摄影测量学复习资料

摄影测量学一、名词解释摄影测量学：利用光学摄影机摄取像片，通过像片来研究和确定被摄物体的形态、大小、位置和相互关系的一门科学技术。

通俗讲，是信息的获取及对信息加工、处理的一门学科。

摄影比例尺：航摄像片上一线段l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比。

摄影航高：摄影机的物镜中心至该面的距离。

绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对平均海平面的航高。

相对航高：相对于其他某一基准面或某一点的高度。

摄站点：在曝光时刻摄影机物镜所在的空间位置。

摄影基线：航线方向相邻两摄站点间的空间距离。

像方坐标系：用来表示像点的平面坐标和空间坐标。

方位元素：描述航空摄影瞬间摄影中心与像片在地面设定的空间坐标系中的位置和姿态的参数。

内方位元素：描述摄影中心与像片之间的位置的参数。

外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数。

相对定向：确定一个立体像对两像片的相对位置。

相对定向元素：确定两像片相对位置关系的元素。

绝对定向：借助已知的地面控制点，对模型进行平移、旋转与缩放使其变为地面模型，将模型坐标全部纳入地面摄测坐标系中，并归化模型的比例尺，最后再进行地面摄测坐标系与地面坐标系的转换。

立体像对：在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片。

空间后方交会：利用至少三个已知地面控制点的坐标与其影像上对应的三个像点的影像坐标，根据共线方程，反求该像片的外方位元素。

空间前方交会：由立体像对中两张像片内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法。

解析空中三角测量：在一条航带几十个像对覆盖的区域或由几条航带几百个像对构成的区域内，仅仅由外业实测几个少量的控制点，按一定的数字模型，平差解算出摄影测量作业过程中所需是全部控制点及每张像片的外方位元素。

数字高程模型：只表示地面高程的数字地面模型，即指在某一区域上以高程表示地面起伏状态的有序阵列。

是对地球表面地形、地貌的一种离散的数字表示。

数字高程模型数据内插：根据参考点上的高程求出其他待定点上的高程。

数字摄影测量：基于数字影像、摄影测量的基本原理，应用于计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。

数字影像：灰度矩阵。

数字影像内定向：将平面坐标与扫描坐标加以换算。

数字影像重采样：根据已有的采样点灰度值求未知像元灰度值的过程。

核线：核面与像片面的交线。

同名核线：核面与两像片面的交线。

核线相关：沿核线寻找同名像点。

像片纠正：消除因像片倾斜产生的像点位移，限制或消除因地形起伏产生的投影差，同时归化影像比例工作。

实质：将中心投影的像片变成具有正射投影性质的像片。

数字微分纠正：根据已知影像的内定向参数和外方位元素及数字高程模型，按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像。

像片调绘：利用像片进行判读、调查和绘注有关地理要素等工作的总称。

几何反转：根据光路可逆性，由所摄像对建立其几何立体模型的原理。

二、填空1.摄影测量发展的三个阶段：模拟、解析和数字摄影测量。

2.摄影测量的主要任务：测制各种比例尺的地形图。

3.4D产品：数字高程模型DEM、数字正射影像图DOM、数字线划图DLG、数字栅格地图DRG。

4.为了满足测图的需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠，p%=60%~65%，最小不小于53%，相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠，p%=30%~40%，最小不小于15%。

5.6.7.外方位元素测定方法：雷达、GPS、WS、卫星相摄影机、空中三角测量、相对、绝对定向。

8.双像解析摄影测量可用三种解算方法：后方-前方解法、相对定向-绝对定向解法、光束法。

9.解析空中三角测量采用的平差模型：航带法、独立模型、光束法。

按加密区域分：单航带法和区域网法。

10.像对中4个需要控制点：空中三角测量、空中后方交会、模型的绝对定向、DOM生成。

11.像点坐标系统误差改正：底片变形、物镜畸变、大气折光、地球曲率。

12.数字高程模型数据内插：移动曲面法、线性内插法、双线性内插法、多面函数内插法、分块双三次多项式内插法。

13.影像灰度内插方法有：双线性内插、双三次卷积法和最邻近像元法。

14.影像相关：电子相关、光学相关、数字相关。

15.基于影像灰度的匹配算法：协方差法、相关系数法、相关函数法、差平方和、差绝对值和。

16.同名核线确定：根据共面条件的方法和基于数字影像几何纠正的方法。

17.像片纠正的方法：光学机械纠正法、光学微分纠正、数字微分纠正。

18.摄影测量外业工作：摄影外业控制测量、像片解译及调绘。

三、大题1.摄影测量内容有：获取被摄物体的影像，研究单张或多张像片影像的处理方法，包括理论、设备和技术，以及将所测得的结果以图解形式或数字形式输出的方法和设备。

2.摄影测量的特点：无需接触被摄物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，可摄得瞬间动态物体影像。

真实反映客观物体，信息丰富逼真，获取几何信息、物理信息。

3.摄影测量的分类：根据摄影机平台位置不同：航天、航空、地面和水下摄影测量；按摄影机平台与被摄目标距离的远近：航天、航空、地面、近景和显微；用途：地形和非地形摄影测量。

