摄影测量复习资料武大版W.B-Ne.M

1.摄影测量与遥感的概念和意义：

概念：摄影测量与遥感是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术 。

特点：在像片上进行量测和解译；无需接触物体本身，较少受自然和地理条件限；可摄得瞬间的动态物体影像；像片及其它各类影像提供物体的大量几何信息和物理信息

2.传统摄影测量学的定义：

传统的摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。

3.摄影测量学的三个发展阶段：

模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量。

4.摄影测量的任务：

地形测量领域：各种比例尺的地形图、专题图、特种地图、正射影像地图、景观图；建立各种数据库；提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据。

非地形测量领域：生物医学；公安侦破；古文物、古建筑；建筑物变形监测；军事侦察；矿山工程。

5.摄影测量中常用的坐标系及作用：

像平面坐标系，用以表示像点在像平面上的位置。

像空间坐标系，为了便于进行空间坐标的变换建立的描述像点在像空间位置的坐标系。 像空间辅助坐标系，一种坐标系相对统一，便于进行计算的坐标系。

摄影测量坐标系，由像点的像空间辅助坐标求得相应地面点的摄影测量坐标的坐标系。 地面测量坐标系，摄影测量方法求得的地面点坐标进行变换所得，是最后提供给用户使用的坐标形式。

地面摄影测量坐标系，在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立的一种过渡性的坐标系。

6.航摄像片的内、外方位元素及作用：

内方位元素包括三个参数，即摄影中心S 到像片的垂距(主距)f 及像主点o 在像框标坐标系中的坐标x0，y0。

一张像片的外方位元素包括六个参数，其中有三个是直线元素，用于描述摄影中心的空间坐标值，用Xs ，Ys ，Zs 表示，是摄影中心S 在地面空间坐标系中的坐标；通常选用地面摄影测量坐标系。另外三个是角元素，用于表达像片面的空间姿态。外方位三个角元素可看作是摄影机光轴从起始的铅垂方向绕空间坐标轴按某种次序连续三次旋转形成的。

内方位元素是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，外方位元素是确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数。

7.共线方程的内容及应用： ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)()()()()()()()()()()()(333222333111s A s A s A s A s A s A

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Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x

式中： x ， y 为以像主点为原点的像点坐标；X A ，Y A ，Z A 为相应地面点坐标；f 为像片主距，影像的内方位元素 (x 0 ， y 0 )，f ；X S ，Y S ，Z S 为摄影中心S 的物方空间坐标；a i ， b i ，c i （i = 1，2，3）为影像的三个外方位角元素组成的九个方向余弦。

其应用主要有：

①单像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测图等等。

8.空间后方交会的目的，求解过程，解求中未知数、至少需要测求地面控制点的数量及原因：目的：利用一定数量的地面控制点，根据共线方程，反求像片的外方位元素，这种方法称为单张像片的空间后方交会。

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逐点计算像点坐标近似值；⑥组成误差方程式；⑦组成法方程式；⑧解求外方位元素；⑨检查计算是否收敛。

解求中有6个未知数，至少需要3个地面控制点，因为6个未知数至少需要6个方程，由于每一对共轭点可列出两个方程，因此，若有3个已知地面控制点坐标，则可列出6个方程，解求6个外方位元素改正数。

9.航线弯曲度，像片旋角和像片倾角：

航线弯曲度是指偏离该直线最远的像主点到该直线垂距与航带两端像主点之间的直线距离的比，一般采用百分数表示. 航线的弯曲会影响到航向重叠、旁向重叠的一致性，如果弯曲太大，则可能会产生航摄漏洞，甚至影响摄影测量的作业。因此，航线弯曲度一般规定不得超过3%。

像片上相邻像主点连线与同方向框标连线间的夹角称为像片旋角。

空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，它偏离铅垂线的夹角应小于3度，夹角称为像片倾角。

10.人造立体视觉原理与条件：

原理：空间景物在感光材料上构像，再用人眼观察构像的像片产生生理视差，重建空间景物的立体视觉，所看到的空间景物称为立体影像，产生的立体视觉称为人造立体视觉。

条件：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；每只眼睛必须只能观察像对的一张像片；两像片上相同景物(同名像点)的连线与眼基线应大致平行；两像片的比例尺相近(差别<15％)，否则需用ZOOM系统等进行调节。

11.双像解析摄影测量的任务与方法：

任务：利用解析计算的方法处理影响信息，从而获得地面的基础空间信息，确定资源与环境信息的空间位置，它重点解决影像信息中的几何信息，建立地面数字模型。

用解析的方法处理立体像对，常用的方法有三种:

利用像片的空间后方交会与前方交会来解求地面目标的空间坐标。

利用立体像对的内在几何关系，进行相对定向，建立与地面相似的立体模型，计算出模型点的空间坐标。再通过绝对定向，将模型进行平移、旋转、缩放，把模型纳入到规定的地面坐标系之中，解求出地面目标的绝对空间坐标。

利用光束法双像解析摄影测量来解求地面目标的空间坐标。这种方法将待求点与已知外业控制点同时列出误差方程式，统一进行平差解求。这种方法理论较为严密，它把前面两种方法的两种步骤合在一个整体内。

12.空间前方交会的概念和计算步骤：

概念：由立体像对中两张像片的内、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，称为空间前方交会。

计算步骤：