测绘工程之摄影测量复习试卷

一、写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。（12分）二、已知相对定向的误差方程式：vuuqbvNvNqqdbwvdbdNudNwvwdNwvuv22112222222222222)(说明误差方程式中各项系数的求解或确定方法并给出其迭代计算流程图。（18分）三、指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。（20分）四、如下图1，选择3×3窗口进行相关系数匹配时获得了一对同名像点坐标a1（左影像）和a2（右影像），图像坐标为xa1=80，ya1=2190；xa2=83，ya2=1020（单位：pixel）。现用最小二乘影像匹配技术对a1和a2进行匹配优化以获得其子像素级的定位精度。给出如下最小二乘影像匹配获得的变形参数：h0=0.6，h1=0.3，a0=0.4，a1=0.3，a2=0.1，b0=-0.2，b1=0.3，b2=0.2。假设这些参数为初次迭代结果，求出a2初次迭代后经过几何和辐射变形改正后的灰度值（利用双线性插值法）；假设这些参数为最终迭代结果，求出a1和a2经最小二乘影像匹配后的坐标（在原图像坐标系下）。（注：a1-x1y1和a2-x2y2为进行最小二乘影像时所选取的局部坐标系）。（20分）图1五、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。（30分）一、名词解释（每题4分，共20分）1、中心投影2、摄影基线3、立体像对4、相对定向5、解析空中三角测量二、填空题（每空1分，共20分）1、航空摄影像片为_________投影。2、摄影测量工作的第一步是_________________。3、像片的外方位元素有6个，分别是__________，__________，____________，___________，___________，___________。4、单元模型绝对定向的目的是_________________________,至少需要___________个平高和________个高程控制点。5、立体像对的解析有________________，____________，_________________3种方法。6、数字影像内定向的目的是____________________________。7、相对定向元素有_________，________，_______，________，_______5个。三、简答题（每题8分，共40分）1、绘图并推导中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。2、简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。3、简述解析绝对定向的基本过程。4、阐述反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。5、简述相对定向的基本过程。四、综合题（20分）1、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。测绘工程2006《摄影测量学》试卷参考答案（A卷）一、名词解释（每题4分，共20分）1、像主点：像片主光轴与像平面的交点。2、外方位元素：描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。4、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进行灰度重采样。5、核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。二、填空题（第7题2分，其余每空1分，共20分）1、中心2、x0，y0，f。3、像平面坐标系，像空间坐标系，像空间辅助坐标系，地摄坐标系。4、将摄影模型纳入到地面坐标系中。5、5，确定两张像片的相对位置，5，同名点。6、地形起伏，像片倾斜。7、（42.6mm,-86.2mm，-153.24mm）。8、确定像片的外方位元素，3，地面控制。三、简答题（每题8分，共40分）1、)()()()()()()()()()()()(333222333111SASASASASASASASASASASASAZZcYYbXXaZZcYYbXXafyZZcYYbXXaZZcYYbXXafx.93,,.,,.,,.,,.,00个方向余弦个外方位角元素组成的为标为物方点的物方空间坐标为摄站点的物方空间坐为影像的内方位元素为像点的框标坐标iiiAAASSScbaZYXZYXfyxyx2、bu,bv,bw为模型基线分量；N1、N2为左右同名像点的点投影系数；u2,v2,w2为右像点的像空间辅助坐标；q为定向点上模型上下视差当一个立体像对完成相对定向，q＝0，当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交，q≠0。