攝影測量作業(yè)部分答案

1、.1.什么是攝影測量學(xué)，攝影測量發(fā)展的三個階段攝影測量學(xué)是對研究的物體進(jìn)行攝影，測量和解譯所獲得的影像，獲取被攝物體的幾何信息和物理信息的一門科學(xué)。三個階段：模擬、解析、數(shù)字?jǐn)z影測量。2.根據(jù)成圖的需要，規(guī)定了攝影比例尺后，如何選擇航空攝影機(jī)與航攝高度？答：采用特寬角航攝機(jī)，航高值就小，采用常角或窄角航攝機(jī)，航高值就大。（航高的大小將決定飛機(jī)實際升限和最小安全高度的限制，另外，測圖的高程測定精度與航高有關(guān)（高程中誤差與航高成正比）大比例尺單像測圖，應(yīng)選用常角或窄角航攝機(jī)，小比例尺立體測圖應(yīng)選用特寬角航攝機(jī)。3.什么是航攝像片的內(nèi)外方位元素，各有何作用？答：內(nèi)方位元素包括三個參數(shù)，即攝影中心S到

2、像片的垂距(主距)f及像主點o在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)00,yx，用其來恢復(fù)攝影光束。確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)，稱為外方位元素，一張的外方位元素包括六個參數(shù)，其中有三個是直線元素，用于描述攝影中心的空問坐標(biāo)值；另外三個是角元素，用于表達(dá)像片面的空間姿態(tài)。4.攝影測量中常用的坐標(biāo)系有哪些，各有何作用？答：攝影測量中常用的坐標(biāo)系有兩大類。一類是用于描述像點的位置，稱為像方空間坐標(biāo)系；另類是用于描述地面點的位置稱為物方空間坐標(biāo)系。(1)像方空間坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系用以表示像點在像平面上的位置，通常采用右手坐標(biāo)系，xy軸的選擇按需要而定在解析和數(shù)字?jǐn)z影測量中，常根據(jù)框標(biāo)來確

3、定像平面坐標(biāo)系，稱為像框標(biāo)坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系為了便于進(jìn)行空間坐標(biāo)的變換，需要建立起描述像點在像空間位置的坐標(biāo)系，即像空間坐標(biāo)系。以攝影中心S為坐標(biāo)原點，xy,軸與像平面坐標(biāo)系的xy軸平行，z軸與主光軸重合，形成像空間右手直角坐標(biāo)系s-xyz像空間輔助坐標(biāo)系像點的像空間坐標(biāo)可直接以像平面坐標(biāo)求得，但這種坐標(biāo)的待點是每張像片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，這給計算帶來困難。為此，需要建立一種相對統(tǒng)一的坐標(biāo)系稱為像空間輔助坐標(biāo)系，用s-XYZ表示。此坐標(biāo)系的原點仍選在攝影中心S坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。(2)物方空間坐標(biāo)系攝影測量坐標(biāo)系將像空間輔助坐標(biāo)系XYZS沿著Z軸反方向平移至地面點P，得到的坐標(biāo)系稱為

4、攝影測量坐標(biāo)系地面測量坐標(biāo)系地面測量坐標(biāo)系通常指地圖投影坐標(biāo)系，也就是國家測圖所采用的高斯克呂格3帶或6帶投影的平面直角坐標(biāo)系和高程系，兩者組成的空間直角坐標(biāo)系是左手系。地面攝影測量坐標(biāo)系由于攝影測量坐標(biāo)系采用的是右手系，而地面測量坐標(biāo)系采用的是左手系，這給由攝影測量坐標(biāo)到地面測量坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換帶來了困難。為此，在攝影測量坐標(biāo)系與地面測量坐標(biāo)系之間建立一種過渡性的坐標(biāo)系，稱為地面攝影測量坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點在測區(qū)內(nèi)的其一地面點上。5.攝影測量中，為什么常要把像空間坐標(biāo)變換為像空間輔助坐標(biāo)，常用的坐標(biāo)變換公式是什么？答：由于將像平面坐標(biāo)求像點的像空間坐標(biāo)時，每張相片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計算帶來困難

