摄影测量学

1摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄影的对象本质提供各种资料的一门学科。2航向重叠：供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。3单像空间后方交会：知道像片的内方位元素，以及不在同一直线上的三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。4外方位元素：用以确定摄影瞬间摄影机或像片空间位置，即摄影光束空间位置的数据。5核面：通过摄影基线与任意物方点所作的平面称作通过该点的核面。6数字摄影测量：是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科；或即数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括硬拷贝，数字影像或数字化影像）提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量分支学科。1．像对立体观察应该满足的条件是什么？（5分）答：像对立体观察应满足的条件有：（1）两张像片必须是在两个不同摄站点对同一景物摄取的立体像对，立体相对必须有一定重叠的地物。（1分）（2）每只眼睛只能观察像对中的一张像片，这一条件称之为分像条件。（1分）（3）两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线应大致平行，并且两同名点的距离与眼基线尽量相等。（1分）（4）两像片的比例尺相近，不能差别太大（差别15%）（1分）2.光束法区域网平差的基本思想是什么？（6分）答：光束法区域网空中三角测量是以每张像片(一个摄影光束，即一幅影像所组成的一束光线)作为平差的基本单元，以中心投影的共线条件方程作为平差的基础方程；（2分）通过各个光线束在空间的旋转和平移，使模型之间公共点的光线实现最佳的交会，并使整个区域最佳的纳入到已知的控制点坐标系统中去；（2分）建立全区域统一的误差方程式，整体解求全区域内每张像片的6个外方位元素以及所有待求点(加密点)的地面坐标。（2分）3．为什么单张像片不能研究物体空间位置，而用立体像对可解求物体三维坐标？利用立体像对可解求物体三维坐标的方法有哪几种？各需要几个控制点？（9分）答：（1）因为像片的解析是利用共线条件方程来解算的，一个像点坐标（ｘ，ｙ）代入共线方程只能写出两个方程式，无法求解物点的三维坐标，只能确定其方向，故需要两张像片列四个方程求解．（3分）(2)空间后方交会-前方交会法（1分）；相对定向-绝对定向法（1分）；一步定向解法（光束法）（1分）；(3)后交－前交法需要3个平高点（1分）；相对定向-绝对定向法需要2个平高点和1个高程点（1分）；一步定向解法需要2个平高点和1个高程点（1分）．1.摄影测量外业工作任务有哪些？（6分）答：①在野外测定一定数量的控制点，即摄影外业控制测量；（2分）②像片解译与调绘；（2分）○3对航摄漏洞以及大面积的云影、阴影、影像不清楚地区进行补测工作。（2分）2摄影测量中常用的坐标系有哪些，并简要解释三轴的方向。（10分）答：（1）像平面直角坐标系，坐标原点位于像主点，与航向一致的连线为x轴，垂直与航向方向为y轴；（2）像空间直角坐标系，投影中心为坐标原点，x,y轴的方向平行与像平面直角坐标系坐标轴平行，z轴方向为摄影机主光轴的方向；（3）像空间辅助坐标系，坐标原点为投影中心，铅垂方向为Z轴，航向方向X轴；（4）摄影测量坐标系，坐标原点：地面上某一个控制点，坐标轴方向同像空间辅助坐标系；（5）物空间坐标系（地面测量坐标系）大地坐标系，X轴正北方向。1摄影测量的基本问题，就是将中心投影的影像转换为正射投影的地形图。（或由平面坐标求解三维坐标）2人眼产生天然立体视觉的原因是由于生理视差的存在。3摄影测量的技术手段有模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。4摄影工作者将影像灰度转换成的电信号再转变成数字信号，之后由计算机来实现摄影测量的自动化过程。