3、（1）外方位元素和地面坐标的计算方式不同；（2）“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法均可用于单个像对；（3）“相对定向+绝对定向”在空三中具有一定优势。4、（1）核线重采样法；（2）视差法。5、根据双线性插值公式：)1,1(),1()1()1,()1(),()1)(1(),(jifyxjifyxjifyxjifyxyxf计算得到a2的灰度值为1.372.由下述两公式得到通名点坐标为:xa1=80.02，ya1=2189.14；xa2=83.012，ya2=1020.43;ybxbbyyaxaax210221022222//yyixxiggyyggxx四、综合题（20分）（1）进行坐标原点和比例尺的归化（4分）（2）存在各航带控制点的加密坐标和实测坐标应相等；航带公共点的加密坐标应和实测坐标相等两类平差条件；可列出10个误差方程式。（3）69个，可列98个。（4）测绘工程2006《摄影测量学》参考答案（B卷）一、名词解释（每题4分，共20分）1、中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。2、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。4、相对定向：恢复两张像片的相对位置和方位称为相对定向。5、解析空中三角测量：利用少量的地面控制点和大量的连接点坐标，计算区域网中各像片的外方位元素。二、填空题（每空1分，共20分）1、中心。2、内定向。3、XS，YS，ZS，PHI，OMEGA，KAPPA。4、将单元模型纳入到绝对坐标系下。5、后方交会+前方交会，相对定向+绝对定向，光束法。6、将像点的图像坐标转换为像平面坐标。7、u,v,phi,omega,kappa。三、简答题（每题8分，共40分）1、2、光束法是在立体像对内同时解求两像片的外方位元素和地面点的坐标，这种方法是把外方位元素和模型点坐标的计算放在一个整体内进行，俗称一步定向法。光束法是以共线条件方程为基础，以待定点和像片的外方位元素为未知数，按共线条件统一组成误差方程式，同时解求像对中两像片的外方位元素和待定的坐标。3、解析绝对定向的基本过程：（1）确定待求参数初始值；（2）计算控制点的两套坐标；（3）列误差方程式迭代求解；（4）判断迭代是否收敛；（4）计算待求参数。4、反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。利用一般多项式逼近的基本思想是认为影像的变形规律可近似地看作平移、旋转、缩放、仿射和弯曲等基本变形的合成。用于反解法的多项式为：...)()(...)()(2542321025423210iiiiiiiiiiiiiiYdYXdXdYdXddyYcYXcXcYcXccx对每个控制点，已知其地面坐标iiYX,，可以列出上述两个方程，其中：iixx（近似计算值）-'ix（量测值）iiyy（近似计算值）-'iy（量测值）对于行扫描影像而言，影像坐标iiyx,和沿航向方向的地面坐标iiiZYX,,之间的近似关系式为：iSiiiiSiZZYfyXZZfxarctan;在选用时往往是根据已知的控制点数目来决定多项式的阶数。为了减少由于控制点选得不准确所产生的不良后果，往往要求有较多的多余控制点数。为了减少由于控制点位分布不合理而造成在平差过程中法方程系数矩阵的不良状态，也可以考虑采用某种正交多项式代替上述一般形式的多项式。多项式阶数采用得过高不一定有利。因为影响变形是极为复杂的，并不一定能用多项式来描述，在很多情况下，采用二阶多式就能满足要求。5、简述相对定向的基本过程：获取已知数据x0,y0,f（1）确定相对定向元素的初值＝＝＝＝＝0（2）由相对定向元素计算像空间辅助坐标u1,v1,w1,u2,v2,w2（3）计算误差方程式的系数和常数项（4）解法方程，求相对定向元素改正数（5）计算相对定向元素的新值（6）判断迭代是否收敛四、综合题（20分）1、航带网法解析空中三角测量的基本步骤：（1）按单航带法分别建立航带模型，求得各航带模型点在本航带统一的像空间辅助坐标系中的坐标值（航带间的公共模型点独立计算）。（2）各航带模型的绝对定向：从第一条航带开始，利用本航带带内已知控制点和下一航带的公共点进行绝对定向，求出模型点在全区域统一的地面摄影测量坐标系中的概略坐标。（3）根据各航带的重心及重心化坐标，解算各航带的非线性变形改正系数。--------区域网整体平差（4）利用模型中控制点的加密坐标与野外实测坐标应相等及航带间公共连接点坐标应相等为条件列误差方程式，解算各航带的非线性变形改正系数。(5)加密点坐标(地摄坐标)计算。