大学测绘工程摄影测量技术测试试卷及答案

大学测绘工程摄影测量技术测试试卷及答案一、选择题（30分）1.摄影测量学是利用什么获取物体的几何和物理信息？A.卫星遥感B.摄影影像C.激光雷达D.地面测量答案：B解析：摄影测量学是利用摄影影像获取物体的几何和物理信息的学科。卫星遥感和激光雷达是其他遥感技术，地面测量是一种传统的测量方法，它们与摄影测量学有区别但不是摄影测量学的核心手段。2.摄影测量学的核心原理是什么？A.光学成像原理B.三角测量原理C.透视投影原理D.中心投影原理答案：D解析：摄影测量学的核心原理是中心投影原理，即所有物点、像点和摄影中心都在同一直线上。光学成像原理是更基础的物理原理，三角测量原理是测量学的基本原理，透视投影原理是中心投影的一种表现形式。3.在中心投影中，摄影中心到像平面的垂直距离称为？A.焦距B.主距C.像距D.物距答案：B解析：在中心投影中，摄影中心到像平面的垂直距离称为主距。焦距是光学系统的参数，像距通常指物距到像平面的距离，物距是物点到摄影中心的距离。4.像点坐标的表示方法通常采用什么坐标系？A.大地坐标系B.空间直角坐标系C.像平面坐标系D.地理坐标系答案：C解析：像点坐标的表示方法通常采用像平面坐标系，以像主点为原点，以像片的框标连线为坐标轴。大地坐标系和空间直角坐标系是表示地面点坐标的坐标系，地理坐标系是一种球面坐标系。5.立体像对是指什么？A.同一地区不同时间的两张影像B.同一地区不同传感器获取的两张影像C.同一地区从不同位置拍摄的两张具有一定重叠度的影像D.同一地区不同分辨率的两张影像答案：C解析：立体像对是指同一地区从不同位置拍摄的两张具有一定重叠度的影像。通过立体像对可以建立立体模型，进行立体观测和量测。选项A和B描述的是不同时间或不同传感器获取的影像，选项D描述的是不同分辨率的影像，都不符合立体像对的定义。6.立体观察的条件不包括以下哪项？A.两张影像有一定重叠度B.两张影像从不同位置拍摄C.两张影像同时显示D.两张影像使用同一相机拍摄答案：D解析：立体观察的条件包括：两张影像有一定重叠度（通常大于60%）、两张影像从不同位置拍摄、两张影像同时显示或交替显示。两张影像使用同一相机拍摄不是立体观察的必要条件，只要两张影像是从不同位置拍摄的，即使使用不同相机，也可以进行立体观察。7.空中三角测量的主要目的是什么？A.确定影像的方位元素B.确定地面点的三维坐标C.确定相机的内方位元素D.确定影像的重叠度答案：B解析：空中三角测量的主要目的是确定地面点的三维坐标，为后续的测图和三维建模提供控制基础。确定影像的方位元素是空中三角测过程中的一个步骤，确定相机的内方位元素是相机检校的内容，确定影像的重叠度是飞行设计的内容。8.数字摄影测量与传统摄影测量的主要区别是什么？A.获取方式不同B.处理方式不同C.成果形式不同D.以上都是答案：D解析：数字摄影测量与传统摄影测量的主要区别体现在多个方面：获取方式上，传统摄影测量使用胶片相机，数字摄影测量使用数字相机；处理方式上，传统摄影测量依靠光学和机械仪器，数字摄影测量依靠计算机软件；成果形式上，传统摄影测量主要提供纸质地图和立体模型，数字摄影测量提供数字产品和三维模型。9.影像匹配是数字摄影测量的核心技术之一，其主要目的是什么？A.确定影像的分辨率B.在不同影像间寻找同名点C.提高影像的清晰度D.减少影像的噪声答案：B解析：影像匹配是数字摄影测量的核心技术之一，其主要目的是在不同影像间寻找同名点，从而建立影像间的几何关系，为立体观测和三维重建提供基础。确定影像的分辨率是影像预处理的内容，提高影像的清晰度和减少影像的噪声是影像增强的内容。10.摄影测量的精度主要受哪些因素影响？A.影像质量B.控制点精度C.处理方法D.以上都是答案：D解析：摄影测量的精度受多种因素影响，包括影像质量（如分辨率、几何畸变、辐射质量等）、控制点精度（如控制点的数量、分布、测量精度等）和处理方法（如匹配算法、平差方法等）。这些因素都会直接影响最终成果的精度。11.像片纠正的目的是什么？A.消除影像畸变B.将倾斜影像转换为水平影像C.提高影像分辨率D.增强影像对比度答案：B解析：像片纠正的目的是将倾斜影像转换为水平影像，消除因影像倾斜引起的几何变形。