摄影测量复习资料11111.doc

1. 摄影测量学：利用摄影机或其他传感器采集被测目标的图像信息，进行加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术的学科。摄影测量的分类方法及其分类：（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。摄影测量的三个发展阶段及其特点2影像信息学：是一门记录、存储、传输、量测、处理、翻译、分析和显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术和经济实体。3什么是摄影比例尺？与地形图比例尺有什么不同？摄影比例尺：航摄像片上一线段为的影像与地面上相应的水平距离L之比，即地形图是正射投影，比例尺处处一致，常以1/M表示。航摄像片是中心投影，由于存在像片倾斜和地形起伏两种误差的影响，致使航摄像片上的影像有变形，各处比例尺也不一致。4绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高称为绝对航高。 相对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于其他某一基准面或某一点的高度均为相对航高。5摄影基线：航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线。6什么是航向重叠和旁向重叠？各有什么要求？ 在同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠，相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠。航向重叠一般要求为p%=60%65%，最小不得小于53%；旁向重叠要求为q%=30%40%，最小不得小于15%。7什么是像片的倾角和像片旋角？各有什么要求？在摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜，摄影机轴与铅直方向的夹角称为像片的倾角。一般要求倾角不大于2，最大不超过3。相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角称k为相片旋角。一般要求旋角不超过6，最大不超过8。8航摄像片投影和地图投影有什么区别？分别写出空间点、直线、线段、平行线组的中心投影的结果。地形图是正射投影，比例尺处处抑制，常以1/M表示。地形图上所有的图形不仅与实际形状完全相似，而且其相关方位也保持不变。航摄像片是中心投影。由于存在像片倾斜和地形起伏两种误差的影响，致使航摄像片上的影像有变形，各处比例尺也不一致，相关方位也发生变化。空间点的中心投影是一个确定的点。空间直线与投影面相交时，其中心投影为一线段。若直线上有线段，那么线段的中心投影也必定在直线的中心投影线段上。若有一组平行于L的空间直线L1、L2，显然这组平行的无穷远点的构像仍然是投影面上的合点i，因此，平行线组L1、L2，在投影面P上的中心投影，乃是以点i与各平行线相应迹点的连线所组成的辐射直线束it1、it2，it。9画图说明航摄像片上特殊的点、线、面。10摄影测量中常用的坐标系有哪两大类？用来表示像点的像方坐标系和用来描述地面点的物方坐标系分别有哪些，如何定义的？各有什么关系？（1）像方坐标系，用于描述像点的位置，表示缘点的平面和空间坐标1.像平面坐标系:是以主点为原点的右手平面坐标系，用O-xy表示，又常用框标连线 交点不重合，须平移，框表坐标系中x0，y0，化算为x-x0，y-y02.像空间坐标系：进行像点空间坐标变换，描述像点在像空间位置的坐标系从摄影中心S为原点，x，y轴与像平面坐标系x，y轴平行，z轴与光轴重合。形成像空间右手直角坐标系S-XYZ，每张像片的像空间坐标系而建立的坐标系，3.像空间辅助坐标系: 用S-UVW表示，原点为S，坐标轴依情况而定a.取u、v、w分别平行地面摄影测量坐标系D-XYZ. b.以每个像片对的左片摄影中心为原点.c.摄影基本为u轴，以摄影基线及左片光轴构成的平面作为uw平面，过原点且垂直于uw平面的轴为v构成右手直角坐标系（2）物方坐标系，用于描述地面在物方空间的位置 1.地面测量坐标系: 高斯-克吕格6带或3带投影的平面直角坐标与定义的从某一基准面量起的高程组合而成的空间左手直角坐标系，用T-XtYtZt。 2.地面摄影测量坐标系： 过渡像空间辅助坐标系的右手系换算到地面测量坐标系左手系的坐标系，用D-XYZ表示，原点为测区骱某一地面点上，X轴与航向一致，Y轴与X轴正交，Z轴沿铅垂方向，构成右手直角系。11什么是航摄像片的内方位元素？用什么字母表示？有什么作用？ 内方位元素是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，包含3个元素，即：摄影中S到像片面的垂距 (航摄机主距)f及像主点o在框标坐标系中的坐标x0 ，y0。内方位元素（x0，y0，f）可恢复摄影光束12什么是航摄像片的外方位元素？有哪几个？如何定义的？外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。 一张像片的外方位元素包括六个参数，三个直线元素是反映摄影瞬间摄影中心在选定的地面空间直角坐标系中的坐标值，摄影中心S在选定的地面空间坐标系（通常选用地面摄影测量坐标系）中的坐标值，用XS，YS，ZS表示。外方位三个角元素： j：航向倾角，w：旁向倾角，k：像片旋角。表达摄影光束的空间姿态。13什么是共线条件方程？分别推导“用像点坐标表示地面点坐标的共线条件方程”和“用地面点坐标表示像点坐标的共线条件方程”。（旋转矩阵的9个元素不必推导） 14地面水平时，像片倾斜引起的像点位移的近似表达式是什么？由此公式分析因像片倾斜引起的像点位移的规律或特点。特性（1）当 时， 即等比线上的点不会 因像片倾斜产生像点位移。（2）当 ，即在一、二象限内，像点位移朝向等角点。（3）当 ，即在三、四象限内，像点位移背向等角点。（4）当 时，主纵线上点的位移最大。