摄影测量考试题与答案

...........专业..专业.专注.1摄影测量学 2航向重叠3单像空间前方交会 4相对行高5像片订正 6解析空中三角测量7透视平面旋转定律 8外方位元素9核面 一、 填空摄影测量的根本问题，就是将 转换为 。物体的色是随着 的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的 、 、和 的力气而定的。人眼产生自然立体视觉的缘由是由于 的存在。相对定向完成的标志是 。光束法区域网平差时，假设像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为 ，假设按平行于航带方向编号，则带宽为 。三、简答题两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。倾斜位移的特性。单行带法相对定向后，为何要进展比例尺归化？为何进展？独立模型法区域网平差根本思想。何谓正形变换？有何特点？四、论述题空间前方交会的结算步骤。有三条航线，每条航线六张像片组成一个区域，承受光束法区域网平差。写出整体平差的误差方程式的一般式。将像片进展合理编号，并计算带宽，内存容量。请画出改化法方程系数阵构造简图。一、是对争论的对象进展摄影，依据所获得的设想信息，从几何方面和物理方面加以分析争论，从而对所摄影的对象本质供给各种资料的一门学科。供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以依据共线方程求出六个外方位元素的方法。摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面的高度。将中心投影转换成正射投影时，经过投影变换来消退相片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平相片的构象，并符合所规定的比例尺的变换过程。是将建立的投影光束，单元模型或航带模型以及区域模型的数字模型，依据少数地面把握点，，并求加密点地面坐标的方法。当物面和合面分别绕透视轴合线旋转后，只要旋转地角度一样，则投影射线总是通过物面和像面的统一相对应点。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。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。确定相对定向所建立的几何模型比例尺和恢复模型空间方位的元素。二、中心投影的像片、正射投影的地形图。照耀光线、吸取、反射、透视生理视察模型点在统一的关心坐标系中坐标U、V、W的求出。52N+2、N+3三、答：连续法相对定向是以左方相片为基准 ，求出右方相片相对于左方像片的相对方为元素。右像点在 中的坐标 为零。中的u与B重合，v轴与左相片的主核面相垂直，w轴在左像片的主核面内，右像空间关心坐标系 中的 与轴重合， 与 平行，因而 为零。答：在倾斜像片上从等角点动身，引向任意两个像点的方向线，他们之间的夹角与水平像片上相应的方向之间 ，即水平地面上相应方向之间的夹角恒等。答：a由于每个像对模型的比例尺是依据其相对定向时所取的 bu而定的，为建立航带模型从而应将各像对模型归化到统一的比例尺中。b以第一个像对模型比例尺为基准，在模型连接时，利用重叠区的公共点，比较公共点在相邻模型上的空间关心坐标 w，求得模型归化比例系数k，借助k使后一像对模型的比例尺归化到前一对像对模型的比例尺中。答：独立模型法区域网平差以单元模型为为平差单元 。其中单元模型是独立地在各自的像空间关心坐标系中建立的，在整体区域网平差时，依据地面把握点的摄影测量坐标和地面坐标相等以及相邻模型公共点 ，包括公共摄影站点在内，他们各自单元模型上的测量坐标应当相等的原则，确定每一个单元的旋转，，已取得在区域，从而求出各加密点的地面坐标答：图形的变换前后保持局部相像性。摄影测量学习题一、名词解释1、像片比例尺：lL之比。2、确定航高：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。3、相对航高：摄影物镜相对于某一基准面的高度、像点位移：一个地面点在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位的差异称为像点位移5、：航线方向相邻两个摄影站点的空间距离6、航向重叠：同一航带内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠7、旁向重叠：两相邻航带像片之间也需要有确定的影像重叠，这种影像重叠称为旁向重叠8、：摄影瞬间摄影机物镜主光轴偏离铅垂线的夹角9、像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜〔摄影中心〕与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿势的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。