5传统的航空影像，在航向上的重叠率一般是60－65%，旁向重叠率一般是30－40%。6摄影的曝光过程是飞机在飞行中瞬间完成的，在之一个曝光时刻，摄影机物镜所在的空间位置称为摄站点，航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线。7内方位元素是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数。8摄影测量中常用的坐标系有像平面坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系及地面测量坐标系。1.摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。2.解析相对定向依据的是共面条件方程。3.航摄像片框标分边框标和角框标。4.摄影测量加密按平差模型可分航带法、光束法和独立模型法。5.GPS辅助空中三角测量的作用是获取摄影瞬间摄站的坐标。6.确定两张像片的相对位置需要解求5个相对定向元素。7.国家规范要求航空摄影时航向重叠度达60－65%，旁向重叠度达30%-40%。8．引起像片位移的几何因素有像片倾斜和地形起伏。9．无论哪一种测图方法，都要经过内定向、相对定向、绝对定向和测图等过程。10．根据选择的插值函数的不同，常用的影像重采样方法有最邻近像元法、双线性内插法、双三次卷积法。11.航摄像片是地面的中心投影。1.地图是地面的中心投影，航摄影片是地面的正摄投影。（×）2.相邻航线间的重叠称为航向重叠。（×）3.当＞180°时，＞0，则cr＜cr，像点朝向等角点位移。（×）4.因像片倾斜引起的像点移位也称为倾斜误差。（√）5.摄影测量常用的坐标系有两类，一类是像方坐标系，一类是物方坐标系。（√）6.解析法绝对定向中只需两个平高控制点即可解算出绝对定向元素。（×）7.只要恢复立体像对两张像片的相对方位元素，便可建立几何模型。（√）8.当一个立体像对完成相对定向的标志是上下视差Q=0，即同名光线对对相交（√）。9.光束法区域网平差方法其平差数学模型是共线条件方程，平差单元是单个光束。（√）10.像片解译俗称像片判读，其目的是为了识别目标，即识别像片上各种影像所反映的属性特征。（√）11.航摄像片上任何一点都存在像点位移。（√）12.利用立体像对可以确定物点的空间坐标。（√）13.像平面坐标系的x、y坐标之差，分别称为上下视差、左右视差。（×）14.求解相对定向元素，需要地面控制（×）15.绝对定向元素也被称为相似变换参数。（√）16.只要在一条航带十几个像对中，或几条航带构成的一个区域网中，测少量外业控制点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每个像对所要求的控制点，然后就可以用于测图。（√）17.目前数字摄影测量系统可以全自动化地提取目标，正射影像的缺点是不包含第三维信息（高程信息）。（√）1.共线方程中各字母代表含义不正确的是（D）A.yx,为像点的平面坐标B.fyx,,00为影像的内方位元素C.SSSZYX,,,为摄站点的物方空间坐标D.X,Y,Z为物方点的像空间辅助坐标2.核面是指摄影基线与（B）组成的平面A.某一像点B.某一地面点C.某一平面D.某一摄站点3.以下坐标系哪个左手系坐标？（D）A.像平面直角坐标系B.像空间直角坐标系C.像空间辅助坐标系D.地面测量坐标系4.以下哪种方法计算单立体像对中待定点的空间坐标精度最高？（C）A.后方交会-前方交会法B.相对定向-绝对定向解法C.一步解算法d.不能确定5.相对定向—绝对定向解法，至少需要对同名像点，个平高，个高程控制点。(A)A.521B.421C.531D.5226.根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地理控制点（已知其像点和地面点的坐标），利用共线条件求解像片外方位元素的方法称（C）A.前方交会B.内定向C.后方交会D.相对定向7.下列哪项不属于特征匹配过程(A)A.特征分类B.特征提取C.利用一组参数对特征作描述D.