2025年测绘专业考研摄影测量学专项训练（附答案）

2025年测绘专业考研摄影测量学专项训练（附答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共10分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.摄影测量中，像点在像平面上的位置主要由（）决定。A.摄影机内外方位元素B.地面点坐标C.像点自身物理性质D.地球曲率2.中心投影的基本特征是（）。A.投影中心到像点的距离等于投影中心到物点的距离B.投影线相互平行C.投影中心位于物体内部D.投影线相交于一点（投影中心）3.摄影比例尺是指（）。A.像点间的距离与地面相应线段长度的比值B.摄影机主距与像高之比C.像点至摄影中心的距离与地面点至摄影中心距离之比D.地面点间距离与像点间距离的比值4.在立体像对的构像过程中，左右像主点连线与底边所夹的角称为（）。A.摄影机视场角B.立体基线角C.摄影机焦距D.左右视差角5.解析空中三角测量与传统的解析空中三角测量的主要区别在于（）。A.不需要量测像点坐标B.直接利用数字影像进行自动像点匹配C.仅适用于小范围测区D.不再需要摄影测量解析仪器二、名词解释（每题3分，共15分）1.像空间坐标系2.物方空间坐标系3.摄影比例尺4.解析空中三角测量5.数字高程模型（DEM）三、简答题（每题5分，共20分）1.简述中心投影的基本原理。2.影像比例尺与地面比例尺有何不同？为什么？3.简述立体测量的基本原理。4.简述数字摄影测量系统获取数字影像的主要方式。四、计算题（每题6分，共12分）1.某摄影测量作业使用焦距为50mm的摄影机，摄得1:5000比例尺的像片，若像片上两点间距离为10mm，求实地距离是多少？2.已知某立体像对的基线长度B=120m，左像主点坐标Xs=0,Ys=0,Zs=1000m，右像主点坐标Xs=0,Ys=0,Zs=1120m。若量测某地面点P在左像片上的像点坐标为(Xp,Yp)=(50mm,100mm)，在右像片上的像点坐标为(Xp',Yp')=(50.1mm,100.1mm)。试简述确定地面点P空间坐标的基本思路（无需计算具体数值）。五、论述题（8分）结合数字摄影测量的特点，论述其与传统模拟摄影测量的主要区别，并简述数字摄影测量在当代测绘领域中的重要应用。试卷答案一、选择题（每题2分，共10分）1.D*解析思路：摄影比例尺是地面点间距离与像点间距离的比值，与地球曲率有关，而与摄影机内部参数或外部方位元素、地面点坐标、像点自身物理性质无直接决定关系。2.D*解析思路：中心投影是指由位于空间一点（投影中心）发出的投射线，将空间物体投射到一平面（投影面）上所形成的投影。其核心特征是所有投影线都相交于一点，即投影中心。3.A*解析思路：摄影比例尺定义为像上两点间的距离与地面上相应两点间距离之比，反映了影像缩放程度与地面实际大小之间的关系。4.B*解析思路：立体像对的构像中，左右像主点连线与底边（左右像主点的连线）所夹的角，定义为立体基线角，它影响立体视觉的强弱。5.B*解析思路：解析空中三角测量的核心进步在于利用计算机视觉技术和算法，自动从数字影像中提取或匹配像点坐标，从而无需人工量测像点坐标，提高了效率和精度。二、名词解释（每题3分，共15分）1.像空间坐标系：以摄影中心（投影中心）为原点，以摄影光轴为X轴，像平面为XY平面建立的直角坐标系。用于描述像点在像平面上的位置。2.物方空间坐标系：以摄影中心为原点，过摄影中心且垂直于像平面的直线为Z轴，过摄影中心且平行于摄影机主光轴的直线为X轴，过摄影中心且同时垂直于X轴和Z轴的直线为Y轴建立的直角坐标系。用于描述空间点相对于摄影中心的坐标。3.摄影比例尺：像上两点间的距离与地面上相应两点间距离之比。它随摄影机位置和姿态以及地面地形起伏而变化。4.解析空中三角测量：利用摄影测量原理和计算方法，通过计算获得影像的外方位元素和（或）地面点的三维坐标。现代多指利用数字影像和自动匹配技术进行的空中三角测量。5.数字高程模型（DEM）：用一组数字化的高程值，按规则格网或三角形网对地面形态进行离散化表达，即地形表面形态的数字化模拟（通常指高程信息）。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述中心投影的基本原理。