、像片的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数11、像片的外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿势的参数12、相对定向元素：确定像对中两像片之间相对位置所需的元素13、确定定向元素：确定单张像片或立体模型在地面坐标系中方位和大小所需的元素14、单像空间前方交会：利用影像掩盖范围内确定数量的把握点空间坐标与影像坐标，依据共线条件方程，反求该影响的外方位元素，这种方法称为单幅影像的空间前方交会15、空间前方交会：、外方位元素和同名像点的影〔某一暂定三维坐标系统里的坐标或地面量测坐标系坐标〕，称为立体像对的空间前方交会16、双像解析摄影测量：，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法，称为双像解析摄影测量。17、空中三角测量：，依据少量像片把握点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法18、POS：POSGPS和惯性测量装置IMU的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统，可用于在无地面把握或仅有少量地面把握点状况下的航空遥感对地定位和影像猎取。19、影像的灰度：规章格网排列的离散阵列20、数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵〔采样〕点上的原始函数个〔x,y〕的数值时就需要进展内插，此时称为重采样21、影像匹配：影像匹配即通过确定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。22、核线相关：利用立体像对左、右核线上的灰度序列进展的影像相关23、像片订正：通过投影转换，将倾斜像片变换成规定比例尺水平像片的作业过程。：OrthophotoMap〕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展辐射改正、微分订正和镶嵌，按地形图范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。25、立体像对：从不同摄站摄取的具有重叠影像的一对像片。26、立体正射影像对：，为正射影像制作出，正射影像和相应立体匹配片共同称为立体正射影像对二、填空摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。模拟摄影测量是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来争论和确定被摄物体的外形、大小、位置、性质及其相互关系，并供给各种摄影测量产品的一门科学。数字摄影测量是基于摄影测量的根本原理，通过对所猎取的数字/数字化影像进展处理，自动〔半自动〕，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。、投影中心与地面点之间关系。立体摄影测量根底是共面条件方程。摄影是依据小孔成像原理。航空摄影是安装在航摄飞机上的航摄仪从空中确定角度对地面物体进展摄影，飞行航线一般为东西方向，要求航线相邻两张像片应有60%左右的重叠度，相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。，各张像片的主点连线不在一条，而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲。航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。，像片是地面的中心投影。在像空间坐标系中，z坐标值都为-f。：三个直线元素(Xs、Ys、Zs〕：描述摄影中心的空间坐标值；三个角元素(、、))：描述像片的空间姿势。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。，猎取地面点的三维空间信息。x、y坐标之差，分别称为、上下视差。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。解析确定定向需要量测2个平高和1个高程以上的把握点，一般是在模型四个角布设四个把握点。、独立模型法、光束法。依据选择的插值函数的不同，、双线性内插法、双三次卷积法。：辐射畸变、几何畸变。列出3种精度较高的线特征提取算法： 算子、 算子、算子。三、推断：航摄像片上任何一点都存在像点位移。√利用单张像片能求出地面点坐标。×。√求解相对定向元素，需要地面把握点。×确定定向元素也被称为相像变换参数。√，，测少量外业把握点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每个像对所要求的把握点，然后就可以用于测图。√目前数字摄影测量系统可以全自动化地提取目标。〔高程信息〕。√四、简答1摄影测量的主要特点是什么？无需接触物体本身，因而较少受到四周环境与条件的限制 2〕二维影像重建三维模型 3〕面采集数据方式 提取物体的几何与物理特征2、航空摄影机也被称为量测摄影机，它有什么特征？量测摄影机的像距是一个固定的值。摄影机的像面框架上有框标标志。量测摄影机的内方位元素是的。3摄影测量常用的坐标系统有哪些？像平面坐标系；像空间坐标系；像空间关心坐标系；摄影测量坐标系；物空间坐标系4航摄像片与地形图有什么区分？1〕投影方式不同航摄像片是中心投影；地形图是正射投影航片存在两项误差相片因倾斜引起的像点位移；地形起伏引起的像点位移比例尺不同地图有统一的比例尺；像片无统一比例尺表示方法不同地图为线划图像；貥片为影像图5)表示内容不同地图需综合考虑；像片为全部影像6〕几何上的不同a(bY)()片的内外方位元素及地面点的三维xf坐标，

