摄影测量学-复习手册.doc

摄影测量学1、摄影测量是如何分类的？ 摄影测量的分类方法有很多种，主要有以下几种：（1）按距离远近可分为航天摄影测、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量和显微摄影测量；（2）按用途可分为地形摄影测量和非地形摄影测量；（3）按处理手段可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量；（4）根据摄影机平台位置的不同可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量和水下摄影测量。 2、摄影机的等效透镜相关知识。（1）基本点、线、面主焦点（F,F) 主平面（Q,Q) 主点（s,s） 节点（k,k）物 距（D） 像 距（d）（2）高斯成像公式： 牛顿成像公式：（3）框标：设置在摄影机焦平面（承影面）上位置固定的光学机械标志，用于在焦平面上（亦即像片上）建立像方坐标系。（4）摄影机的主距f :航空摄影机物镜中心至底片面的距离。3、摄影基线B：航线方向相邻两摄站点间的空间距离。4、航空摄影对影像资料获取的基本要求有哪些？（1）航摄倾角航摄倾角（像片倾角）:摄影主光轴与铅垂方向的夹角。要求：23（2）摄影比例尺像片(摄影)比例尺等于像机主距（f）与航高（H）之比。要求：其差异一般不得大于5%（3）像片的重叠度 像片的重叠度：当相邻的两张像片拍摄景区有重叠时，重叠部分占整张像片的比例。要求：航向重叠度：p%=60%65%，最小不得小于53% 旁向重叠度：p%=30%40%，最小不得小于15%（4）航线弯曲度 航线弯曲度：航线两端像片的像主点间的直线距离L与偏离该直线最远的像主点到直线的距离之比。 要求：R%=/L 3%（5）像片旋转角 像片旋转角：相邻两张像片的像主点连线与像幅沿航线方向的两 框标连线间的夹角。 要求：k6，最大不超过8（6）影像的色调 要求：影像清晰，色调一致，反差适中，像片上不应有妨碍测图的阴影。5、中心投影与正射投影的区别是什么？航片为中心投影，小范围地形图为正射投影（垂直投影），二者的区别表现在：（1）摄影距离的影响： 正射投影比例尺和投影距离无关；中心投影焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变。（2）投影面倾斜的影响：正射投影总是水平的，不存在倾斜问题；中心投影，若投影面倾斜，航片各部分的比例尺不同。（3）地形起伏的影响在只有地面水平且像片也水平时，两种投影方式无差异；地形起伏对正射投影无影响，对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同；地面起伏不平时，同一张像片对应地段高度不同，其比例尺有变化。6、航摄像片与地形图的区别是什么？主要有以下几方面的区别：（1）比 例 尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺；（2）表示方法：地图为线划图，航片为影像图；（3）表示内容：地图需要综合取舍；（4）几何差异：航摄像片可组成像对立体观察。EPvvVVShihiWhohohchcEsJiNnOoCc7、航摄像片上特殊的点、线、面特殊的点 线 面：点： 摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C 主合点i 主遁点J 线： 迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc面： 地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es8、摄影测量常用坐标系有哪些？ 主要有两大类即像方坐标系和物方坐标系。像方坐标系包括像平面坐标系、像框标坐标系、像空间坐标系和像空间辅助坐标系；物方坐标系包括地面测量坐标系和地面摄影测量坐标系。原点：框标连线交点P （1）框标坐标系(p- ) 轴：航向框标连线方向 轴：旁像框标连线方向 原 点：像主点o（2）像平面坐标系（O-xy） x、y轴：分别平行于p-xy的坐标轴原点：投影中心S（3）像空间坐标系（S-xyz）x、y轴：分别平行于o-xy的坐标轴 z轴：主光轴方向（os方向为正） 原点：投影中心S（4）像空间辅助坐标系（S-XYZ） X、Y、Z轴：分别平行于地面摄影坐标系的坐标轴原点：测区地面某点D（5）地面摄影测量坐标系（D-X,Y,Z） X 轴：大致平行航线方向 Z 轴：铅垂向上（6）地面测量坐标系（TXtYtZt）大地坐标系，国家高程基准，左手系9、航摄像片的方位元素有哪些？