15因地形起伏引起的像点位移也称投影差，其像点位移的计算公式是什么？由此公式分析因地形起伏引起的像点位移的规律或特点。 地形起伏引起的像点位移在以像底点为中心的辐射线上，当h0时，即为正，即像点背离像底点方向的位移；当h0时，即为负，即像点朝向像底点方向位移；=0时，=0，说明位于像底点处的像点不存在地形起伏引起像点位移。16什么是立体像对？像对立体观察应满足的条件是什么？其中哪条用肉眼在明视距离处直接观察像对是比较难满足的？为解决这个问题，可采用什么方法？立体像对：有不同摄站获取得具有一定影像重叠的两张像片。像对立体观察的条件：（1）两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；（2）每只眼睛必须只能观察像对的一张像片；（3）两张像片上相同景物（同名像点）的连线与眼睛基线应大致平行；（4）两相片的比例尺相近（差别15%）。第（2）条用肉眼在明视距离处直接观察像对是比较满足的。可以用立体镜观察法，双目镜观测光路的立体观察，互补色法立体观察，同步闪闭法立体观察，偏振光法立体观察。17立体像对有哪些特殊的点、线及面？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18什么是相对定向？什么是相对定向元素？有哪几个？确定一个立体像对两像片的相对位置称为相对定向。确定两像片相对位置关系的元素称为相对定向元素。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 19什么是绝对定向？什么是绝对定向元素？有哪几个？解算立体像对绝对方位元素的工作称为绝对定向。描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称为绝对定向元素。20什么叫单向空间后方交会？对参加单像空间后方交会的控制点有什么要求？描述单向空间后方交会的解算过程。单向空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点的空间坐标与影像坐标，根据共线条件方程，反求该影像的外方位元素的方法。控制点不能在同一条直线上。解算过程：（1）获取已知数据：包括平均航高，内方位元素，从外业测量成果中，获取控制点的地面测量坐标，并转化为地面摄影测量坐标。（2）量测控制点的像点坐标并进行像点坐标系统误差改正。（3）确定未知数的初始值：在数值摄影情况下，三个角元素初值：线元素初值：（4）计算旋转矩阵R：利用角元素的近似值计算方向余弦，组成旋转矩阵。（5）逐点计算像点坐标近似值：利用未知数的近似值代入共线方程，计算控制点相应的像点坐标的近似值（x）(y)（6）组成误差方程式：按公式组成误差方程式，然后按组成法方程，解算未知数的改正数；（7）改正数小于指定值，则完成：否则将解算的未知数加上初始值，作为新的初始值，重复4-6步。（8）精度评定21什么叫立体像对前方交会？描述立体像对前方交会的解算过程。利用立体像对两张像片的内方位元素，同名像点坐标和像对的相对方位元素（或外方位元素）解算模型点坐标（或地面点坐标）的工作。解算过程： 22什么叫解析法相对定向？其理论基础是什么？解析法相对定向：利用立体像对中摄影时存在的同名光线对应相交的几何关系，通过量测的像点坐标，以解析计算的方法（此时不需要野外控制点）解求两像片相对方位元素值的过程。同名光线对对相交是相对定向的理论基础。23什么叫解析法绝对定向？描述解析法绝对定向的解算过程。如何解算绝对定向元素？至少需要几个地面控制点？为什么？解析法绝对定向：就是利用已知的地面控制点，从绝对定向的关系式出发，解求上述七个绝对定向元素的过程。至少需要2个平高控制点和1个高程点，且3个控制点不能在一条直线上。因为有七个未知数。24双像解析摄影测量有哪三种解析方法？各有何特点？双像解析摄影测量可用三种结算方法：后交前交解法、相对定向绝对定向解法、光束法。（1）第一种方法前交的结果依赖与空间后方交会的精度，前交过程中没有充分利用多余条件平差计算；（2）第二种方法计算公式比较多，最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度，用这种方法的结算结果不能严格表达一幅影像的外方位元素；（3）第三种方法的理论严密、求解精度高，待定点的坐标是按最小二乘准则解得的。25什么是解析空中三角测量？其通常采用的平差模型有哪些？分别简述航带网法空三测量、独立模型法区域网空三测量、光束法区域网空三测量的基本思想。以像片上量测的像点坐标为依据，采用严密的数学模型，按最小二乘原理，用少量野外控制点最为平差条件，在计算机上解求出测图所需要的地面控制点坐标的理论方法或作业过程称之为解析空中三角测量。其通常采用的三种平差模型可分为航带法、独立模型法和光束法。航带法基本思想：把许多立体像对构成的单个模型连接成一个航带模型，以航带模型为基本平差单元根据控制点的外业坐标与内业坐标相等，连接点的内业坐标相等，按照非线性改正公式列出误差方程，在整个区域内统一进行平差，答解出各航带的非线性改正数，计算出加密点地面坐标。独立模型法基本思想：以各自建立的单模型为基本平差单元，根据控制点的外业坐标与内业坐标相等，连接点的内业坐标相等，按照三维空间相似变换列出误差方程，在整个区域内统一进行平差，答解出个模型的绝对定向参数，并计算出加密点地面坐标。 光束法的基本思想：以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素。26像点坐标的系统误差主要有哪些？ 底片变形、摄影机物镜畸变差改正、大气折光、地球曲率27摄影测量外业的工作流程？像片控制点的布点方案？什么是像片调绘？什么是像片翻译？用于图像识别的数学方法主要有哪些？摄影测量的外业工作流程：（1）技术设计；（2）准备工作及拟定作业计划；（3）外业工地施测；（4）外业成果检查与验收。像控点的布点方案：1全野外布点2非全野外布点：（1）航带网法的布点方案：六点法：按每段航带网的两端和中央的像主点，在其上下方向上旁向重叠范围内各布设一对平高点。八点法：在每段航带网内，布设八个平高控制点。五点