算。

注意：在结果输出文件（*.pri）中，TP代表像点，HV代表平高控制点，HO代表平面控制点，VE代表高程控制点。 HV 4－>HO 3代表：4度平高点降为3度平面点，即该控制点的高程超限，且4个像方的量测值有一个有错误。 10. Adjusted co-ordinates（in sequence）

是否在结果文件中输出加密坐标（按点号排序） 如下图：

ADJUSTED TERRAIN COORDINATES ---------------------------- in units of terrain system x y z code point-n0 -69848.331 -195682.956 384.268 TP 2 28 200 -93359.825 -196907.261 205.310 TP 4 201 -69392.553 -196659.886 367.135 TP 4 202 -91431.528 -197854.768 167.737 TP 4 204 -70078.670 -197546.823 405.402 TP 4 205 -92300.087 -199029.116 167.666 TP 4 206 -69945.119 -199147.394 525.475 TP 4 3084 -69867.754 -201834.772 525.703 HV 2 3085 -70572.242 -205010.300 417.255 HV 2 3086 -69028.295 -206368.373 153.280 HV 3 3092 -72365.587 -207263.320 155.623 HV 6 3133 -82756.588 -195811.772 82.837 HV 3 3134 -75193.687 -195796.450 301.621 HV 3 3135 -93831.657 -196124.435 309.288 HV 2 Exterior orientation parameters 是否在结果中输出外定向参数。

 Additional Output on Files

1. [corrected]Image co-ordinates and control points

指定经过改正的像点坐标的文件。

PATB中支持自动改正大气折光差、地球曲率、底片变形和光学畸变差对平差计算的影响，用户可以选中这些改正项（详见Correct选项），然后将改正后的像点坐标输出，并将其作为下一次评查计算时的像点输入文件。

注意：坐标改正在整个平差过程中只能使用一次。因此推荐用户在加密精度已经比较高时选中改正项，然后输出改正坐标并将其作为下一次平差的输入文件，但是必须立刻去掉所有的改正选项。 2. Residuals of image points and control

指定像点和控制点的残差输出文件。

3. Co-ordinates of adjusted terrain points

指定加密坐标的输出文件。

4. Exterior orientation parameters

指定外定向参数的输出文件。该文件可以作为下一次平差计算时外定向参数的初值。

5. Transfer files for GRAVIEW[do not define extension]

保留功能。

Correct改正选项

 Self-Calibration Parameters

1. Set of self-calibration parameters

选择自检校参数组， 有12个和44个两组供选择。

注意：具体选用哪一个参数组与每一张影像上的像点观测数有关，例如，如果每张影像的三度重叠区中只在三个标准点位处选点，即整个影像上为9个点，此时只能选择12个参数的参数组小测区可选12个参数组。一般说来，如果选点采用5×3（5个标准点位，每个点位3个点）或更多，才有可能选择44个参数的参数组。注意：对于VirtuoZo系统的空三程序，推荐选点方案为5×5以上的方案。注意：另外如果测区中没有足够的控制点，那么12或44个自检校参数中，有的项也可能不能确定，不过不影响解算平差。注意：通常采用12个参数的参数组已经足够。 2. Parameter group

 Eath Curvate and Refraction

1. Correction of earth curvature

地球曲率改正

2. Correction of refraction

大气折光差改正

注意：所有的系统误差改正只能进行一次。具体而言，当用户选中了系统误差改正且将改正后的像点坐标输出到一个改正文件（参见ID_CORRECT_IMAGE_AND_CONTROL_POINTS），在将改正后的坐标输入PATB进行平差时，必须去掉所有的改正选项。

Accuracy精度选项

 Image Points

设置像点的精度（标准差） 1. Registration units

设置像方系统的单位

注意：这里设置的单位在结果输出文件（*.pri）中用“in image system”标明。 2. set no.0

设置第0组像点的精度，单位为像坐标系统单位。 3. set no.1 ~ set no.8

设置同上。

用于像点分组。可以为不同组的像点设置不同的精度。

注意：在每个测区的第一次加密前，像点的精度可以假设为0.5个像素（如果像素为25μ，则输入12μ），第一次平差后，在结果输出文件（*.pri）中可以找到“SIGMA NAUGHT”一行，如下图： SIGMA NAUGHT 6.92 = 0.022 该项的值代表了像点观测的精度，因此在下一次平差前应该设置像点精度为6.92μ（或7μ）。  Control Points