消除影像畸变是相机检校的内容，提高影像分辨率和增强影像对比度是影像处理的内容。12.数字摄影测量系统中，特征提取的主要作用是什么？A.识别影像中的边缘和角点B.提高影像的清晰度C.减少影像的存储空间D.加速影像处理速度答案：A解析：数字摄影测量系统中，特征提取的主要作用是识别影像中的边缘和角点等显著特征，为后续的影像匹配和三维重建提供基础。提高影像的清晰度、减少影像的存储空间和加速影像处理速度是影像处理的其他方面。13.摄影测量中的"共线条件方程"主要用于什么？A.计算影像的重叠度B.描述摄影中心、像点和物点之间的几何关系C.计算影像的分辨率D.确定影像的色调答案：B解析：摄影测量中的"共线条件方程"主要用于描述摄影中心、像点和物点之间的几何关系，是摄影测量的基本方程之一。计算影像的重叠度是飞行设计的内容，计算影像的分辨率是影像质量评估的内容，确定影像的色调是辐射校正的内容。14.在摄影测量中，"立体视差"是指什么？A.两张影像上同名点的坐标差B.同一张影像上相邻点的坐标差C.影像上实际距离与测量距离的差值D.影像上不同波段之间的差异答案：A解析：在摄影测量中，"立体视差"是指两张影像上同名点的坐标差，是立体观测和深度感知的基础。同一张影像上相邻点的坐标差是像点间距离，影像上实际距离与测量距离的差值是测量误差，影像上不同波段之间的差异是多光谱影像的特性。15.摄影测量的主要应用领域不包括以下哪项？A.地形测绘B.城市规划C.医学影像D.考古调查答案：C解析：摄影测量的主要应用领域包括地形测绘、城市规划、考古调查等。医学影像虽然也是一种影像技术，但主要使用医学影像设备（如CT、MRI等），不使用摄影测量的方法和技术。二、填空题（20分）1.摄影测量学的基本原理是利用摄影影像确定物体的______和______。答案：几何信息；物理信息解析：摄影测量学的基本原理是利用摄影影像确定物体的几何信息（如位置、形状、大小等）和物理信息（如颜色、温度、材质等）。这是摄影测量学的基础和核心。2.在中心投影中，通过摄影中心且垂直于像平面的直线称为______。答案：主光轴解析：在中心投影中，通过摄影中心且垂直于像平面的直线称为主光轴。主光轴是摄影测量的重要参考线，用于定义像主点和主距等参数。3.像片上的主点是指______与像平面的交点。答案：主光轴解析：像片上的主点是指主光轴与像平面的交点。主点是像片上的重要参考点，用于定义像平面坐标系的原点。4.立体像对的重叠度一般要求在______以上。答案：60%解析：立体像对的重叠度一般要求在60%以上，以确保有足够的同名点进行立体观测和量测。重叠度包括航向重叠和旁向重叠，航向重叠通常要求60%-80%，旁向重叠通常要求30%-40%。5.空中三角测量方法可分为______区域网平差和______区域网平差。答案：航带；独立模型解析：空中三角测量方法可分为航带区域网平差和独立模型区域网平差。航带区域网平差以航带为单位进行平差，独立模型区域网平差以独立模型为单位进行平差。6.数字摄影测量的基本流程包括影像获取、______、______和产品生成。答案：预处理；三维重建解析：数字摄影测量的基本流程包括影像获取、预处理（包括影像定向、匹配等）、三维重建和产品生成（如数字高程模型、数字正射影像等）。这一流程体现了数字摄影测量的基本工作步骤。7.影像匹配的常用方法有基于______的匹配、基于______的匹配和基于______的匹配。答案：灰度；特征；物方解析：影像匹配的常用方法有基于灰度的匹配、基于特征的匹配和基于物方的匹配。基于灰度的匹配直接利用像点的灰度值进行匹配，基于特征的匹配利用影像中的特征点进行匹配，基于物方的匹配在物方空间进行匹配。8.摄影测量中，像点坐标转换为地面坐标需要经过______和______两个步骤。答案：定向；变换解析：摄影测量中，像点坐标转换为地面坐标需要经过定向和变换两个步骤。定向包括内定向和外定向，确定影像的方位元素；变换是将像点坐标通过投影关系转换为地面坐标。9.像片纠正的数学基础是______变换。答案：透视解析：像片纠正的数学基础是透视变换。透视变换可以将倾斜影像转换为水平影像，消除因影像倾斜引起的几何变形。10.