2025年数字摄影测量试题及答案

2025年数字摄影测量试题及答案

一、单项选择题（共10题，每题2分）

1.数字摄影测量中，影像匹配的基本原理是：

A.基于灰度值的相似性度量

B.基于几何特征的匹配

C.基于纹理特征的匹配

D.以上都是

2.在数字摄影测量中，立体像对是指：

A.同一地区不同时间拍摄的影像

B.同一地区不同传感器获取的影像

C.同一地区不同视角拍摄的影像

D.同一地区不同分辨率拍摄的影像

3.数字摄影测量中，数字高程模型(DEM)的主要表示方式是：

A.不规则三角网(TIN)

B.规则格网(Grid)

C.等高线

D.以上都是

4.数字摄影测量中，影像金字塔的主要作用是：

A.提高影像分辨率

B.加速影像处理速度

C.减少存储空间

D.提高影像色彩质量

5.数字摄影测量中，空中三角测量的主要目的是：

A.确定影像的外方位元素

B.提高影像分辨率

C.增强影像色彩

D.减少影像噪声

6.数字摄影测量中，密集匹配的主要目的是：

A.获取稀疏点云

B.获取密集点云

C.提高影像分辨率

D.减少处理时间

7.数字摄影测量中，影像畸变校正的主要目的是：

A.提高影像分辨率

B.消除镜头畸变

C.增强影像色彩

D.提高影像对比度

8.数字摄影测量中，三维重建的主要步骤不包括：

A.影像获取

B.影像预处理

C.影像匹配

D.影像增强

9.数字摄影测量中，点云分类的主要目的是：

A.提高点云密度

B.区分不同地物类别

C.提高点云精度

D.减少点云数量

10.数字摄影测量中，正射影像的主要特点是：

A.具有立体效果

B.消除地形起伏引起的位移

C.具有高分辨率

D.具有丰富的色彩信息

二、填空题（共6题，每题2分）

1.数字摄影测量中，影像匹配的常用方法包括基于灰度的匹配、基于特征的匹配和基于________的匹配。

2.数字摄影测量中，数字表面模型(DSM)与数字高程模型(DEM)的主要区别在于DSM包含了________信息。

3.数字摄影测量中，影像金字塔是由一系列不同________的影像组成的。

4.数字摄影测量中，空中三角测量可分为区域网空中三角测量和________空中三角测量。

5.数字摄影测量中，点云是由空间中的________组成的集合。

6.数字摄影测量中，正射影像的制作需要利用数字高程模型进行________校正。

三、判断题（共6题，每题2分）

1.数字摄影测量中，影像匹配的精度只取决于影像的质量，与算法无关。（）

2.数字摄影测量中，数字高程模型(DEM)可以表示地表的所有信息。（）

3.数字摄影测量中，影像金字塔的层数越多，处理速度越快。（）

4.数字摄影测量中，密集匹配可以获取比稀疏匹配更密集的点云数据。（）

5.数字摄影测量中，正射影像具有立体效果，可以进行立体测图。（）

6.数字摄影测量中，点云分类可以提高三维模型的应用价值。（）

四、多项选择题（共2题，每题2分）

1.数字摄影测量中，影响影像匹配精度的因素包括：

A.影像分辨率

B.影像质量

C.匹配算法

D.地形起伏

E.匹配窗口大小

2.数字摄影测量中，三维重建的质量评价指标包括：

A.点云密度

B.几何精度

C.纹理质量

D.处理速度

E.模型完整性

五、简答题（共2题，每题5分）

1.简述数字摄影测量中影像匹配的基本原理及其应用。

2.简述数字摄影测量中数字高程模型(DEM)的生成方法及其应用领域。

参考答案

一、单项选择题

1.答案：D

解析：数字摄影测量中的影像匹配可以基于灰度值的相似性度量、基于几何特征的匹配以及基于纹理特征的匹配等多种方法。不同的匹配方法适用于不同的应用场景，通常在实际应用中会结合多种方法以提高匹配精度和鲁棒性。