设置控制点的精度（标准差）单位 1. Registration units

设置地面系统的单位

注意：这里设置的单位在结果输出文件（*.pri）中用“in terrain system”标明。 2. Set no.1

设置第1组控制点的精度（平面和高程分别设置，左边为平面精度，右边为高程精度），单位为地面系统的单位。 3. Set no.2 ~ set no.9

设置同上。

用于控制点分组。可以为不同组的控制点设置不同的精度。 注意：控制点的精度设置需要经验，初始时可以用加密精度要求中控制点单点最大允许残差输入。在平差过程中，首先调整像点网，当像点网精度可靠时开始调整控制点，首先根据平差结果中控制点的残差将控制点分组，然后根据控制点的残差给不同的组输入不同的精度后进行平差。

注意：平差过程中必须确保控制点的分布。特别是位于区域边角处的控制点，一般不能剔除，否则在缺少控制点的地区附近会产生很大的变形。这时可将其降低精度并分为另外一组。 GPS选项

（暂缺） Config选项

（暂缺） 附录： 如何根据PATB结果判断加密结果中是否存在系统差：

如下图，下面是一个平差结果文件中的精度报告部分： ROOT MEAN SQUARE VALUES AND CHECK VALUES OF RESIDUALS OF PHOTOGRAMMETRIC OBSERVATIONS ------------------------------------------------------------------------------------- image system terrain system image system image points ------------ obs x = 1536 rms x = 4.89 rms x = 0.122 chv vx = 14.68 obs y = 1536 rms y = 4.36 rms y = 0.109 chv vy = 13.09 ROOT MEAN SQUARE VALUES AND CHECK VALUES OF RESIDUALS OF NON-PHOTOGRAMMETRIC OBSERVATIONS ----------------------------------------------------------------------------------------- image system terrain system terrain system control points with sds-no. 1 --------------------------- obs x = 12 rms x = 9.20 rms x = 0.229 chv vx = 0.69 obs y = 12 rms y = 6.94 rms y = 0.173 chv vy = 0.52 obs z = 12 rms z = 2.46 rms z = 0.06 1 chv vz = 0.18 SIGMA NAUGHT 7.11 = 0.177 1. 因为SIGMA NAUGHT的值代表了像点的量测精度，因此如果在没有改变像

点坐标的情况下，它应该近似为一个常数。如果该值在改变像点和控制点精度时不是近似为一个常数，那么说明结果中可能存在系统误差。

2. 在像点和控制点中误差列表中，第二列代表控制点在影像上的量测精度，在

上面的例子中，像点的x、y坐标的量测精度分别为4.89μ和4.36μ，控制点的x、y、z坐标的量测精度分别为9.20μ、6.94μ和2.46μ。如果控制点在影像上的量测精度远大于像点的量测精度（如10倍），说明结果中可能存在系统差。

3. 在控制点中误差列表中，第二列代表控制点残差的中误差。在上面的例子中，

x、y、z坐标的中误差分别为0.229m、0.173m和0.061m。一般说来，控制点的平面精度比高程精度要高（高程中误差大约为2或3倍于平面中误差）。如果高程中误差远小于平面中误差，说明结果中可能存在系统误差。在本例地结果中就存在系统误差，这是由于控制点的分布不均匀引起的。 4. 比较加密精度和像点观测的单位权中误差（SIGMA NAUGHT），如果比值很

大（ > 3 ）,那么加密结果中可能存在系统误差。如下图： 图中，SIGMA NAUGHT值为0.115米（地面坐标系统），而x和y坐标的加密

SIGMA NAUGHT 4.60 = 0.115 ------------ mean value of standard deviation of terrain points in units of terrain system in x 0.159 in y 0.168 in z 0.543 精度分别为0.159米和0.168米。可见比值非常接近于1，因此上述结果中不存在系统误差。