一种基于稀疏矩阵的大区域网平差快速并行解算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于稀疏矩阵的大区域网平差快速并行解算方法，其整体步骤为：借助稀疏矩阵的性质，对光束法区域网平差进行改化与并行运算；采用矩阵运算后直接填充的方式，仅存储改化后的法方程的上三角矩阵；针对改化后的法方程为实对称矩阵的性质，对法方程矩阵进行分块并行求逆；对连接点物方坐标进行并行解算。本发明专利技术通过对区域网平差中大型稀疏矩阵运算的分析，针对区域网平差法方程是实对称矩阵的性质，对改化后的法方程进行分块解算，同时对区域网平差算法进行并行化改进，进一步提高运算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏矩阵的大区域网平差快速并行解算方法
本专利技术涉及一种快速并行解算方法，尤其涉及一种基于稀疏矩阵的大区域网平差快速并行解算方法。
技术介绍
光束法区域网平差在摄影测量占重要的位置，目前随着卫星发射数量的增加，卫星影像也更容易获取，因此，数据量的急速增加和卫星影像的实时处理对大区域网平差的运算内存占用和运算效率都提出了较高的要求。光束法区域网平差需要对影像的定向参数和连接点物方坐标同时求解，实际作业时，构建的区域网中影像数量较多，待求的连接点数目可达到105，构建的误差方程的系数矩阵规模将达到至少6*105×3*105阶，法方程的系数矩阵运算量为3*105×6*105×3*105阶，通常使用LU分解等方法对法方程进行答解，其计算量大约为另一方面，申请6*105×3*105阶的矩阵，大约需要(6*105×3*105×8byte)1440G内存，这样大的数据存储量与计算量，对一般的计算机是难以实现的。目前区域网平差的算法多对法方程直接运算，多借助LU分解、QR分解等矩阵分解算法进行求解，导致构建法方程系数矩阵时内存占用过大，运算效率也较低。
技术实现思路
为了解决上述技术所存在的不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于稀疏矩阵的大区域网平差快速并行解算方法，其特征在于：所述方法的整体步骤为：一、借助稀疏矩阵的性质，对光束法区域网平差进行改化与并行运算；二、采用矩阵运算后直接填充的方式，仅存储改化后的法方程的上三角矩阵；三、针对改化后的法方程为实对称矩阵的性质，对法方程矩阵进行分块并行求逆；四、对连接点物方坐标进行并行解算。

【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏矩阵的大区域网平差快速并行解算方法，其特征在于：所述方法的整体步骤为：一、借助稀疏矩阵的性质，对光束法区域网平差进行改化与并行运算；二、采用矩阵运算后直接填充的方式，仅存储改化后的法方程的上三角矩阵；三、针对改化后的法方程为实对称矩阵的性质，对法方程矩阵进行分块并行求逆；四、对连接点物方坐标进行并行解算。2.根据权利要求1所述的基于稀疏矩阵的大区域网平差快速并行解算方法，其特征在于：所述步骤一的具体过程为：Ⅰ、摄影测量中，根据卫星影像的构像模型，将光束法区域网平差的误差方程写成公式1：V＝At+BX-l公式1其中：V为像点坐标改正数向量；t＝[a0a1a2b0b1b2]T，为模型定向参数改正向量，T为向量转置；A为定向参数改正系数矩阵；X＝[ΔXΔYΔZ]T，为连接点物方改正向量，T为向量转置；B为连接点物方坐标改正数系数矩阵；l为像点坐标观测值残差向量；对公式1法化得到相应的法方程，如公式2：令N11＝ATPA，N12＝ATPB，N21＝BTPA，N22＝BTPB，n1＝ATPl，n2＝BTPl，则将公式2变形为公式3：对公式3消去一类未知数，得公式4：Ⅱ、对法方程进行改化：将法方程公式3展开，得公式5：式中，i为连接点点号，j为像片序号，m为总像片数目，n为总连接点数目；根据公式2到公式3的变形规则，将公式5变形为：通过公式6得出以下规律：a、法方程中N11和N22均为块对角矩阵，N12和N21互为转置矩阵；b、N11中对角线上元素为每景影像上的连接点对应的系数矩阵A自法化累加而得；c、N22中对角线上元素为单个连接点对应的所有同名像点对应的系数矩阵B自法化累加而得；d、N12每个元素为当前像点在当前影像上的系数矩阵A和B互法化而得，若像点不在影像上则N12对应的元素为0。3.根据权利要求2所述的基于稀疏矩阵的大区域网平差快...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴方才，赵莹芝，范晓敏，张桂滨，
申请(专利权)人：航天星图科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11