东华理工大学摄影测量考试重点

wordword版09级摄影测量学考点像片比例尺：把摄影像片当作水平像片，地面取平均高程，航摄像片上的线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L的比值.摄影航高：当取摄区内的平均高程作为摄影基准面时，摄影瞬间摄影机物镜中心至该面的距离。绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海平面的航高。相对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于某一基准面或某一点的高度．摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离.常用B表示航向重叠：同一航线内相邻像片之间的影像重叠.航线重叠一般要求P%=60%~65%,最小不得小于53%旁向重叠：两相邻航带像片之间的影像重叠.旁向重叠要求q%=30%~40%,最小不得小于15%像片倾角：在摄影瞬间摄影机轴发生倾斜，摄影机轴与铅垂线方向的夹角．一般要求倾角不大于2度，最大不超过3度。航线弯曲：把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各X像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线。像片旋角：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，用k表示。一般要求k不超过6度，最大不超过8度。像片解析：利用数学分析的方法，研究被摄影物在航片上的成像规律〔像片上得摄影与所摄影物之间的数学关系〕从而建立起像点与物点得坐标关系像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数．像片的内方位元素：描述摄影中心与像片之间相互位置的参数.包括三个参数，即摄影中心5到像片的垂距f及像点在框标坐标系中的坐标x。，y。像片的外方位元素：在恢复内方位元素的根底上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态参数像点位移：由于在实际航空摄影时，在中心投影的情况下，当航摄的飞机姿态出现较大倾斜或地面有起伏时，会导致地面点在航摄像片上的构象相对于理想情况下的构象所产生的位置差异．内定向：建立影像扫描坐标与像点坐标的转换关系，求取转换参数。相对定向：通过量取模型的同名像点，解算两相邻影像的相对位置关系绝对定向：通过量取地面控制点对应的像点坐标解算模型的外方位元素，将模型纳入大地坐标。核线影像：在一个立体模型中，地面任意一点与两摄站中心构成平面〔核面〕与左右影像面的交线称左右核面。沿核线方向对原始影像重新采集的影像称核线影像。由此可见，位于同名核线上得像点不存在投影差。相对定向元素：确定一个立体像对两像片的相对位置的元素．绝对定向元素：描述立体相对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数．单像空间前方交会：利用至少三个地面控制点的坐标，与其影像上对应三个像点的影像坐标，根据共线方程，反求该像片的外方位元素．空间前方交会：由立体像对中两X像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标.解析空中三角测量：利用计算的方法，根据少量的地面控制点，按一定的数学模型，平差结算出待定点〔或加密点〕得平面位置和高程及每X像片的外方位元素的测量方法。数字地面模型：地表形态多种信息的数字表示数字摄影测量：基于数字影像与摄影测量的根本原理，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象用数字表达的几何与物理信息的摄影测量的分支学科。数字影像内定向：是用于确定像片的扫描坐标系与像片坐标系之间的关系即数字摄影可能存在的变形像片纠正：消除因像片倾斜产生的像点位移，限制或消除因地面起伏产生的投影差，同时归化影像比例尺的工作。数字微分纠正：根据影像的内定向参数和外方位元素及数字高程模型，按一定的数学模型从原始非正射投影的数学影像获取正射影像像片调绘：经实地调查用规定符号绘出必要的地物、地貌并标记相关名称的像片双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算的方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标．影像的灰度：光学密度，D=lgO.数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进航内插，此时称为重采样.影像匹配：利用互相关函数，评价两块影响的相似性以确定同名点．核线相关：沿核线寻找同名像点．