摄影测量的精度评定指标通常包括______、______和______。答案：中误差；相对误差；符合度解析：摄影测量的精度评定指标通常包括中误差（反映绝对精度）、相对误差（反映相对精度）和符合度（反映与参考值的符合程度）。这些指标全面评价了摄影测量的精度水平。三、判断题（10分）1.摄影测量只能获取物体的几何信息，无法获取物理信息。（）答案：×解析：摄影测量不仅能获取物体的几何信息（如位置、形状、大小等），还能获取物理信息（如颜色、温度、材质等）。多光谱摄影测量和高光谱摄影测量可以获取物体的光谱信息，从而分析物体的物理特性。2.中心投影中，所有物点、像点和摄影中心都在同一直线上。（）答案：√解析：中心投影的基本定义是所有物点、像点和摄影中心都在同一直线上。这是摄影测量的基本原理，也是摄影测量能够通过影像恢复物体几何形状的基础。3.立体像对的重叠度越大，立体效果越好。（）答案：×解析：立体像对的重叠度不是越大越好。虽然一定的重叠度是立体观察的必要条件，但过大的重叠度会导致冗余数据增加，处理效率降低。通常航向重叠度要求60%-80%，旁向重叠度要求30%-40%。4.数字摄影测量完全取代了传统摄影测量。（）答案：×解析：数字摄影测量并没有完全取代传统摄影测量。虽然数字摄影测量具有许多优势，但在某些特殊应用场景（如高精度测量、大比例尺测图等），传统摄影测量仍然具有其优势。两者是互补的关系，而不是替代关系。5.影像匹配是数字摄影测量的核心技术之一。（）答案：√解析：影像匹配是数字摄影测量的核心技术之一，其主要目的是在不同影像间寻找同名点，建立影像间的几何关系，为立体观测和三维重建提供基础。没有影像匹配，数字摄影测量就无法实现自动化和智能化。6.摄影测量中的"共线条件方程"是描述摄影中心、像点和物点之间关系的方程。（）答案：√解析：摄影测量中的"共线条件方程"确实是描述摄影中心、像点和物点之间关系的方程。它是摄影测量的基本方程之一，用于建立像点坐标和物点坐标之间的数学关系。7.像片纠正可以消除影像的所有几何畸变。（）答案：×解析：像片纠正只能消除因影像倾斜引起的几何变形，不能消除影像的所有几何畸变。影像的其他几何畸变（如镜头畸变、大气折射引起的畸变等）需要通过相机检校和大气校正等方法进行消除。8.空中三角测量只需要控制点，不需要连接点。（）答案：×解析：空中三角测量不仅需要控制点，还需要连接点。控制点是已知坐标的点，用于确定整个区域网的绝对位置；连接点是相邻影像间的同名点，用于确定影像间的相对位置。两者缺一不可。9.摄影测量的精度主要取决于影像的分辨率。（）答案：×解析：摄影测量的精度不仅取决于影像的分辨率，还受多种因素影响，包括控制点精度、处理方法、影像质量等。高分辨率影像可以提高测量精度，但不是唯一决定因素。10.摄影测量只能用于地形测绘，不能用于其他领域。（）答案：×解析：摄影测量不仅可以用于地形测绘，还可以广泛应用于城市规划、资源调查、环境监测、文化遗产保护、工程测量等多个领域。摄影测量是一种通用的空间信息获取技术，具有广泛的应用前景。四、名词解释题（15分）1.摄影测量学答案：摄影测量学是利用摄影影像获取物体的几何和物理信息的学科。它通过分析摄影影像，确定物体的位置、形状、大小等几何特性，以及颜色、温度、材质等物理特性。摄影测量学结合了摄影技术、测量学和计算机科学等多个学科的知识，是空间信息获取和处理的重要技术手段。解析：摄影测量学的定义包括其基本原理、研究内容和应用领域。它是通过摄影影像获取空间信息的技术，具有非接触、高效率、高精度等特点。摄影测量学的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段，目前数字摄影测量已成为主流。2.立体像对答案：立体像对是指同一地区从不同位置拍摄的两张具有一定重叠度的影像。通过立体像对可以建立立体模型，进行立体观测和量测。立体像对是立体摄影测量的基础，通常包括航向重叠和旁向重叠，航向重叠度要求60%-80%，旁向重叠度要求30%-40%。解析：立体像对的定义包括其基本概念、重叠度要求和作用。立体像对是立体摄影测量的基础，通过立体像对可以感知物体的深度信息，实现三维量测。