1 Sa(XX3

1)b3

S(YYS

1)c3

S)(ZZ )S aX)像Y)Z知，SyfS

2 a(XX

2)b

(YY

2 S(ZZ )可以求相应的三S

吗3 Sx－x－x f0a(XX )b(YY)c(ZZ )a(XX )b(YY)c(ZZ )1S1S1S3S3S3y－y f0a(XX )b(YY)c(Za(XX )b(YY)c(ZZ )S2S2S2S3ZS3S3S)6共线条件方程有哪些应用？单向空间前方交会和多像空间前方交会；解析空中三角测量光束法平差中的根本数学模型；构成数字投影的根底；计算模拟影像数据〔影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标〕；〔DEM〕与共线方程制作正射影像；与共线方程进展单幅影像画图；求像底点坐标。7人造立体视觉必需符合哪几个自然界立体观看的条件？由两个不同摄站点摄取同一景物的一个立体像对；，即双眼观看像对时必需保持两眼分别只能对一张像片观看；两眼各自观看同一景物的左、右影像点的连线应与眼基线近似平行；像像片间的距离应与双眼的交会角相适应；〔差异<15%〕。8请说明利用立体像对重建立体模型的一般过程。2〕恢复像对的外方位元素：相对定向、确定定向9连续像对和独立像对的坐标系统和定向元素有何不同？连续像对的坐标系统是像空间关心坐标系独立像对坐标系统是右手空间直角坐标系，10、 请对双像解析摄影测量的三种解法进展比较。前方-前方交会法：空间前方交会的结果依靠于空间前方交会的精度，空间前方交会中没有充分利用多余条件平差；相对定向-确定定向法：计算公式多，最终的点位精度取决于相对定向和确定定向的精度，用这种方法解算的结果不能严格表达一幅影像的外方位元素；一步定向法：理论严密、求解精度高，待定点的坐标是按最小二乘准则求得的。11、 为了求解相对定向元素，是否需要地面把握点？为什么？不需要。5对同名像点的像点坐标即可按相对定向误差方程求出相对定向元素12、 像点坐标有哪些系统误差？摄影材料变形、摄影机物镜畸变、大气折光、地球曲率13、简述自动空中三角测量的根本原理？利用模式识别和多影像匹配等方法代替人工在影像上自动选点与转点，同时自动猎取像点坐标，供给应区域网平差程序解算，以确定加密点在选定坐标系中的空间位置和影像的定向参数。14、简述数字微分订正的原理。，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进展，且使用的是数字方式处理15、分析比照常用的三种影像重采样方法。最邻近像元法最简洁，。但其几何。最大可达0.5像元。双线性内插值法计算量大，但缩放后图像质量高，不会消灭像素值不连续的状况。，使高频重量受损，所以可能会使图像轮廓在确定程度上变得模糊。前两种方法几何精度较好，但计算时间较长，特别是双三次卷积法较费时，在一般值况下用双线性插值法较宜。16、列出几种常见的点特征提取算法。4〕SUSAN算子17、列出几种常见的线特征提取算法。、Roberts梯度算子、Sobel算子〕二阶差分算子〔方向二阶差分算子、拉普拉斯算子、高斯一拉普拉斯算算子、Prewitt算子〕4〕Hough变换18、简述最小二乘影像匹配的根本思想。，同时按最小二乘的原则，解求这些参数，就是最小二乘影像匹配的根本思想。19、基于特征的影像匹配算法适用于哪几种场合？待匹配的点位于低反差区内，如林区匹配目的是只需要配准某些“感兴趣”的点线或面在大比例尺城市航空摄影测量中，大多数对象是人工建筑物，此时由于影像的不连续、阴影与被遮挡等缘由，基于灰度匹配的算法也难以适应。五、论述1立体像对有哪些特别的点、线、面？请画图说明。2表达航带网法空三根本原理。，将航带模型视为单元模型进展解析处理，，将航带模型整体纳入到测图坐标系中〔确定定向〕，从而确定加密点的地面坐标。3表达光束法区域网空三根本原理。以每张像片/一束光线作为平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的根底方程，，整体解求全区域内每张像片的外方位元素以及全部待求点的地面坐标。4表达相关系数法影像匹配的过程，并说明其优势。获得相关系获得同名点5、简述大多数摄影测量软件〔如ERDAS、VirtuoZo等〕中，数字微分订正的实际解法。6？简述线性阵列影像数字微分订正的常用方法，并指出其原理与航空影像的数字微分订正有何不同？依据有关的参数与数字地面模型，利用相应的构像方程式，或按确定的数学模型用把握点解算，从原始非正射投影的数字影像猎取正射影像，这种过程是将，且使用的是数字方式处理，故叫做数字微分订正或数字订正。线性阵列影像数字微分订正常用方法：间接法订正，直接法订正、直接法与间接法相结合的订正、多项式订正、基于有理多项式模型的高区分率遥感影像订正。：每条影像的外方位元素，行内中心投影，行间正射投影。7GPS关心空中三角测量的根本原理，并说明其优点。GPSGPS接收机，GPS信号接收机同步、快速、GPS卫星信号、同时猎取航空摄影瞬间航摄仪快门开启脉冲，GPS载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理，，然后将其视为附加观测值，以取代(或削减)地面把握，经承受统一的数学模，并对其质量进展评定的理论、。一、 填空题〔每空1分，共15分〕1、模拟摄影测量、解析摄影测量、全数字摄影测量2、原点、单位、坐标轴的方向3、194.4、97.24、像点、瞬时摄影中心5、5 6、影像匹配7、DOM(数字正射影像图)、DEM(数字高程模型)、DRG(数字栅格地图)、DLG(数字线划地图)二、单项选择题〔在以下各小题中的备选答案中，请把你认为正确答案的序号填入题干的括号内，2分，20分〕。1、C 2、C 3、C 4、C 5、B 6、A 7、B 8、A 9、D 10、A三、推断题〔，你认为正确的，请在题干的括号内打“√”。错的打“×”。1.5分，15分〕。1、×2、×3、× 4、√5、√6、√7、√ 8、× 9、×10、√四、名词解释〔3分，18分〕1、摄影测量学、处理、提取合成果表达的一门信息科学。，争论和确定被摄物体得外形、大小、性质和相互关系得一门科学与技术，摄影测量学得主要特点是在像片上进展测量和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制。2、外方位元素,一张像，其中有三个是直线元素，用于描述摄影中心的空间坐标值；另外三个是角元素，用于表达像片面的空间姿势。3、同名像点像点。4、立体像对的空间前方交会点的物方空间坐标称做立体像对的空间前方交会。5、数字地面模型。一般用一系列地面点坐标X,Y以及该地面点上的高程Z或属性〔如名称、目标类别、特征等〕组成的数据阵列，以此组成数字地图。6、反解法解法就是由订正后的像点坐标〔X,Y〕动身反求其在原始图像上的像点坐标〔x，y〕。五、简答题〔6分，12分〕1、试说明单像空间前方交会的思路及解算步骤。利用影像掩盖范围内确定数量的把握点的空间坐标与影像坐标 ，依据共线方程，反求该影像的外方位元素的方法称为单幅影像的空间前方交会。利用空间前方交会求解外方位元素的根本过程如下：〔一〕读入原始数据原始数据包括像点的观测坐标、像片的内方位元素、把握点在地辅系中的坐标。〔二〕确定外方位元素的初值1、确定摄站坐标的初值取把握点平面坐标的平均值作为摄站平面位置的初值，即：[X] X0S