5、。因此建立相對統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系和像空間7.什么叫共線方程，它在攝影測量中有何應(yīng)用答：共線方程是：共線方程即中心投影的構(gòu)像方程共線方程式包括十二個數(shù)據(jù)：以像主點為原點的像點坐標(biāo)，相應(yīng)地面點坐標(biāo)，像片主距及外方位元素。主要應(yīng)用如下：（1）單片后方交會和立體模型的空間前方交會；求像底點的坐標(biāo)；光束法平差中的基本方程解析測圖儀中的數(shù)字投影器；航空攝影模擬；利用DEM進(jìn)行單張像片測圖。9.什么叫像點位移，簡述引起像點位移的因素答：當(dāng)航攝像片有傾角或地面有高差時，所攝的像片與上述理想情況的差異。這種差異反映為一個地面點在地面水平的水平像片上的構(gòu)像與地面有起伏時或斜像片上構(gòu)成的點位不同，

6、這種點位的差異稱為像點位移。因素：像片傾斜、地形起伏、攝影物鏡的畸變差、大氣折光、地球曲率等10.空間后方交會的目的是什么，解求中有多少未知數(shù)，至少需要測求幾個地面控制點，為什么答：利用一定數(shù)量的地面控制點，根據(jù)共線方程，反求像片的外方位元素，這種方法稱為單張像片的空間后方交會。解求外方位元素時，有六個未知數(shù)，至少需要六個方程。由于每一對共軛點可列出兩個方程，因此，若有三個已知地面坐標(biāo)控制點,則可列出六個方程，解求六個外方位元素改正數(shù)dxsdysdzs測量中為了提高精度，常有多余觀測方程。在空間后方交會中，通常是在像片的四個角上選取四個或更多的地面控制點，因而要用最小二乘法平差計算。11.求解

7、地面三維坐標(biāo)為什么要用到立體像對應(yīng)為已知像點坐標(biāo)及相片內(nèi)外方位元素，還不能計算地面店的三維坐標(biāo)，只有同時知道地面店的高程時，才能確定地面店的平面位置，因此在攝影測量處理中，要用立體相對來街球地面三維坐標(biāo)12.什么叫人造立體視覺，觀察立體有哪三個基本條件答：人造立體視覺是：空間景物在感光材料上的構(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像片產(chǎn)生生理視差，重建空間景物的立體視覺，所看到的景物稱為立體影像，產(chǎn)生的立體視覺稱為人造立體視覺。觀察立體的三個基本條件是：1：兩張相片必須是在兩個不同位置對同一景物攝取的立體像對。2：兩只眼睛必須只能觀察像對的一張像片。3：兩像片上相同景物（同名像點）的連線與眼基線應(yīng)大致平行。

8、13.在立體坐標(biāo)量測儀上如何量測像點坐標(biāo)1相片歸心，使像平面上坐標(biāo)系遠(yuǎn)點與坐標(biāo)儀遠(yuǎn)點重合。2相片定向，使像平面坐標(biāo)系的軸系與坐標(biāo)儀軸系重合。3測定儀器零位置，將左右側(cè)表分別對準(zhǔn)像平面上坐標(biāo)系原點讀取x,y,p,q,值。4立體量測左像片像點坐標(biāo)：X1=X-X0，y1=Y-Y0，右像片像點坐標(biāo)：X2=X1-(P-P0），y2=y1-(Q-Q0)a.動x,y手輪使測標(biāo)對準(zhǔn)a1.b動p,q手輪使測標(biāo)對準(zhǔn)a2.C立體觀察下，動x,y,p,q手輪使測標(biāo)立體切準(zhǔn)模型點A，d.記錄讀數(shù)x,y,p,q.14.雙像解析攝影測量測求地面點三維坐標(biāo)的方法有哪三種用解析的方法處理立體像對，常用的方法有三種：利用像片的空

