摄影测量学复习资料全

填空（20分）20个名词解释（30分）10个作图、问答（50分）4~5个第一章绪论1、摄影测量学的定义：摄影测量学是对所研究的对象进行摄影，然后根据所摄像片信息来分析、研究，确定这些物体的大小、形状、性质和空间位置，并提供各种所需资料的一门科学（艺术、技术）2、摄影测量学研究的内容：信息获取－－－摄影机、摄影方式信息处理－－－理论、技术、设备信息显示（输出）－－－方式、设备3、摄影测量学的特点：间接测量、真实记录、信息丰富。4、摄影测量发展史：（1）、模拟摄影测量始于19世纪50年代的地面摄测、坐标仪。20世纪60年代达到顶峰。（2）、解析摄影测量始于20世纪50、60年代、解析空中三角测量、解析测图仪（3）、数字摄影测量与解析摄影测量同时发展，80年代后实用。3个阶段的特点：原始资料投影方式仪器作业方式产品形式模拟摄影测量模拟像片物理投影模拟测图仪手工模拟产品解析摄影测量模拟像片数字投影解析测图仪机助模拟产品数字产品数字摄影测量数字影像数字投影数字摄影测量系统自动化加手工干预数字产品模拟产品第二章摄影的基本知识1、2、摄影机结构：物镜、光圈、快门、取景器、暗盒3、量测用摄影机特征：（1）量测用摄影机的像距是一个固定的已知值。（2）量测用摄影机承片框上具有框标。框标有两类：机械框标、光学框标（3）量测用摄影机的内方位元素值是已知的。摄影机物镜后节点在像片平面上的投影，称为像主点。像主点与物镜后节点之间的距离称为摄影机主距，也叫像片主距，用符号表示。像片主距和像片主点在框标坐标系中的坐标值称为摄影机的内方位元素,或叫像片的内方位元素。4、航摄的基本要求：（1）、航摄倾角α2°（2）、摄影比例尺：1/m=f/HH：航高，分为相对航高和绝对航高ｆ：摄影机主距航摄要求ΔH≦5%H（3）、像片重叠度航向重叠度P%要求60％～65％,不小于53％旁向重叠度Ｑ％要求15％～30％（4）、航向弯曲度≦3％（5）、像片旋角≦6°（6）、其它要求5、像片影像的误差：（1）、底片变形的影响－－主要原因底片在摄影曝光、摄影处理、保存时，受外力、温度、湿度的影响发生变形。底片变形分为偶然变形和系统变形两类，系统变形又分为均匀变形和不均匀变形。（2）、物镜畸变差：物镜加工、安装过程存在误差，引起物镜的畸变差。畸变差分为径向畸变和切向畸变，径向畸变又分为对称畸变和非对称畸变。（3）、大气折光差（4）、地球曲率的影响：与前面三种误差不同，地球曲率的影像不是一种误差，而是地球表面上的点，投影到平面上后，投影点的构像与实际像点之间存在差异。6、误差的改正方法：（1）、底片变形的改正方法：变形改正方法一（边、角框标）lyLyyylxLxxx''方法二（角框标）''''''''43214321yxbybxbbyyxayaxaax（2）、径向畸变差：......rkrkrkrkr7352310坐标改正数：yrryxrrx或)()(63422106342210rkrkrkkyyrkrkrkkxx（3）、折光误差：ffrfdr)1(22坐标改正数：yrdrdyxrdrdx（4）、地球曲率影响值：322rRfHr坐标改正数：yrryxrrx第三章单张航摄像片解析1、中心投影－－投影光线汇聚于一点的投影称为中心投影。（航摄像片是中心投影。）2、正射投影：投影光线相互平行的投影称为平行投影，投影光线垂直于投影平面的平行投影称为正射投影。3、中心投影特别的点线面：4、点的作图：步骤：过A作VV的平行线，交TT于T1；连接S、T1与SA连线相交于a，a即为所求。5、线的作图：过S作AB的平行线交合线于i1；延长AB交TT于T1；连接T1、i1；连接SA、SB与T1i1，分别交于a、b，ab即为所求。