利用参数进行特征匹配8.DOM在摄影测量学中表示的是什么（D）A.数字线划图B.数字高程模型C.数字栅格图D.数字正射影像图9.航摄像片的投影方式是__。（A）A.中心投影B.水平投影C.仿射变换D.正射投影10.我们把左像片放在右边，用右眼观察；右像片放在左边，用左眼观察，这种立体效应称为（B）。A．正立体B．反立体C．零立体D．多立体11.在不同摄站对同一地区摄取具有重叠的连续的两张像片叫（D）A．理想像对B．正直像对C．竖直像对D．立体像对12.根据平差范围的大小，解析空中三角测量可分为三种方法，以下那种是不正确的（B）A．单航带法B．独立模型法C．单模型法D．区域网法13.空间坐标转换中的正交变换矩阵的9个元素中只有（C）个独立元素A．1个B．2个C.．3个D．4个14.像平面直角坐标系的原点位于___________(A)A.像主点B.摄影中心C.像点D.地面控制点15.航摄比例尺指水平像片，像片上的一线段Z与地面上相应线段的水平距L之比也可以用公式1/m=f/L表示，其中L表示的是（C）。A.绝地航高B.相对航高C．平均航高D.某地高程1.以下说法不正确的是（C）。A.同名像点必定在同名核线上B.像点、物点、投影中心必在一条直线上C.主合点为主纵线与核线的交点D.像等角点在等比线上2．以下不是正射投影的为（A）。A.框幅式相机拍摄的航片B.地形图C.用立体模型测绘的矢量D.数字高程模型3．立体像对的前方交会原理能用于（D）。A.相对定向元素的解求B.求解像点的方向偏差C.绝对定向元素的解求D.模型点在像空间辅助坐标系中坐标的解求4．解析内定向的作用是（A）。A恢复像片的内方位元素B.恢复像片的外方位角元素C.完全消除像片的畸D.恢复像片的外方位线元素5．光学纠正仪是（A）时代的产品，其投影方式属于（E）。A.模拟摄影测量B.解析摄影测量C.数字摄影测量D.数字投影E.机械投影6．绝对定向元素的解求方法常用（C）。A．共面方程B．共线方程C．七参数方程D．等价方程7．摄影测量对空中摄影时有一些基本要求，下面哪项说法不正确(C）。A．摄影比例尺B．像片重叠度C．旁向弯曲D．像片旋偏角8.解求单张像片的外方位元素最少需要（B）个平高地面控制点。A．2B．3C．4D．59.两个空间直角坐标系间转换矩阵321321321cccbbbaaa中有（A）个待求参数。A．3B．5C．6D．910.DLG在摄影测量学中表示的是什么（A）A.数字线划图B.数字高程模型C.数字栅格图D.数字正射影像图11.同名光线是指同一（B）发出的两条光线。A．地底点B．地面点C．像主点D．地主点12.确定两张像片的相对位置需要解求（B）个相对定向元素。A．3B．5C．6D．913.航摄比例尺指水平像片，像片上的一线段Z与地面上相应线段的水平距L之比也可以用公式1/m=f/L表示，其中L表示的是（C）。A.绝对航高B.相对航高C．平均航高D.某地高程14.利用计算机对数字影像进行数值计算的方式完成影像的相关指的是（A）A.数字相关B.影像相关C.电子相关D.光学相关15．根据选择的插值函数的不同，不是影像重采样方法是（D）A．最邻近像元法B.双线性内插法C.双三次卷积法D.最小二乘法绘图并推导中心投影的共线方程式，解释式中各参数的含义，并说明它在摄影测量中.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iiiAAASSScbaZYXZYXfyxyx由上图的比例关系，可得（1）式，将（1）改化为矩阵形式（2）式，引入（3）式，即像点在像空间坐标系与像空间辅助坐标系之间的坐标变换关系式，将（2）与（3）联立（二者相等），将联立后矩阵的1、2式除以3式，可得（4）式，即共线方程。假如一个立体像对上有3个待求点，如下图所示，试述可用哪些方法解算待求点的三维空间坐标。请简要叙述具体方案和解算步骤。空间后方交会-空间前方交会、相对定向-绝对定向、光束法（6分，每个方法2分）①空间后方交会-空间前方交会：由于空间后方交会至少需要3个平高控制点，通常采用4个平高控制点，按最小二乘平差方法解算单张像片6个外方位元素。故该方法不适合；（3②相对