，Y0n S

〔10〕n式中X],[Y为各点地面坐标的总和n为点的数量。取航摄确实定高度H0

Z0。Sx〔三〕组建误差方程式1、依据角元素初值，组旋转矩阵；2、X,YZ；3、求x，y ；计 计4、按〔7〕、〔8〕式组建误差方程式CLV〔四〕按最小二乘法原理，构建法方程CTCCTL0〔 五〕 答解法方程， 解算外方位元素的改正数dX dYdZ ddd。S S S x＝〔CTC1CTL〔六〕按〔9〕式计算像片外方位元素改正后的值。〔七〕重复〔三〕至〔六〕的计算，直至外方位元素改正数小于限差为止。2、在城市建设规划中，觉察某居民区增了大量的建筑物，为了准时更该地系统的数字航摄仪猎取了一个立体像对，请问如何？POS系统供给的像片外方位元素无误差的状况下，简要表达其根本思想并绘出作业流程图。答:根本思想：首先在立体像对上量测增房屋的角点坐标，然后利用POS系统，求出量测像点所对应的地面点坐标，，并将相关信息添加到地籍治理数据库中。其流程如以以下图所示：在立体像对上量测增房屋角点坐标供给的像片外方位元素进展立体像对空间前方交会，并将相关信息添加到地籍治理数据库中思路清楚，方案可行即可。六、作图题〔10分〕PS vCV v VE B Ah PiS i vcic1ba hbNT1n iCNV v VE B A步骤：：BCTTd；SiVV，得主合点BC的合点：TT的平行线即为合线，过S点BC的直线，BC的合点；,作SN垂直于E，连接nB’；〔铅垂线在像平面上