6、常用坐标系：像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系、摄影测量坐标系、地面测量坐标系、地面摄影测量坐标系、像素坐标系。（1）、像平面坐标系：框标坐标系p-xy（坐标原点：框标连线的交点，x轴：航向框标连线方向，y轴：旁向框标连线方向）像平面直角坐标系O-xy（原点：像主点o，x、y轴：分别平行于p-xy的坐标轴）以主纵线为y轴的像平面坐标系（x轴：主横线或等比线，y轴：主纵线，指向主合点的方向为正方向）（2）、像空间坐标系（S-xyz）：坐标原点：投影中心S，x、y轴：分别平行于像平面直角坐标系的x、y坐标轴，z轴：主光轴方向（os方向为正）像空坐标系中的坐标为a（x,y,-f）（3）、像空间辅助坐标系（S-XYZ）坐标原点：投影中心SZ轴垂直于地面，X与航线方向一致；X、Y、Z轴也常取与航线第一片的像空坐标系平行。a点在S-XYZ中的坐标为（X，Y，Z）。（4）、摄影测量坐标系（P-Xp，Yp，Zp）将像空间辅助坐标系沿着Z轴反方向平移至Z轴与地面的交点P，得到摄影测量坐标系。（5）、大地测量坐标系（t-Xt，Yt，Zt）即大地坐标系（6）、地面摄影测量坐标系（A-Xtp，Ytp，Ztp）坐标原点通常选在某一地面控制点A上，Ztp轴铅垂，Xtp轴与Xp轴方向接近。7、内方位元素：描述摄影物镜像方节点与像片之间相关位置的参数。（已知且稳定）三个内方位元素：像主点O在框标坐标系中坐标（x0,y0），主距f8、外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影瞬间像片在空间坐标系中位置和姿态的参数。（未知且不同）三个直线元素：摄影瞬间投影中心S在空间坐标系中坐标(Xs，Ys，Zs)三个角元素：摄影瞬间像片在空间坐标系中的姿态角（二个角度确定主光轴方位，另一个角度确定像片在像平面内的方位）9、像片外方位元素的转角系统：（1）、以y为主轴的φ-ω-κ转角系统：航向倾角φ（绕y轴转），旁向倾角ω（绕xφ轴转），像片旋角κ（绕ｚ轴转）（2）、以Z轴为主轴的A-α-k转角系统：方位角A（绕Z轴转），像片倾角α（绕X轴转）像片转角k（绕Z转）10、像点的坐标变换：（1）、像点的平面坐标变换''cos　sinsincosyxkkkkyx反算式：yxkkkkyxcos　sinsincos''（2）、像点的空间坐标变换以Y轴为主轴的φ-ω-κ转角系统fyxkkkkZYX1000cossin0sincoscossin0sincos0001cos0sin010sin0cos旋转矩阵R为正交矩阵，有TRR1，矩阵中各元素称为方向余弦，它们是外方位角元素的函数，11、反对称矩阵：在一个方阵内，若主对角线上各元素为零而与主对角线相对称的各元素值相等且符号相反。022202220abacbcS1))((SISIR12、共线条件：物点A、摄影中心S、像点a应位于一条直线上。13、共线方程式：)()()()()()()()()()()()(333222333111ZsZcYsYbXsXaZsZcYsYbXsXafyZsZcYsYbXsXaZsZcYsYbXsXafxAAAAAAAAAAAA（x,y）为像点ａ在像平面直角坐标系中的坐标；（X,Y,Z）为ａ在像空间辅助坐标系中的坐标；（XＡ,YＡ,ZＡ）为像点对应物点Ａ在地面坐标系中的坐标；（Xs，Ys，Zs)为投影中心Ｓ在地面坐标系中的坐标；（1）、已知像片的内方位元素以及至少三个地面点坐标和相应的像点坐标，可求像片的六个外方位元素。----空间后方交会。（2）、已知像点坐标和六个外方位元素，可以算出地面点的坐标。