主要包括内方位元素和外方位元素。内方位元素是指确定摄影中心与像片之间相互位置关系的参数，包括三个参数，即摄影中心s到像片的垂距（主距）f及像主点o在框标坐标系中的坐标x0y0。内方位元素（x0,y0,f）可恢复摄影光束外方位元素是指确定摄影瞬间像片在地面坐标系中空间位置和姿态的参数。外方位线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的位置(Xs、Ys、Zs)。外方位角元素：描述像片在摄影瞬间的空间姿态（航向倾角j、像片旋角k、旁向倾角w）10、像点在像空间坐标系和像空间辅助坐标系之间基本关系式是什么？方向余弦是像空间坐标系和像空间辅助坐标系相应两坐标轴间夹角的余弦值。像空间坐标系可以看成是像空间辅助坐标系经过三个外方位角元素旋转后得到，而由外方位角元素计算方向余弦。11、中心投影的构像方程式（共线方程式）是什么？12、什么是航摄像片上的像点位移，有什么规律？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。规律：倾斜像片上像点位移出现在以等角点为中心的辐射线上。 当0或180时，像点位于等比线上，无像片倾斜像点位移。倾斜像片的像点位移是以误差值表示的，其值与sin的符号有关。13、人造立体视觉必须符合自然界立体观察的什么条件？ 主要有四个条件：（1）两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取立体像对；（2）分视：每只眼睛必须只能观察像对的一张像片；（3）两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线大致平行;（4）两像片比例尺应相近（差别15%），否则需用ZOOM系统等进行调节。14、立体相对的点线面点： s1 s2 左右像片的摄影中心 o1 o2 左右像片的像主点 a1 a2 地面上任意点A在左右像片上的构像即同名像点 k1 k2 核点线 B 摄影基线 AS1a1 AS2a2 同名射线 k1a1 k2a2 同名核线面 WA 核面15、什么是内定向和外定向？内定向是指恢复像对的内方位元素。外定向是指恢复像对的外方位元素，包括相对定向和绝对定向。16、立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素有哪些？连续像对的相对定向元素 单独像对的相对定向元素 绝对定向元素 17、什么是左右视差和上下视差？ 左右视差：同名像点在各自的像平面坐标系的x坐标之差上下视差：同名像点在各自的像平面坐标系的y坐标之差18、什么是单像空间后方交会？其结算过程是什么?空间后方交会是指利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程式，解求像片外方位元素的过程。解算过程：（1）获取已知数据(像片比例尺、航高、内方位元素、控制点的物方坐标) （2）量测控制点的像平面坐标系坐标 （3）确定未知数的初始值 （4）借平差理论知识解出外方为元素的近似值 （5）检查计算是否收敛。19、立体像对前方交会的基本公式及计算过程是什么？ N1、N2分别为左右像点的投影系数计算过程（1）获取已知数据x0 , y0 , f , XS1, YS1, ZS1, j1, w1, k1 , XS2, YS2, ZS2 , j2, w2, k2（2）量测像点坐标 x1,y1 , x2,y2（3）由外方位线元素计算基线分量 BX, BY, BZ（4）由外方位角元素计算像空间辅助坐标 X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2（5）计算点投影系数 N1 , N2（6）计算地面坐标 XA, YA, ZA 20单像空间后交+双像空间前交作业流程是什么？（1）像片控制测量获得像控点物方坐标（2）像点坐标量测，得（x1,y1,x2,y2）i;(x1,y1,x2,y2)j;（3）单像空间后方交会，分别得左右像片的外方位元素Xs1 Ys1 Zs1 1 1 1Xs2 Ys2 Zs2 2 2 2（4）双像空间前方交会得待定点物方坐标（x,y,z）j21、立体像对的解析法相对定向有哪些元素？