数字正射影像图：(DigitalOrthophotoMap〕DOM是以航摄像片或遥感影像〔单色/彩色〕为根底，经扫描处理并经逐像元进航辐射改正、微分纠正和镶嵌，按地形图X围裁剪成的影像数据，并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓〔内/外〕整饰等形式填加到该影像平面上，形成以栅格数据形式存储的影像数据库．立体像对：摄影测量中，用摄影机在两摄站点对同一景物摄得的有一定重叠度的两X像片.立体正射影像对：为了从立体观测中获得只管立体感，为正射影像制作出一副立体匹配片，正射影像和相应的立体匹配片共同称为立体正射影像对．数字相关：根据数字影像的灰度特性，利用计算机进航数值计算完成影像相关平差条件：利用控制点内业加密坐标与外业实测坐标相等相邻航带间公共连接点上的加密坐标应该相等平差目的：在全区域X围内吧航带网模型坐标视为观测值用最小二乘法整体解算个航带网的非线性变形改正系数最终计算出整个测区内所有加密点的地面测量坐标(1)4D产品是指DEM、DLG、皿、DQM.(2)摄影测量按用途可分为地班摄影测量、非地形摄影测量.(3)摄影测量学的开展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段.(4)模拟摄影测量是利用注学/机械投影方法实现摄影过程的反转.(5)解析摄影测量以电干计算机为主要手段，通过对摄影像左的量测和解近计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学．(6)数字摄影测量是基于摄影测量的根本原理，通过对所获取的数必住化影像进航处理，自动〔半自动〕提取被摄对象用数空方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品.(7)共线方程表达的是像巨、投影中心与地面点之间关系.(8)立体摄影测量根底是共面条件方程.(9)摄影是根据小升成像原理.(10)航空摄影是安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角度对地面物体进航摄影，飞航航线一般为东西方向，要求航线相邻两X像片应有60%左右的重叠度，相邻航线的像片应有30%左右的重叠度,航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面.(11)航摄像片为量测像片，有声学框标和机械框标.(12)地图是地面的正射投影，像片是地面的空心投影.(13)在像空间坐标系中，像点的z坐标值都为-£.(14)一X像片的外方位元素包括：三个直线元素(Xs、Ys、Zs〕：描述摄影史心的空恒1坐标值；三个角元素3、3、k)：描述像出的空间姿态.(15)相对定向的理论根底、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对:对:相交.(16)双像解析摄影测量的任务是利用解析计算方法处理立体像对，获取地面点的三维空间信息.(17)摄影测量中，一个立体像对的同名像点在各自的像平面坐标系的x、y坐标之差，分别称为左右视差、上工视差.(18)解析法相对定向的理论根底是同名光线对对相交于核面内.(19)解析绝对定向需要量测2个平高和L个高程以上的控制点，一般是在模型四仝鱼布设四仝控制点.(20)解析空中三角测量按数学模型分为舫带法、独立模型法、光束法.(21)根据选择的插值函数的不同，常用的影像重采样方法有量邻近像元法、双线件内插法、双二次卷积法.(22)影像灰度的系统变形有两大类：辐射畸变、几何畸变.(23)应用软件是解析测量软件、图像处理软件、模式识别软件的合集(24)像片纠正方法分类：光学机械纠正、光学微分纠正、数字微分纠正(25)反解法数字微分纠正四步骤：计算地面点坐标、计算像点坐标、灰度内插、灰度赋侑1.摄影测量学的概念内容及主要任务是什么？概念：对研究的对象进展摄影，根据所获得的构像从几何和物理方面加以分析研究，从而对所摄影对象的本质提供各种资料的一门学科。内容:获取被摄物体的影像，研究单X和多X像片影像处理的方法，包括理论设备和技术以及将所测的结果以图解形式或数字形式输出的方法和设备。主要任务：测制各种比例尺的地形图，建立地形数据库，为地理信息系统各种工程应用提供根底测绘数据2、摄影测量的主要特点是什么？(1)受自然和地理等条件限制少(2)信息丰富逼真(3)获取资料速度快，能反映物体不同时期动态变化，有良好的量测精度(4)只要物体能被成像，都可以使用摄影测量的方法和技术解决某一方面的问题(5)与传统摄影测量相比，减少外业工作量，减轻劳动强度，提高经济效益3、航空摄影机也被称为量测摄影机，它有什么特征？(1)量测摄影机的像距是一个固定的值．(2)摄影机的像面框架上有框标标志．(3)量测摄影机的内方位元素是的．4、连续像对定向元素计算步骤〔1〕获取数据x0,y0,f(2)确定相对定向元素的初值u=v==w=k=0(3)由相对定向元素计算像点的像空间辅助坐标u1,v1,w1；u1,v2,w2(4)计算误差方程式的系数和常数项〔5〕解法方程，求相对定向元素改正数〔6〕计算相对定向元素的新值〔7〕判定迭代是否收敛，所有改正数小于0.3*10:4弧度〔8〕精度评定5、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，进展加工处理和分析，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。