摄影测量学习题3

一、名词解释1、摄影测量学：从非接触式成像和其他传感器系统，通过记录、测量、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。

1、像片比例尺：像片上的线段l与地面上相应线段的水平距L之比。

2、绝对航高：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4、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、摄影基线：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一定的影像重叠，这种影像重叠称为旁向重叠8、像片倾角：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态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。

10、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态的参数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、绝对定向元素：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。

解算立体像对绝对方位元素的工作。

14、单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的控制点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，这种方法称为单幅影像的空间后方交会15、空间前方交会：由立体像对左右两影像的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点的物方空间坐标（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：按照立体像对与被摄物体的几何关系，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：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，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23、像片纠正：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。

25、立体像对：从不同摄站摄取的具有重叠影像的一对像片。

二、填空1.4D产品是指DEM、DLG、DRG、DOM。

2.摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。

3.摄影测量学的发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光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。

5.解析摄影测量以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析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基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字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点、投影中心与地面点之间关系。

8.立体摄影测量基础是共面条件方程。

9.摄影是根据小孔成像原理。

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行摄影，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.把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张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，称航线弯曲。

12.航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。

13.地图是地面的正射投影，像片是地面的中心投影。

14.在像空间坐标系中，像点的z坐标值都为-f。

15.一张像片的外方位元素包括：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(ϕ、ω、κ) ) ：描述像片的空间姿态。

16.相对定向的理论基础、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。

17.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。

18.在摄影测量中，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、上下视差。

19.解析法相对定向的理论基础是同名光线对对相交于核面内。

20.解析绝对定向需要量测 2 个平高和 1 个高程以上的控制点，一般是在模型四个角布设四个控制点。

21.解析空中三角测量按数学模型分为航带法、独立模型法、光束法。

四、简答1、摄影测量的主要特点是什么？1)无需接触物体本身，因而较少受到周围环境与条件的限制2）二维影像重建三维模型3）面采集数据方式4）同时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？（1）量测摄影机的像距是一个固定的已知值。

（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已知的。

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；像空间辅助坐标系；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别？1）投影方式不同航摄像片是中心投影；地形图是正射投影2）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3）比例尺不同地图有统一的比例尺；像片无统一比例尺4）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5、请写出共线方程式，并回答：若已知像片的内外方位元素及地面点的三维坐标，可以求相应的像点坐标吗？若已知像片的内外方位元素及像点坐标时，可以求相应的三维的物点坐标吗？6、共线条件方程有哪些应用？1）单向空间后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基本数学模型；3）构成数字投影的基础；4）计算模拟影像数据（已知影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标）；5）利用数字高程模型（DEM）与共线方程制作正射影像；6）利用DEM与共线方程进行单幅影像画图；7）求像底点坐标。

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)由两个不同摄站点摄取同一景物的一个立体像对；2)一只眼睛只能观察像对中的一张像片，即双眼观察像对时必须保持两眼分别只能对一张像片观察；3)两眼各自观察同一景物的左、右影像点的连线应与眼基线近似平行；4)像像片间的距离应与双眼的交会角相适应；5)两片比例尺相近（差别<15%）。

8、请说明利用立体像对重建立体模型的一般过程。

1）内定向2）恢复像对的外方位元素：相对定向、绝对定向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辅助坐标系独立像对坐标系统是右手空间直角坐标系连续法相对定向元素By，Bz ，ϕ，ω，κ单独法相对定向元素ϕ1，κ1 ，ϕ2，ω2，κ210请对双像解析摄影测量的三种解法进行比较。

后方-前方交会法：空间前方交会的结果依赖于空间后方交会的精度，空间前方交会中没有充分利用多余条件平差；相对定向-绝对定向法：计算公式多，最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度，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，是否需要地面控制点？为什么？不需要。

因为只需要量测至少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基本原理？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，同时自动获取像点坐标，提供给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。

怎样获得像片的外方位元素？由于：内方位元素通过检校已知，每张影像都相同，外方位元素则不同，对每张影像都不一样。

获得（恢复）影像的外方位元素的方法很多：①一张影像; －－－－单像空间后方交会②两张影像(一立体像对) ; --相对定向+绝对定向③多(甚至上千)张影像; －－空中三角测量；④在摄影过程中直接获取。

空间后方交会流程：1、获取已知数据：获取像片比例尺1/m 、平均航高H 、内方位元素x0，y0，f ，并将外业地面控制点坐标转换成摄影测量坐标Xp 、Yp 、Zp 。

2、量测控制点的像点坐标：量测控制点像点坐标，并根据像主点改正得到x 、y 。

3、确定未知数的初始值：4、用三个角元素的初始值计算方向余弦，并组成旋转矩阵R 。

5、用未知数的初始值和控制点的地面坐标，带入共线方程，逐点计算像点坐标近似值（x ）、（y ）。

6、计算每个点的常数项lx 、ly 。

7、计算法方程的系数矩阵ATA 与常数项A TL 。

8、求解法方程，得到未知数的改正数。

9、检查计算结果是否收敛：将改正数与限差比较，小于限差则计算终止，否则重复4～9的计算。

10、外方位元素精度估算。

立体观察的条件：1、由两个摄站点摄取同一景物而组成的立体像对；2、两眼必须分别观看左右像片上的同名影像，即分像；3、像对安置时，同名像点的连线应与眼基线平行；4、同名像点的距离应与双眼的交会角相适应。

影像相关三种方法：电子相关、光学相关、数字相关电子相关：借助光电转化系统，将同名影像灰度信号转换为电信号（称为扫描），根据相关函数，判断同名影像的相似性，确定同名点。

光学相关：利用透镜的傅里叶变换来求解影像相关的过程。

数字相关：对于数码影像，利用互相关函数，评价两块儿影像的相似性以确定同名点。

原理：依次比较左右像片对应点组的灰度值相对方位元素的解算过程：1、原始数据2、确定相对方位元素的初始值3、计算右片的旋转矩阵4、计算坐标6、答解法方程7、计算相对方位元素的值8、上下视差是否小于限差？绝对定向控制点的数量和分布：至少需要两个平高控制点和一个高程点，且任意3个点不能位于同一条直线上。

为了保证精度，通常使用4个或4个以上的平高控制点列误差方程式，平差答解7个绝对方位元素。

五、论述1、 立体像对有哪些特殊的点、线、面？请画图说明。

,,pi pi S S S X Y X Y Z H n n ===∑∑0ϕωκ===。