当代摄影测量基本关系

当代摄影测量作业

1.摄影测量的“3个”基本关系？各有什么难点？

摄影测量的射影空间中的基本几何关系式包括：物像之间的共线条件关系式、物像之间的直接关系式、像像之间的共面条件关系式。

（1）射影空间中物像之间的共线条件方程式，

在欧氏空间下的共线条件方程是一个非线性方程。同时在实践中广泛采用它的主要困难在于,这种方法将导致庞大的法方程系。

（2）物像之间的直接关系式

如果再把物方射影坐标系的单位点E和另外一个未知点a的射影坐标以及它们所对应的像点坐标代入式中，并整理得到矩阵形式为:

该关系式建立了物点与像点射影坐标之间的直接关系，它不包含任何中间参数，在求解物点的摄影坐标时非常有用。

（3）像像之间的共面条件关系式

利用射影坐标与欧氏坐标之间的转换关系，把以上欧氏坐标用射影坐标代换，并经过整理得:

该形式就是射影空间中同名点之间的共面条件关系式。

2.大幅面航空数码相机制造有什么难点？现有的解决方案有哪些？

各有什么优缺点？

制造大幅面阵航空数码相机最主要的困难是大幅面的面阵列CCD的制造比较困难，对于面阵 CCD 传感器，由于受生产技术的制约——CCD 芯片的面积越大，成本越高，出现“坏点”的机率就会越大，制造较大面积的 CCD 芯片存在的难点是“坏点”问题。随着 CCD 面积的增大，这些因素很大程度上制约了大面阵 CCD 图像传感器的发展。所以生产像幅为230 X 230 mm2的大幅面的面阵CCD相机还有困难。

解决方的方案有：面阵CCD拼接

面阵CCD拼接的技术方案主要有两类：外拼接和内拼接。从成像视场的角度分析，外拼接主要是指外视场分光的方法，外视场分光是由多个光学系统组成，每个光学系统有一个或多个CCD器件独立成像，分别占据视场的一部分, 共同组成整个大视场。内拼接是指所有 CCD 共用一套镜头系统，其实现途径有两种：一种是 CCD 器件直接拼接，顾名思义就是 CCD 器件在机械上首尾搭接。另一种是通过光学系统分光的方法进行光学拼接。这种 CCD 拼接在实现形式上也有两种：光路分光和光束分光。光路分光是通过棱镜将光路分成多路，把镜头系统的一个像面分成独立的几个子像面，从而达到拼接的目的。光束分光是一种两次成像的分光系统，将第一次成像像面上的光束分成多束，再通过光纤分束或透镜分束等方法将各束光分别成像在第二像面上，从而达到分光的目的。由于普通 CCD 器件的光敏面以外的边缘以及引脚的影响，直接拼接时 CCD 器件之间会产生缝隙，实现难度比较大；虽然市场上已有一些可供拼接的CCD 器件出现,这些CCD 器件的引脚都做在一侧,光敏面以外的边缘也很小,但是直接拼接实现起来仍十分困难,无法达到无缝拼接的目的。

随着计算机和 CCD 技术的发展，航空数码相机必将成为高分辨率、高精度航空遥感以及无控制航测的主要技术手段，航空数字影像也必将成为大比例尺地理空间信息获取的重要数据源。随着数字航空遥感的进一步发展，航空数码相机必将在信息化测绘中发挥重要作用。

3.分析比较航空面阵、航空线阵、航天线阵空中三角测量的异同？

（1）航空面阵空中三角测量是把单航带作为研究对象的模型，整个航带被当作一个平差单元，平差的条件是控制点的内业计算坐标和外业坐标相等以及相邻航带间的同名加密点坐标相等。开始一条航带内的连续的单个立体相对模型全部连接起来成一个整体，把这样一个整体看成单元进行平差处理。平差的目的是在整个区域内，把航带模型点的航带坐标为观测值，把一个航带作为单元模型，用平差的方法整体解算每个航带模型的变形改正参数和所有加密点的地面坐标。在单个模型连到一起变为航带模型的处理中，由于单个孤立的模型中偶然误差以及系统误差传递累积到后面的模型中导致航带模型的结果有严重变形扭曲，因此航带模型在绝对定向过程后，还需利用多项式模型做非线性改正。

（2）航空线阵CCD影像的航线可被分割成10条相当于框幅式的空中三角锁,各条三角锁是独立的,各三角锁自身的连接依然按框幅式空中三角测量那样,采用公共连接点构成航线模型,各三角锁之间的连接曾经也采用过公共连接点的方案,在空间条件下,外方位元素变化平稳,同类外方位元素的二阶差分等零条件对线元素和角元素都成立,此条件可以将离散的各条空中三角锁联系为整体。

（3）航天线阵空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置的测量方法，其主要目的是为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。空中三角测量一般分为两种：模拟空中三角测量即光学机械法空中三角测量；解析空中三角测量即俗称的电算加密。模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器（如多倍仪）上进行的空中三角测量。它是在仪器上恢复与摄影时相似或相应的航线立体模型，根据测图需要选定加密点，并测定其高程和平面位置。