2.答案：C

解析：立体像对是指在数字摄影测量中，从不同视角对同一地区拍摄的两张或多张影像。通过立体像对可以建立立体视觉，进而进行三维测量。选项A描述的是多时相影像，选项B描述的是多传感器影像，选项D描述的是多分辨率影像，都不是立体像对的定义。

3.答案：D

解析：数字高程模型(DEM)是表示地表高程信息的数字模型，可以采用不规则三角网(TIN)、规则格网(Grid)或等高线等多种表示方式。TIN适合表示复杂地形，Grid适合大规模区域，等高线则便于人工判读和地形分析。

4.答案：B

解析：影像金字塔是由一系列不同分辨率的影像组成的层次结构，从低分辨率到高分辨率。在数字摄影测量中，影像金字塔主要用于加速影像处理速度，通过先在低分辨率影像上进行快速匹配和特征提取，再在高分辨率影像上进行精细处理，从而提高整体处理效率。

5.答案：A

解析：空中三角测量是数字摄影测量中的重要步骤，其主要目的是确定影像的外方位元素，包括影像的位置(坐标)和姿态(角度)。通过空中三角测量可以建立影像之间的几何关系，为后续的三维重建和测量提供基础。

6.答案：B

解析：密集匹配是数字摄影测量中获取高密度点云数据的关键技术，与稀疏匹配相比，密集匹配能够获取更密集、更完整的表面点云，从而生成更精细的三维模型。密集匹配通常基于影像的灰度、纹理或几何特征进行。

7.答案：B

解析：影像畸变校正是数字摄影测量预处理的重要步骤，其主要目的是消除镜头畸变引起的影像变形。镜头畸变包括径向畸变和切向畸变，会导致影像中的直线弯曲、比例不一致等问题，通过畸变校正可以提高后续处理的精度。

8.答案：D

解析：数字摄影测量中的三维重建主要包括影像获取、影像预处理、影像匹配、点云生成等步骤。影像增强虽然可以提高影像质量，但不是三维重建的必要步骤，而是预处理中可选的步骤。

9.答案：B

解析：点云分类是数字摄影测量中处理点云数据的重要步骤，其主要目的是区分不同地物类别，如建筑物、植被、道路等。通过点云分类可以提高三维模型的应用价值，为城市规划、环境监测等提供更精确的数据支持。

10.答案：B

解析：正射影像是数字摄影测量中重要的产品，其主要特点是消除了地形起伏引起的位移，使得影像具有统一的比例尺，可以直接用于量测。正射影像不具备立体效果，但其几何精度高，适合作为地图底图或进行面积、距离等量测。

二、填空题

1.答案：语义

解析：数字摄影测量中，影像匹配的常用方法包括基于灰度的匹配、基于特征的匹配和基于语义的匹配。基于语义的匹配是近年来发展起来的新方法，它利用影像的语义信息进行匹配，适用于复杂场景和纹理贫乏区域。

2.答案：地物

解析：数字表面模型(DSM)与数字高程模型(DEM)的主要区别在于DSM包含了地物信息，如建筑物、树木等，而DEM只表示地表的高程信息，不包括地物。因此，DSM通常比DEM要高，特别是在城市区域。

3.答案：分辨率

解析：影像金字塔是由一系列不同分辨率的影像组成的层次结构，从低分辨率到高分辨率。影像金字塔在数字摄影测量中用于多尺度处理，可以加速特征提取和匹配过程。

4.答案：单模型

解析：空中三角测量是数字摄影测量中的重要步骤，可分为区域网空中三角测量和单模型空中三角测量。区域网空中三角测量适用于大范围区域，利用多张影像进行整体平差；单模型空中三角测量则适用于单张影像或少量影像的定向。