*解析思路：中心投影是指由空间一个固定点（称为投影中心或摄影中心）发出的投射线，将空间物体上各点投射到一指定平面（称为投影面或像平面）上，形成该物体影像的几何原理。其核心特征是所有投射线都通过投影中心，且像点的位置由过该点的投射线与投影面的交点确定。摄影测量中的像片获取就是中心投影的应用实例。2.影像比例尺与地面比例尺有何不同？为什么？*解析思路：影像比例尺是像上两点间距离与地面相应两点间距离之比；地面比例尺是图上（或像上）两点间距离与地面相应两点间实际距离之比。两者不同主要在于影像比例尺随摄影机位置（方位元素）和地面地形起伏而变化，而传统地图（图上比例尺）通常假定地面是平坦的，比例尺在图幅范围内视为常数。影像比例尺的变化是由于中心投影的特性以及地球曲率的影响。3.简述立体测量的基本原理。*解析思路：立体测量的基本原理是利用人眼或光学装置产生具有视差信息的两个（或多对）不同位置（或不同时刻）的影像，通过比较同名像点的视差量，按照一定的几何关系（如交叉航线原理或双目立体视觉原理），推算出空间点的三维坐标。核心在于利用“视差”这一立体信息来恢复空间几何关系。4.简述数字摄影测量系统获取数字影像的主要方式。*解析思路：数字摄影测量系统获取数字影像主要有两种方式：一是直接使用数字相机（如数码相机、全数字摄影测量系统相机）获取数字影像，记录光强度信息；二是利用传统模拟相机获取模拟影像（如黑白像片、彩色像片），再通过数字化仪（如扫描仪）将模拟影像转换成数字影像。现代主流是直接获取数字影像。四、计算题（每题6分，共12分）1.某摄影测量作业使用焦距为50mm的摄影机，摄得1:5000比例尺的像片，若像片上两点间距离为10mm，求实地距离是多少？*解析思路：根据摄影比例尺公式：摄影比例尺=像上距离/地面距离。将比例尺倒数得地面距离=像上距离/摄影比例尺。代入数据：地面距离=10mm/(1/5000)=10mm*5000=50000mm=50m。2.已知某立体像对的基线长度B=120m，左像主点坐标Xs=0,Ys=0,Zs=1000m，右像主点坐标Xs=0,Ys=0,Zs=1120m。若量测某地面点P在左像片上的像点坐标为(Xp,Yp)=(50mm,100mm)，在右像片上的像点坐标为(Xp',Yp')=(50.1mm,100.1mm)。试简述确定地面点P空间坐标的基本思路（无需计算具体数值）。*解析思路：确定地面点P的三维坐标的基本思路如下：a.根据左右像主点坐标和基线长度，建立左右摄影站的坐标系，确定左右摄影机的内外方位元素。b.根据地面点P在左右像片上的像点坐标(Xp,Yp)和(Xp',Yp')，以及已知的摄影机内外方位元素，利用立体像对解算模型（如光束法平差或双目立体视觉模型），解算出地面点P在左右摄影机坐标系下的坐标(Xp,Yp,Zp)和(Xp',Yp',Zp')。c.将地面点P在左右摄影机坐标系下的坐标，通过坐标变换（例如，将左摄影机坐标系坐标转换到以左像主点为原点的局部坐标系，再进行必要的旋转和平移），最终转换到以大地坐标原点为原点的地面坐标系（如WGS84坐标系）中，得到点P的最终三维大地坐标（X,Y,Z）。五、论述题（8分）结合数字摄影测量的特点，论述其与传统模拟摄影测量的主要区别，并简述数字摄影测量在当代测绘领域中的重要应用。*解析思路：论述应包含以下核心内容：*主要区别：*数据载体：模拟摄影测量使用感光胶片获取模拟影像；数字摄影测量使用数字相机获取数字影像。*作业方式：模拟摄影测量依赖光学机械设备（解析测图仪、立体测图仪）进行量测和成图；数字摄影测量主要依赖计算机软件和硬件进行自动或半自动处理和成图。*处理流程：模拟摄影测量流程包括影像处理（洗印、纠正等）、光学量测、机械转刺/绘图；数字摄影测量流程包括影像获取、辐射定标、自动/半自动匹配、空中三角测量、模型构建、数据提取与成图。*自动化程度：数字摄影测量自动化程度高，尤其在像点匹配、空中三角测量等环节；模拟摄影测量大量依赖人工操作。*数据应用：数字影像易于存储、管理、传输和进行多种后处理分析；模拟影像相对不易处理和更新。*重要应用：*基础测绘：快速获取数字地形图、数字高程模型（DEM）、数字表面模型（DSM）等基础地理信息数据。*工程建设：用于地形测绘、工程放样、竣工测量、变形监测（如桥梁、大坝沉降）、三维建模等。*资源