9、間后方交會與前方交會來解求地面目標(biāo)的空司坐標(biāo)。利用立體像對的內(nèi)在幾何關(guān)系，進(jìn)行相對定向，建立與地面相似的立體模型，計算出模型點的空間坐標(biāo)。再通過絕對定向，將模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放把模型納入到規(guī)定的地面坐標(biāo)系之中解求出地面目標(biāo)的絕對空間坐標(biāo)。利用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目標(biāo)的空間坐標(biāo)，這種方法將待求點與已知外業(yè)控制點同時列出誤差方程式，統(tǒng)一進(jìn)行平差解求。這種方法理論較為嚴(yán)密它把前面兩種方法的兩種步驟合在一個整體內(nèi)。15.立體像對前方交會的目的是什么應(yīng)用單像空間后方交會求得像片的外方位元素后，欲由單張像片上的像點坐標(biāo)反求相應(yīng)地面點的空間坐標(biāo)仍不可能，只能確定其空間方向，而使用同名像點就能

10、得到兩條同名射線在空間的方向，這兩條射線一定相交其相交處必定是該地面點的空間位置，所以空間前方交會是為了確定相應(yīng)地面點的地面坐標(biāo)16.簡述空間后交-前交計算地面點三維坐標(biāo)的基本過程(1)野外像片控制測量在野外判讀出四個明顯地物點的地面位置，做出地面標(biāo)志，并在像片上準(zhǔn)確刺出點怔，背面加注說明。然后在野外用普通測量的方法測算出四個控制點的地面測量坐標(biāo)。(2)用立體坐標(biāo)量測儀量測像點的坐標(biāo)像片在儀器上歸心定向后，測出四個控制點的像片坐標(biāo)，然后測出所有需要解求的地面點的像點坐標(biāo)和。(3)空間后方交會計算像片外方位元素根據(jù)計算機(jī)中事先編制好的程序，按要求輸入控制點的地面坐標(biāo)及相內(nèi)的像點坐標(biāo)，對兩張像片各

11、自進(jìn)行空間后方文會，計算各自的六個外方位元素和(4)空間前方交會計算未知點地面坐標(biāo)用各自像片的角元素，按式計算出左、右像片的方向余弦值，組成旋轉(zhuǎn)矩陣根據(jù)左、右像片的外方位線元素計算攝影基線分量；逐點計算像點的像空間輔助坐標(biāo)計算點投影系數(shù)計算未知點的地面攝影測量坐標(biāo)17.解析相對定向的目的是什么，有哪兩種方法，各種方法的定向元素有哪5個用于描述兩張像片相對位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)，稱為相對定向元素。用解析計算的方法解求相對定向元素的過程，稱為解析法相對定向。有連續(xù)像對相對定向和單獨像對相對定向。1.連續(xù)像對相對定向連續(xù)像對相對定向是以左方像片為基準(zhǔn)，求出右方像片相對于左方像片的相對方位元素。選定像空

12、間輔助坐標(biāo)系s-x1y1z1，使得左像片在1111ZYXS中的相對方位元素均為已知值。需要解求的元素只有5個，即bzby2.單獨像對相對定向單獨像對相對定向是以攝影基線作為像空間輔助坐標(biāo)系的X軸，以左攝影中心s1為原點，左像片主光軸與攝影基線B組成的主核面(左主核面)為XZ平面，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系s-x1y1z1單獨像對相對定向元素為2221121.解析法絕對定向的目的是什么，定向元素有哪些，如何解求絕對定向元素，解求中至少需要幾個地面控制點絕對定向的目的就是將相對定向后求出的攝影測量坐標(biāo)變換為地面測量坐標(biāo)，七個參數(shù)ZXY。7個未知數(shù)至少需列7個方程，若將已知平面坐標(biāo)(tpXtpY)和高程tp