5.答案：点

解析：点云是由空间中的点组成的集合，每个点通常包含三维坐标信息，有时还包括颜色、强度等属性。点云是数字摄影测量中三维重建的重要成果，用于表示地物的表面形态。

6.答案：地形

解析：正射影像的制作需要利用数字高程模型进行地形校正，消除地形起伏引起的影像变形。通过地形校正，可以使正射影像具有统一的比例尺，适合作为地图底图或进行量测。

三、判断题

1.答案：×

解析：数字摄影测量中，影像匹配的精度不仅取决于影像的质量，还与所使用的算法密切相关。不同的匹配算法有不同的优缺点，适用于不同的场景。即使高质量的影像，如果使用不合适的算法，也可能得到较差的匹配结果。

2.答案：×

解析：数字高程模型(DEM)只能表示地表的高程信息，不能表示地表的所有信息。例如，DEM不包括地物的属性信息、纹理信息等。要表示地表的所有信息，需要使用数字表面模型(DSM)或其他更复杂的模型。

3.答案：√

解析：数字摄影测量中，影像金字塔的层数越多，处理速度通常越快。这是因为影像金字塔允许从低分辨率到高分辨率逐步处理，先在低分辨率影像上进行快速匹配和特征提取，再在高分辨率影像上进行精细处理，从而提高整体处理效率。

4.答案：√

解析：数字摄影测量中，密集匹配可以获取比稀疏匹配更密集的点云数据。稀疏匹配主要提取特征点，而密集匹配则覆盖整个影像区域，生成更密集、更完整的表面点云，从而生成更精细的三维模型。

5.答案：×

解析：正射影像是经过地形校正的影像，消除了地形起伏引起的位移，因此不具备立体效果。正射影像主要用于平面量测和作为地图底图，而立体测图则需要使用立体像对或数字表面模型。

6.答案：√

解析：数字摄影测量中，点云分类可以提高三维模型的应用价值。通过点云分类，可以将不同地物类别区分开来，如建筑物、植被、道路等，为城市规划、环境监测、灾害评估等提供更精确的数据支持。

四、多项选择题

1.答案：ABCDE

解析：数字摄影测量中，影响影像匹配精度的因素包括多个方面：影像分辨率决定了匹配的细节能力；影像质量包括清晰度、对比度等，直接影响匹配的可靠性；匹配算法的选择决定了匹配的效率和精度；地形起伏会影响影像的几何关系，进而影响匹配结果；匹配窗口大小决定了匹配的上下文信息，窗口过小可能缺乏足够信息，窗口过大可能引入不相关区域。

2.答案：ABCDE

解析：数字摄影测量中，三维重建的质量评价指标包括多个方面：点云密度决定了模型的细节程度；几何精度反映了模型与实际物体的吻合程度；纹理质量影响模型的真实感和视觉效果；处理速度是实际应用中需要考虑的重要因素；模型完整性则反映了模型是否包含了所有必要的地物信息。

五、简答题

1.答案：

数字摄影测量中，影像匹配的基本原理是在不同影像之间寻找同名点或同名区域，通过计算相似性度量来确定对应关系。影像匹配通常基于灰度值、几何特征或语义信息进行，常用的方法包括相关系数法、最小二乘匹配、特征点匹配等。

影像匹配在数字摄影测量中有广泛的应用，主要包括：

-立体测图：通过立体像对的匹配建立立体视觉，进行三维量测

-三维重建：通过多影像匹配获取密集点云，生成三维模型

-变形监测：通过不同时期影像的匹配监测地物变化

-目标识别：通过匹配识别特定目标或地物

-影像拼接：通过匹配将多幅影像拼接成全景影像

2.答案：

数字摄影测量中，数字高程模型(DEM)的生成方法主要包括：

-立体像对法：利用立体像对进行视差测量，计算高程信息

-影像匹配法：通过密集匹配获取点云，然后内插生成DEM

-激光雷