最新摄影测量学习题答案

摄影测量学习题
一、名词解释：
1、摄影测量学：摄影测量学是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，从几何方
面和物理方面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。

2、光圈号数×
3、景深：光于点A，但在远景B和近景C之间这一段间隔内所有景物，在像面上仍可认为
获得了清晰的构像。

此时，远景与近景之间的纵深距离称为景深
4、超焦点距离：当物镜向无限远物体对光时，不仅远处的物体构象清晰，而且在离开物镜
不小于某一距离H的所有物体，其构象都很清晰，这个距离H就称为超焦
点距离或称为无限远起点。

5、视场×
6、视场角×
7、像场×
8、像场角×
9、反差系数×
10、感光度×
11、航向重叠(p)：沿飞行方向上相邻像片所摄地面的重叠区。

12、旁向重叠(q)：两相邻航带摄区之间的重叠。

13、摄影基线(B)：相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线。

14、透视旋转定律×
15、内方位元素：确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。

包括像主点在像片框标坐标系
中的x0 坐标、y0和像片主距f。

16、外方位元素：确定摄影摄影机或像片的空间位置和姿态的参数，亦即摄影光束空间位置
和姿态的数据。

17、航向倾角×
18、旁向倾角×
19、像片旋角×
20、倾斜误差：因像片倾斜引起的像点位移。

21、投影差：因地形起伏引起的像点位移。

22、摄影比例尺：构像比例尺：航摄像片上某一线段构像的长度与地面上相应线段水平距离
之比。

23、像片控制点：测定了地面坐标的像点
24、像片判读×
25、左右视差
26、上下视差
27、核点：基线延长线与左、右像片的交点k1、k2称为核点。

28、核线：核面与像片的交线称为核线
29、核面：通过摄影基线S1S2与任一地面点A所作的平面W A，称为点A的核面。

30、投影基线：将摄影B缩小到若干分之一作为投影基线b。

31、像片基线
32、解析空中三角测量：是将建立的投影光束、单元模型或航带模型以至区域模型的数学模
型，根据少量地面控制点，按最小二乘法原理进行平差计算，解求
出各加密点的地面坐标。

c n
o 点的平分线与像片面的交等角点：倾角片面的交点像底点：铅垂射线与像片面的交点像主点：摄影机轴与像 c c h h vv 水平线等比线：过等角点的像面的交线主纵线：主垂面与像片33、空间后方交会：就是利用地面控制点的已知坐标值反求像片外方位元素 34、空间前方交会：由立体像片对的两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定该点的物 方坐标的方法，称为空间前方交会。

二、问答题：
1、摄影测量要解决的基本问题是什么？
答：将中心投影的像片转换为正射投影的地形图。

(几何定位和影像解译。

几何定位就是确 定被摄物体的大小、形状和空间位置；影像解译就是确定影像对应地物的性质。

) 2、航空摄影测量绘制地形图有哪几种方法？× 3、摄影测量经历了哪几个发展阶段？
答：摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个发展阶段。

发展阶段 原始资料 投影方式 仪 器 操作方式 产 品 模拟摄影测量
相片 物理投影 模拟测图仪 作业员手工 模拟产品 解析摄影测量
相片 数字投影 解析测图仪 机助作业员操作 模拟产品
数字摄影测量
数字影像与数字化影像
数字投影
计算机
自动化作业+作业员的干预
数字产品模拟产品
4、摄影机物镜的焦距和摄影机主距有什么不同？
答：航空摄影机的焦距是物镜主(节)点到焦点间的距离，是光学概念。

航空摄影机的主距是 主(节)点到像主点间的距离，考虑到畸变差等因素，二者间存在微小差值，且主距是个 几何概念。

5、量测用摄影机较之普通摄影机有何特征？
答：这类摄影机的物镜应具有良好的光学特性，要求畸变差小、分辨率高和透光力强；且它 的机械结构要稳定可靠；应具备摄影过程的高度自动化。