立体像对的获取方式可以是航空摄影、航天摄影或地面摄影，不同的获取方式适用于不同的应用场景。3.空中三角测量答案：空中三角测量是利用一定数量的控制点和连接点，通过平差计算确定影像方位元素和地面点坐标的方法。它是摄影测量中的关键步骤，为后续的测图和三维建模提供控制基础。空中三角测量方法可分为航带区域网平差和独立模型区域网平差。解析：空中三角测量的定义包括其基本原理、目的和方法。空中三角测量是摄影测量的核心环节，它通过少量的地面控制点确定大量地面点的坐标，大大提高了作业效率。空中三角测量的精度直接影响最终成果的精度，因此需要严格控制控制点的质量和数量。4.影像匹配答案：影像匹配是在不同影像间寻找同名点的过程，是数字摄影测量的核心技术之一。影像匹配的目的是建立影像间的几何关系，为立体观测和三维重建提供基础。影像匹配方法可分为基于灰度的匹配、基于特征的匹配和基于物方的匹配。解析：影像匹配的定义包括其基本概念、目的和方法。影像匹配是数字摄影测量的关键技术，它通过一定的算法在影像间寻找同名点，实现影像的自动配准。影像匹配的精度直接影响后续处理的精度，因此需要选择合适的匹配算法和参数。5.共线条件方程答案：共线条件方程是描述摄影中心、像点和物点之间关系的方程，是摄影测量的基本方程之一。其数学表达式为：x=-f·(X-Xs)/(X-Xs)·(Z-Zs)，y=-f·(Y-Ys)/(Z-Zs)，其中(x,y)是像点坐标，(X,Y,Z)是物点坐标，(Xs,Ys,Zs)是摄影中心坐标，f是焦距。解析：共线条件方程的定义包括其基本概念、数学表达式和意义。共线条件方程是摄影测量的理论基础，它建立了像点坐标和物点坐标之间的数学关系，是摄影测量中各种计算和转换的基础。共线条件方程的应用包括影像定向、三维重建、相机检校等多个方面。五、简答题（15分）1.简述摄影测量的基本原理。答案：摄影测量的基本原理是利用摄影影像获取物体的几何和物理信息。具体来说，摄影测量基于中心投影原理，即所有物点、像点和摄影中心都在同一直线上。通过分析摄影影像中的像点位置，结合已知的摄影参数（如焦距、摄影中心位置等），可以计算出物体的几何位置和形状。同时，通过分析影像中的灰度、颜色等信息，可以获取物体的物理特性。解析：摄影测量的基本原理包括中心投影原理、几何关系和物理信息获取。中心投影原理是摄影测量的理论基础，它建立了像点和物点之间的几何关系。几何关系是摄影测量的核心，它通过数学模型描述像点和物点之间的转换关系。物理信息获取是摄影测量的延伸，它通过分析影像的光谱特性获取物体的物理特性。2.简述立体观察的条件。答案：立体观察的条件包括：1)两张影像有一定重叠度，通常航向重叠度要求60%-80%，旁向重叠度要求30%-40%；2)两张影像从不同位置拍摄，形成视角差异；3)两张影像同时显示或交替显示，且左右眼分别观察不同的影像；4)两张影像的比例尺基本一致，否则难以形成立体感；5)观察者能够正确地将左右眼看到的影像融合成一个立体图像。解析：立体观察的条件包括影像条件、几何条件和生理条件。影像条件要求两张影像有一定的重叠度和比例尺一致性；几何条件要求两张影像从不同位置拍摄，形成视角差异；生理条件要求观察者能够正确地将左右眼看到的影像融合。这些条件缺一不可，共同构成了立体观察的基础。3.简述数字摄影测量的基本流程。答案：数字摄影测量的基本流程包括：1)影像获取：使用数字相机获取影像，可以是航空摄影、航天摄影或地面摄影；2)影像预处理：包括影像定向、匹配、滤波等，为后续处理做准备；3)三维重建：基于匹配结果和定向参数，建立物体的三维模型；4)产品生成：根据应用需求生成各种产品，如数字高程模型、数字正射影像、三维模型等；5)质量检查：对产品和过程进行质量检查，确保成果的可靠性。解析：数字摄影测量的基本流程体现了从影像获取到产品生成的完整过程。影像获取是基础，决定了后续处理的质量；影像预处理是关键，直接影响三维重建的精度；三维重建是核心，是数字摄影测量的主要目的；产品生成是目标，满足不同应用需求；质量检查是保障，确保成果的可靠性。这一流程是数字摄影测量的标准工作流程，适用于各种应用场景。六、计算题（10分）1.已知一张航空影像的焦距为152mm，摄影高度为2000m，地面点的像坐标为x=60mm，y=40m