6、什么是共线条件方程？共线条件方程有哪些应用？共线条件方程描述了像点a摄影中心5地面点A位于同一直线上f_f4.(X—X.)+b(Y—Y.)+c-Z)TOC\o"1-5"\h\zx——f-1 S1S1 S4(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)< 3 S3 S3 S“4(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—ZJy——f2^T 5 2T S~" 2T L4(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)3 S3 S3 S应用：(1)单像空间前方交会和多像空间前方交会(2)解析空中三角测量光束法平差中的根本数学模型(3)构成摄影测量中数字投影的根底(4)计算像片模拟影像数据(5)利用数字高程模型与共线方程制作正射影像〔6〕利用DEM与共线方程进航单幅影像测图〔7〕求像底点坐标(有错)7、人造立体视觉必须符合哪几个自然界立体观察的条件？(1)由两个不用设站点摄取同一景物的立体像对(2)一只眼睛只能观查像对中的一X照片，分像条件(3)两眼各自观测同一景物的左右影像店的连线应与眼基线近似平航(4)像片的距离应与双眼的交会角相适应(5)两片比例尺相近8、请对双像解析摄影测量的三种解法进航比较．方法严密性控制点要求使用场合点彳后交一前交法［准确度取决于外方位元素精度没有利用多余条件3个平高点像1彳外方位元素相对定向-绝对定1向点位精度取决于相对定向绝对定向精度2个平高点+1个高;r一航带法加密程占一步定向法理论最严密精度最高2个平高点+1个高;光束法加密程占9、光束法区域网空中三角测量主要内容〔1〕获取每X像片外方位元素及待定点坐标的近似值；〔2〕从每X像片上控制点、待定点的像点坐标出发，按共线条件列出误差方程式；〔3〕逐点法化建立改化法方程式,按循环分块求解方法,先求出其中的一类未知数,通常先求每X像片的外方位元素〔4〕按空间前方交会求待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，应取其均值作为最后结果。10、简述最小二乘影像匹配的根本思想,及特点．根本思想:在影像匹配中引入影像灰度的系统变形参数，同时按最小二乘的原那么，解求这些参数特点：〔1〕最小二乘影像匹配中可以非常灵活的引入各种参数和条件，从而可以进航整体平差〔2〕解决“单点〞的影像匹配问题，以求其视差，也可直接求其空间坐标〔3〕同时解决“多点〞影像匹配或“多片〞影像匹配〔4〕引入“粗差检测〞从而大大的提高影像匹配的可靠性,〔5〕灵活、可靠、高精度是优点.解析法绝对定向的具体解算过程解析法绝对定向：利用地面控制点，从绝对定向的关系式出发，解求绝对定向元素的过程⑴获取控制点两套坐标UVWXYZ⑵确定待定点参数的初始值⑶计算控制点的地面摄影测量坐标系重心的坐标和重心化坐标⑷计算控制点的空间辅助坐标想重心的坐标和重心化坐标⑸计算常数项⑹计算误差方程式的系数⑺逐点法化及法方程式求解⑻计算待定参数的新值⑼判断迭代是否收敛.空间前方交会解算过程⑴获取数据：从摄影资料中查取像片比例尺1/m,平均航高，内方位元素x0y0f,从外业测量成果中，获取控制点的地面测量坐标，并转化成地面摄影测量坐标⑵量测控制点像点坐标：将控制点标刺在像片上，利用立体坐标量测仪量测控制点像框坐标并经像点坐标改正，得到像点坐标xy⑶确定未知数的初始值;⑷计算旋转矩阵R⑸逐点计算像点坐标的近似值⑹组成法方程⑺解求外方位元素⑻检查计算是否收敛⑼精度评定13、解析空中三角测量的概念与优点解析空中三角测量是指用计算的方法，根据少量地面控制点，按一定的数学模型。平差解算出待定点或加密点的平面位置和高程及每X像片外方位元素的测量方法优点：〔1〕不解及被测量目标即可测定其位置和几何形状〔2〕不受通视条件的限制〔3〕可快速的在大X围内同时解析点位确实定以及节省野外测量工作量

〔4〕区域内部精度均匀且不受区域大小限制14、像控点的位置要求〔1〕像控点一般应在航向三片重叠和旁向重叠中线附近，困难时可布控在航向重叠X围内〔2〕像控点距像片边缘的距离不得小于1cm〔3〕点位必须离开像片上的压平线和各类标志〔气泡、框标、片号等〕，以利于明确识别。〔4〕旁向重叠小于15%或由于其他原因。控制点的在相邻两航线上不能公用而须分别布点时，两控制点之间裂开的垂直距离不得大于像片上2cm(5)点位应尽量选在旁向重叠中线附近‘离开方位线大于3cm，应分别布点。15、共线条件方程TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"[a(X—X)+b(Y—Y)+ —Z1X=—f-1 S1S1 S-a(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)3 3 S 3 S 3 Sad(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)