相对于非量测摄影机，量测摄影机应具备二个特征：内方位元素已知，承片框上具有框 标。

6、航摄像片上有哪些特殊点、线？试作图示之。

答：特殊点：
特殊线;
7、摄影测量中常采用的坐标系有哪几种？ 答：一、像平面坐标系
像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置。

通常以像主点为坐标原点，并采用右手坐标系，以相对框标的连线作为x 、y 轴，其中x 轴是接近航线方向的。

当像主点不与框标连线交点重合，其在框标坐标系中的坐标为x0 y0，则量测出的像点x 、y 坐标，化算到以像主点为坐标原点的坐标为x －x0、y －y0。

x0、y0是微小值，在一般情况下不予考虑。

二、像空间坐标系
为了便于进行空间坐标的变换，需要建立起描述像点在像空间的坐标系。

以投影中心S 为坐标原点，x 、y 轴与像平面上所选定的x 、y 轴平行，z 轴与摄影方向So 重合，形成像空间右手直角坐标系S －xyz ，如图3-15所示。

在这个坐标系中，每个像点的z 坐标都等于-f ，即像点的像空间坐标为x 、y 、-f 。

像空间坐标系是随着像片所处的空间位置而定，因此每张像片的像空间坐标系是各自独立的。

三、像空间辅助坐标系
在立体摄影测量中，考虑到相邻像片或航线中各像片之间的联系，建立起与像空间坐标系共原点的像空间辅助直角坐标系S －uvw 轴系的选择视需要与可能而定。

例如取一对像片的左方像片像空间坐标系作为像空间辅助坐标系，然后可建立与左方像空间辅助坐标系平行的右方像空间辅助坐标系。

对一条航线来讲，所建立各摄影站的像空间辅助坐标系都是互相平行的。

计算出的像空间辅助坐标系中的像点坐标u 、v 、w 只是一种过渡性的坐标，像空间辅助坐标系也只是一种过渡性的坐标系。

四、物方空间坐标系
描述物点(包括地面控制点和地面模型点)在物方空间位置所建立的空间直角坐标系。

五、地面坐标系 指地图投影坐标系，也就是国家测图所采用的高斯－克吕格三度带或六度带投影的平面直角坐标系和高程系，两者组成的空间直角坐标系是左手坐标系。

8、航摄像片上一般有哪几种像点位移？并列出有关公式加以分析。

答：倾斜误差：因像片倾斜引起的像点位移。

αϕδsin sin 2r c
-=
从式(3-33)可知： 1．因向径 rc 和倾角α恒为正值，当φ角在0°~180°的I 、II 象限内，sin φ为正值，则δα为负值，即朝向等角点位移；当φ角在180°~360°的III 、IV 象限内，sin φ为负值，则δα为正值，即背向等角点位移。

2．当φ＝0°或180°时，sin φ＝0，则δα＝0，即等比线上的各点没有因像片倾斜所引起的像点位移。

(因此称为等比线) 3．当φ＝90°或270°时，sin φ＝±1，即rc 相同的情况下，主纵线上|δα|为最大。

投影差：因地形起伏引起的像点位移。

上式是倾斜像片上因高差影响产生的像点位移公式，式中rn 、φ同样是表示向径和极角，而这里是以像底点为极点，通过像底点的水平线为极轴的，这与式(3-33)中的rc 、φ有所不同。

1．当h 为正时，向径na0增长，δh 为正；h 为负时，向径na0缩短，δh 为负。

2．当时r = 0，则δh = 0。

这说明位于像底点处的地面点，不存在因高差影响所产生的
像点位移。

3．当α = 0时：
9、像片纠正适用于什么地区？它消除的是哪种像点位移？如何判断高差的容许值？× 10、分带纠正是根据什么来分带的？× 11、人造立体效能应满足的条件是什么？
答：1）由两个摄影站点摄取同一景物面组成立体像对； 2）每只眼睛必须分别观察像对的一张像片；
3）两条同名像点的视线与眼基线应在一个平面内。