（1）连续像对相对定向系统相对定向元素为： （2）单独像对相对定向系统 相对定向元素为:22、立体像对的解析绝对定向的基本公式是什么？空间相似变换 23、什么是解析空中三角测量？解析空中三角测量是指以像点坐标为依据 ，采用一定的数学模型，用少量控制点作为平差条件，解求加密点物方坐标的理论方法或作业过程。24、解析空中三角测量是如何分类的？ （1）按数学模型分为航带法、独立模型法、光束法（2）按平差范围分为单模型法、航带法、区域网法25、航带法单航带空三基本思想是什么？ 把许多立体像对构成的单个模型连结成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累积的系统误差，将航带模型整体纳入到测图坐标系中，从而确定加密点的地面坐标。26、航带模型的非线性变形改正拟合公式是什么？27、什么是DEM？数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM)是指地面点按一定格网形式排列，点的平面坐标X、Y可由起始原点推算而无需记录，地面形态只用点的高程Z来表达的数据阵列。28、数字高程模型数据点(控制点、参考点）的获取方法有哪些？（1）由现有地形图上采集；（2）由摄影测量方法采集；（3）野外实地测量；（4）由遥感系统直接测得。29、数字摄影测量系统是由哪些构成？数字摄影测量系统（Digital Photogrammetric System, DPS)或数字摄影测量工作站（Digital Photogrammetric Workstation, DPW): 是计算机影像数据处理系统，硬件设备有影像数字化装置、影像或图形输出装置及电子计算机；软件有图像、图形处理软件。是基于数字影像或数字化影像完成摄影测量作业的所有软硬件组成的系统。30、什么是数字摄影测量？数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量基本原理，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方法，提取所摄目标用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。31、数字影像的仿射变换公式是什么？X=h0+h1x1+h2y1Y=k0+k1x1+k2y1其中X、Y像平面坐标 x1、y1扫描坐标h0、h1、h2、k0、k1、k2内定向参数，其数值由像片上四个框标X、Y、x1、y1平差求得。32、什么是影像灰度？影像灰度又称光学密度，在摄影底片上，摄影的灰度反映了它透明的程度，及透光的能力。33、什么是数字影像？ 数字影像是一个灰度矩阵g矩阵的每一个像元素gj，i是一个灰度值，对应着光学影像或实体的一个微小区域，称为像元素或像素。34、什么是像片纠正？像片纠正：消除像片倾斜引起的像点位移，并限制或 消除地形起伏引起的像点位移，将影像归化为成图比例尺的技术过程。35、什么是正摄影像图？像片平面图（正射影像图）：按图幅的具有规定比例尺的（地面）物体的正射投影影像。36、数字正射影像图是什么？数字正射影像图(DOM, Digital Orthophoto Map)：是以航摄像片或遥感影像（单色/彩色）为基础，经扫描处理并经逐像元进行辐射改正，微分纠正和镶嵌，按地形图范围裁剪成影像数据，并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓（内/外）整饰等形式加到该影像平面上，形成以栅格形式存储的影像数据库。37、像片纠正方法有哪些分类？（1）光学机械（透视投影变换）纠正（2）光学微分纠正（3）数字微分纠正38、4D产品是指什么？DEM (数字高程模型) 数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。DRG (数字栅格地图) 数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。DLG (数字线划地图) 现有地形图上基础地理要素分层存储的矢量数据集。DOM(数字正射影像图)39、摄影测量外业有哪些工作任务？（1）摄影外业控制测量（像片联测)（2）像片解译（判读）及调绘（3）补测工作40、什么是像片联测？像片联测是指在实地依据若干已知控制点，利用外业仪器测定出所选像片控制点的地面坐标，并在像片上标示出点位的工作。41、什么是平高点、平面点？平面点是只测定平面坐标的控制