y=—f-2 S2 S2 S-a(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)3 3 S3 S3 S相关元素的含义：(x,y)一像点在O-xy中的坐标f一摄影机的主距ai,bi,ci一方向余弦(i=l,2,3)(Xs,Ys,Zs)一像点S在D—XYZ中的坐标(X,Y,Z〕一地面点A在D—XYZ中的坐标16、Pl,P2,A,B,C,D的大地坐标求：门)有多少种方法可求出T点的大地坐标(2)试用一种方法写出主要的作业步骤(3)写出主要的数学模型(4)假设T点落水你的能否求出其像点坐标答：〔1〕有3中方法：前方—前方交会，解析相对定向和绝对定向，光束法〔2〕选择“前方一前方交会“步骤如下：①量取A,B,C,D,T像点坐标并进航系统改正②将A,B,C,D转至D-xyz中③利用共线条件方程式求出P1,P2的外方位元素④利用空间前方交会点求出T点的坐标并转至大地坐标〔3〕共线条件方程前方交会公式aa(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)〔3〕共线条件方程前方交会公式TOC\o"1-5"\h\zX——f-1 s 1 s 1 sa(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)3 S3 S3 Saa(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)

y——f-2 S 2 S 2 S-a(X—X)+b(Y—Y)+c(Z—Z)〔4〕利用共线条件方程方求解的xt，yt

T17、立体像对有哪些特殊的点、线、面？请画图说明.TE地平面P倾斜像片TT透视轴W主垂面S摄影中心。像主点n像底点N地底点H航高f主距So主光轴c等角点C地面等角点VV摄影方向线vv像片主纵线i主合点J主遁点hR合线hhQ主横线hhc等比线18．什么叫单向空间前方交会？对参加单像空间前方交会的控制点有什么要求？描述单向空间前方交会的解算过程。单向空间前方交会：利用影像覆盖X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展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，那么完成：否那么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19、摄影测量常用的坐标系统有哪些？像方坐标系，用于描述像点的位置，表示像点的平面和空间坐标(1)像平面坐标系：以主点为原点的右手平面坐标系，用o-xy表示。(2)像空间坐标系：以摄影中心S为原点，xy轴与像平面坐标系xy轴平行，z轴与光轴重合，形成的像空间右手直角坐标系S-XYZ(3)像空间辅助坐标系用S-UVW表示，原点S，坐标轴依情况而定取uvw轴系分别平行地面摄影测量坐标系D-XYZ以每个像片对的左片摄影中心为原点，摄影基线方向为U轴，以摄影基线及左片光轴构成的平面作UW平面，过原点且垂直与UW平面的轴为V轴构成的右手直角坐标系以每条航线的第一X像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系物方坐标系，描述地面点在物方空间的位置(4)地面测量坐标系：高斯吕克投影的平面直角坐标与定义的从某一基准面量起高程组合成的空间左手直角坐标系，用T-XYZttt(5)地面摄影测量坐标系过渡像空间辅助坐标系的右手坐标系换算到地面测量坐标左手系的坐标系，用D-XYZppp表示，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20、解析投影测量软件〔1〕定向参数的计算：内定向、外定向、绝对定向〔2〕空中三角测量解算〔3〕核线关系解算：坐标计算与变换〔4〕数值内插：数字微分纠正〔5〕投影变换21、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根本思想。航带法根本思想：把许多立体像对构成的单个模型连接成一个航带模型，以航带模型为根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展平差，答解出各航带的非线性改正数，计算出加密点地面坐标。独立模型法根本思想：以各自建立的单模型为根本平差单元，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展平差，答解出个模型的绝对定向参数，并计算出加密点地面坐标。光束法的根本思想：以一X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根底方程，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正确交会，将整体区域最正确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。22．什么叫立体像