12、双像投影测图的基本思想是什么？
答：立体摄影测量，也称双像测图，是由两相邻摄影站所摄取的、具有一定重叠度的一对像 片为量测单元。

这样的两张像片称为立体像对（简称像对）。

在立体摄影测量中，利用立体像对的两张像片进行投影，有可能建立按比例缩小的地面 几何模型。

量测几何模型，可直接测绘出符合规定比例尺的地形原图。

通过立体观察，可直接量测几何模型并绘出比例尺为 1/m 的地形原图。

这种方法的基 本思想是模拟空中摄影过程，或者说是摄影过程的几何反转。

13、立体像对间有哪些特殊的点、线和面？试作图示之。

答：图6-2表示一个像对的相关位置。

S1和S2是左像片P1和右像片P2的投影中心。

两投
影中心的连线B 称为摄影基线，o1、o2为左、右像片的像主点。

a1、a2是地面上任一 点A 在左、右像片上的构像，称为同名像点。

射线AS1a1和AS2a2称为同名射线。

基 线延长线与左、右像片的交点k1、k2称为核点。

通过摄影基线S1S2与任一地面点A
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=
αϕαϕδ2sin sin 212sin sin 21Hf h r f r H hr n n n h H
h r n h =
δ
所作
的平面W A，称为点A的核面。

核面与像片的交线称为核线，对于同一核面的左右像片上的核线，如k1a1、k2a2称为同名核线。

像片上诸核线均会聚于核点。

通过像主点的核面称为主核面。

一般情况下，通过左右像片主点的两个主核面不重合，分别称为左主核面和右主核面。

通过像底点的核面，称为垂核面。

因为左右像片的底点与摄影基线B位于同一铅垂面内，所以一个像对只有一个垂核面。

14、像对相对定向的目的是什么？相对定向元素有哪些？相对定向需要有几个定向点？它们的分布位置怎样？它们是否必须是像控点？
答：像对的相对定向，目的是恢复两张像片的相对位置，达到同名射线对对相交，建立起与地面相似的几何模型。

单独像对五个相对定向元素φ1、κ1、φ2、κ2、ω2；
连续像对的相对定向元素为by、bz、φ、ω、κ
同样需要有五个定向点。

为了有所检核，需要增加一个检查点，共六个点。

15、单独像对的相对定向步骤是怎样的？
答：单独像对的相对定向
1、旋转dκ′，消除点1上的上下视差；
2、旋转dκ，消除点2上的上下视差；
3、旋转dφ′，消除点3上的上下视差；
4、旋转dφ，消除点4上的上下视差；
当定向点按标准点位分布的情况下，以上四步的后一动作都不会破坏前一运动的结果。

5、旋转dω′（或dω），消除点6（或点5）上的上下视差。

这时必然破坏以前几个动作的结果，然后重复以上的步骤，反复进行，将会逐渐趋近，最后达到五个定向点上的上下视差全部消除，或在限差以内；
6、观察点5（或点6）进行检查。

16、连续像对的相对定向步骤是怎样的？
答：连续像对相对定向的具体步骤一般如下：
1、移动dby′，消除点2上的上下视差；
2、旋转dκ′，消除点1上的上下视差；
3、移动dbz′，消除点4上的上下视差；
4、旋转dφ′，消除点3上的上下视差；
当定向点按标准点位分布的情况下，以上四步的后一动作都不会破坏前一运动的结果。

5、旋转dω′，消除点6上的上下视差,或进行过度改正。

重复以上的步骤，逐渐趋近或达到五个定向点上的上下视差全部消除，或在限差以内；
6、观察点5进行检查，如果不存在上下视差，或者在限差以内，相对定向就告完成。

17、绝对定向的目的是什么？绝对定向元素有哪些？绝对定向需要几个已知点？它们的分布如何？
答：确定相对定向所建立的几何模型的比例尺和恢复模型空间方位的元素。

相对定向所建立的几何模型的比例尺是任意的，要改变投影基线b的长度，使之符合测图比例尺；然后把两像片（两投影器）看成一个整体，连同建立的模型在空间进行平移和旋转，间接地恢复左像片的外方位元素：XS、YS、ZS、φ、ω、κ，同时右像片的外方位元素也就恢复了。