14、空间后方交会：利用像片上三个以上控制点的像点坐标及相应的物方坐标,反算像片外方位元素的过程称为空间后方交会。dydydydZZydYYydXXyyydxdxdxdZZxdYYxdXXxxxSSSSSSSSSSSS)()(dadadadZadYadXayydadadadZadYadXaxxSSSSSS262524232221161514131211)()(15、误差方程式：（三个控制点以上）ySSSyxSSSxldadadadZadYadXavldadadadZadYadXav262524232221161514131211外方位元素的改正数：LAAAXTT1)(16、空间后方交会的计算过程1.获取原始数据：Ｈ、ｆ、控制点地面坐标。2.量测控制点对应的像点坐标。3.确定未知数的初始值：φ＝ω＝κ＝0，Ｘs＝Ｘ/n,Ys=Y/n,Zs=mf+Z/n。4.由角元素的初始值计算Ｒ矩阵5.用未知数的初始值和控制点的地面坐标，代入共线条件方程式，逐点计算像点坐标的近似值（ｘ）、（ｙ）。6.用每个像点的观测值和近似值，计算每个点的常数项lx、ly。逐点计算误差方程式的系数，组成误差方程式。7.组成法方程式。8.解法方程，得未知数的改正数ｄXs、dYs、..ｄκ。9.近似值加改正数，计算外方位元素新值。10.判断改正数是否小于限差，若是，则结束；若否重复计算。17、像点位移：当地面起伏、像片倾斜时，地面点在像片上的构像相对理想情况时产生的位置差异。（不是误差）像片倾斜引起的像点位移：sinsin2frc地形起伏引起的像点位移（投影差）：0n-naahHhrh18、倾斜位移的特性：（1）、等比线上无倾斜位移（2）、水平像片上无倾斜位移（3）、倾斜位移出现在以等角点c为中心的辐射线上。19、投影差的特性：（1）、高差位移出现在以像底点为中心的辐射线上（2）、像底点上无高差位移。（3）、水平像片上的高差为Hhrh20、航摄像片的构像比例尺CDABmmmHfLlm1111第四章立体观察与立体量测1、人造立体视觉：一定条件下，观察像对能获得与观察景物同样的生理视差，由此产生的立体感觉。2、人造立体观察条件（1）、观察立体像对（2）、两眼分别观察一张像片上的同名像点（3）、使同名像点连线与眼基线大致平行3、生理视差：两物点在左右两眼网膜窝上构像的差别。4、像对的立体观察方式：（1）、立体镜方式（2）重叠影像方式：互补色法、关闸法、偏振光法、液晶闪闭法5、像点坐标量测：双侧标量测法、单侧标量测法。第五章双像解析摄影测量1、立体像对：在航空摄影中，同一条航线相邻摄站拍摄的两站像片具有60%左右的重叠度，这两张像片称为立体像对。2、立体像对的特别点线面：S1、S2为航摄时两相邻摄站；P1、P2为立体像对；地面点Ａ在两张像片上的构像a1、a2称为同名像点；同名像点的构像光线AS1a1和AS2a2称为同名光线；两摄站S1、S2的连线B称为摄影基线；在摄影瞬间，地面任意一点的两条同名光线与摄影基线（三线共面）位于同一平面内，称为核面；（核面有无数个，过主像点的核面为主核面，过像底点的核面为垂核面，一个立体像对有左、右两个主核面，只有一个垂核面。）核面与像平面的交线称为核线；同一核面与左右两像片相交的两条核线称为同名核线；（同名像点必然在同名核线上。）摄影基线的延长线与像片面的交点称为核点。（两个）像面上所有核线都交于核点。3、双像解析摄影测量的方法（1）、空间后方交会—前方交会法（2）、相对定向—绝对定向法（3）、光束法4、YS15、前方交会公式：12211121221221ZXZXXBZBNZXZXXBZBNZXZX6、空间后方交会—前方交会计算步骤：（1）、像片控制测量（2）、像点坐标量测（3）、空间后方交会求像片的外方位元素