4.航摄计划中的技术部分包括的主要内容有：确定测区范围；根据测区的地形条件、成图比例尺等因素选用摄影机；确定摄影比例尺及航高；需用像片的数量、日期及航摄成果的验收等。

5.摄影测量中常用坐标系：1）像平面坐标系：以主点为原点的右手平面坐标系，用o-xy表示，用来表示像点在像片上的位置，实际中常采用框标连线交点为原点的右手平面坐标系P-xy,称其为框标平面坐标系；2）像空间坐标系：以摄影中心S为坐标原点，x、y轴与像平面坐标系的x、y轴平行，z轴与光轴重合，形成像空间右手直角坐标系S-xyz.；3）像空间辅助坐标系：以摄影中心S为坐标原点，，坐标轴依情况而定；●取u、v、w轴系分别平行于地面摄影测量坐标系D-XYZ,●以每条航线第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系；●以每个像片对的左片摄影中心作为原点，摄影基线为u轴，以摄影基线及左片光轴构成的平面作为uw平面，过原点且垂直于uw平面的轴构成右手直角坐标系。

44）地面测量坐标系：指空间大地坐标基准下的高斯-克吕格投影的平面直角坐标系与定义的从某一基准面量起的高程，两者组合成空间左手直角坐标系；5）地面摄影测量坐标系：坐标原点在测区内某一地面点上，X轴大致与航向一致的水平方向，Y轴与X轴正交，Z轴沿铅锤方向，构成右手直角坐标系。

6.共线方程式的应用：1）单像空间后方交会；2）多像空间后方交会；3）摄影测量中数字投影基础；4）光束法平差的基本数学模型；5）利用DEM制作DOM。

7.人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件：1）两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；2）两只眼睛必须只能观察像对的一张像片；3）两像片上相同景物的连线与眼睛基线应大致平行；4）两像片的比例尺相近，否则需用ZOOM系统等进行调节。

8.空间后方交会的解算过程：1）获取已知数据；2）量测控制点的像点坐标；3）确定未知数的初始值；4）计算旋转矩阵R；5）逐点计算像点坐标的近似值；6）组成误差方程式；7）组成法方程；8）解求外方位元素；9）检查计算是否收敛。

9.光束法区域网空中三角测量主要过程：1）获取每张像片外方位元素及待定点坐标的近似值；2）从每张像片上控制点、待定点是像点坐标出发，按共线条件列出误差方程式；3）逐点法化建立改化法方程式，按循环分块的求解方法，先求出其中一类未知数，通常先求每张像片的外方位元素；4）按空间前方交会求待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，因取其均值作为最后结果。

10.数字摄影测量工作站的主要功能：1）影像数字化；2）影像处理；3）量测；4）定向参数的计算；5）自动空中三角测量；6）形成核线排列的立体影像；7）沿核线进行影像相关或特征匹配，并进行匹配编辑与匹配后的编辑；8）建立数字高程模型；9）自动绘制等高线；10) 制作正射影像；11) 等高线与正射影像叠加，制作等高线是正射影像图；12) 制作透视图与景观图；13) 数字影像的机助量测，如地物地貌元素的量测；14) 地图编辑与注记。

11.数字摄影测量工作站的数字产品形式：1）影像数据；2）DEM；3）数字地图；4）数字正射影像图、影像地形图；5）数字三维地形景观图、透视图。

4D产品12.数字高程模型的应用：1）作为国家地理信息的基础数据，前3D是国家空间数据基础设施的框架数据；2）土木工程中，工程设计中的填挖计算、各种线路设计、各工程面积计算、体积、坡度计算，断面图绘制；3）在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图，制作正射影像图，进行地图修正；4）军事上主要用于导航及导弹制导；5）工业上利用DSM绘制出表面结构复杂的物体的形状；6）DEM是GIS的基础，可用于空间分析、三维可视化、虚拟现实、土地利用现状的应用分析、规划，洪水险情预报等；7）在遥感中可作为影像解译、遥感图像分类的辅助数据。

13.最小二乘影像匹配：优点：1）最小二乘影像匹配中可以非常灵活地引入各种已知参数和条件，从而可以进行整体平差；2）解决“单点”的影像匹配问题，以求其“视差”，也可以直接解求其空间坐标；3）同时解决“多点”影像匹配或“多片”影像匹配；4）引入“粗差检测”，从而大大地提高影像匹配的可靠性。

灵活、可靠、高精度。

缺点：收敛性等问题等待解决。

14.数字摄影测量特点：1）自动化程度高；2）可处理多种资料：航片、遥感影像；3）产品多样化；4）功能多。

15.反解法数字微分纠正步骤：1）计算地面点坐标；2）计算像点坐标；3）灰度内插；4）灰度赋值。

16.像片调绘的内容：调绘出地形图中所需要注记的内容。

1）地理名称；2）地类及地类界；3）独立地物；4）居住地；5）道路及其附属设施；6）屋檐改正信息；7）工农业设施；8）地上管线设施；9）水系、地貌和植被等信息。

公式1.像点的空间坐标变换式：2.共线方程：3.绝对定向：。