七个绝对定向元素：XS、YS、ZS、Φ、Ω、Κ和b。

解求七个绝对定向元素需要七个已知数据，所以至少要有三个已知的地面控制点，而且这三个点不位于一条直线上，其中两点知道平面坐标X、Y和高程，而另一个点只要知道高程就够了。

已知的控制点当然都是在模型中可辨认的，并在图底上展绘出来。

18、模拟测图仪有哪几种投影方式和交会方式？×
19、正射投影装置和正射投影仪器应该解决哪几方面问题？×
20、感光材料增感有哪几种？各种增感的目的是什么？×
21、黑白感光材料的摄影处理包括哪几个步骤？各步骤的目的是什么？×
22、数字影像测图有哪些基本步骤？各个步骤的目的是什么？
答：数字影像，采样，量化，重采样，
23、
24、数字微分纠正有几种方法？试述数字微分纠正的作业原理。

答：两种方法：正解法和反解法
在已知像片的内、外方位元素及数字高程模型的前提下，进行数字微分纠正与光学微分纠正一样，其基本任务仍然是实现两个二维图像之间的几何变换，因此首先要确定原始图像与纠正后图像间的几何关系。

设任意像元在原始较低与纠正后图像中的坐标分别为(x，y)和(X，Y)，它们直接存在着映射关系，即：
x = fx (X，Y)；y = fy (X，Y) (13-22a)
X = φX (x，y)；Y = φY (x，y) (13-22b)
公式(13-22a)是由纠正后的像点P(X，Y)出发，根据像片的内、外方位元素及P点的高程反求其在原始图像上相应像点p的坐标(x，y)，经内插出P的灰度值后，再将灰度值赋给P，这种方法称为反解法(或称间接法)。

公式(13-22b)则反之，是由原始图像上的像点p的坐标(x，y)解注出纠正后图像上相应纠正点P的坐标(X，Y)，并将原始图像点p的灰度值赋给纠正点P，这种方法称为正解法(或称直接法)。

25、数字摄影测量中，模型定向完成后要按同名核线将影像的灰度予以重新排列，这样做的目的是什么？
答：
26、数字影像测图中为何要进行内定向？
答：
27、航片与地形图有何不同？
答：
28、在解析空中三角测量时，需要对像点坐标中的系统误差进行改正，请问有哪些系统误差答：底片变形、摄影物镜畸变差、大气折光差、地球曲率的影响、
29、要实现人造立体观察应满足什么条件
答：
30、空间后方交会采用的是哪个公式？空间后方交会的目的是什么？试解释公式中各符号的含义
答：就是利用地面控制点的已知坐标值反求像片外方位元素
30、数字重采样常采用的方法有哪几种？简述双线性插值法原理
答：常用的重采样方法有双线性插值法、双三次卷积法和最邻近像元法。

双线性插值法的卷积核(权函数)是一个三角函数，即：
W(x) =1- |x| 0≤|x|≤1 (13-4)
此时需要待重采样点P附近的四个原始影像灰度值参加计算。

如图13-1所示，11、12、21、22为相邻像元中心，像元间隔为一个单位，它们的灰度值分别为g11、g12、g21、g22，P为待重采样点的位置。

计算出四个原始点为点P所作贡献的权值，以构成一个2×2的二维卷积核W(权矩阵)，把它与四个原始像元素灰度值构成的2×2灰度矩阵g作哈达玛(Hadmard)积运算，即可得到重采样点P的灰度值gP：
31、确定同名核线的方法有哪几种？简述其中一种确定同名核线的方法
答：一种是根据共面条件的方法；另一种是基于数字影像几何纠正的方法。

32、解析法相对定向的数学模型是什么？画出连续像对相对定向的计算流程图
答;解析法像对的相对定向是通过计算相对定向元素，建立地面的立体模型。