13、Z的地面控制點稱為平高控制點，僅已知高程的控制點稱為高程控制點，至少需要兩個平高控制點和一個高程控制點，而且三個控制點不能在一條直線上。生產(chǎn)中，一般是在模型四角布設(shè)四個控制點，因此有多余觀測值，按最小二乘法平差解求。18.相對定向要不要外業(yè)控制點，為什么答：不要，用于描敘倆張像片相對位置個姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)，稱為相對定向元素，用解析計算的方法解求相對定向元素的過程，稱為解析法相對定向，猶豫不涉及相片的絕對位置，只需要相對內(nèi)在的集合關(guān)系來進(jìn)行。19.簡述連續(xù)法相對定向計算的基本過程答：1原始數(shù)據(jù)2確定相對方位元素的初始值3計算右片的旋轉(zhuǎn)矩陣4計算坐標(biāo)5組誤差方程6解法方程7計算相對方位元素的值22.

14、為什么要進(jìn)行核線相關(guān)，如何獲取同名核線由于基本的影像相關(guān)方法。無論是目標(biāo)區(qū)，還是搜索區(qū)，都是一個二維的影像窗口，在這樣的二維影像窗口里進(jìn)行相關(guān)計算，其計算量是相當(dāng)大的，而由核線的幾何關(guān)系確定了同名點必然位于同名核線上。這樣利用核線的概念就能將沿著x,y方向搜索同名點的二維相關(guān)問題，改成為沿同名核線的一維相關(guān)問題，從而大大地減少相關(guān)的計算工作,因此要進(jìn)行核線相關(guān)。通過攝影基線所作的任意一個與像片面相交的平面，與像片對相交，就會在左右像片上獲得一對同名核線23.什么是基于特征的影像匹配？基于特征提取算子提取影像中的特征(點、線、面)；然后對提取的特征進(jìn)行參數(shù)描述;最后以特征的參數(shù)值為依據(jù)進(jìn)行同名特

15、征的搜索，繼而獲得同名像點。對于信息缺乏區(qū)域，或相關(guān)影像之間存在著較大比例尺區(qū)域或扭曲的區(qū)域很適合；同時顧及圖像的總體結(jié)構(gòu)。24.等高線自動繪制的步驟主要包括以下兩個步驟:利用DEM的矩形或方形格網(wǎng)點的高程，內(nèi)插出格網(wǎng)邊上的等高線點的位置，并將這些等高線點按順序排列；利用這些順序排列的等高線點的平面坐標(biāo)x、y進(jìn)行插補(bǔ)，即進(jìn)一步加密等高線點，并繪制成光滑的曲線，這些工作都是在一臺計算機(jī)和由它控制的繪圖桌上進(jìn)行的。內(nèi)插格網(wǎng)邊上的等高線點與排列的方法有按每條等高線走向順序插點即按逐條等高線的走向進(jìn)行搜索邊插點的方法,“內(nèi)插”等高線點及其“排列”是時完成的.另一種方法是整體算求各等高線上的點并分別排列

16、存貯。這種方法是按數(shù)字高程模型格網(wǎng)邊的順序搜索內(nèi)插計算出全部等高線穿越格網(wǎng)邊交點的坐標(biāo)(X,Y),然后按等高線的順序?qū)儆诿恳粭l等高線的點找出來,并按等高線走向?qū)⑺鼈兊捻樞蚺帕?并存貯在磁帶或磁盤上,以上得出一系列排列的離散的等高線點為了獲得一條光滑的等高線,在這些離散的等高線之間還必須插補(bǔ)一些點,使相鄰兩點之間的距離與繪圖儀步距相適應(yīng)。25.什么是4d產(chǎn)品DOM(數(shù)字正射影像圖)利用航空相片、遙感影像，經(jīng)象元糾正，按圖幅范圍裁切生成的影像數(shù)據(jù)。它的信息豐富直觀，具有良好的可判讀性和可量測性，從中可直接提取自然地理和社會經(jīng)濟(jì)信息。DEM(數(shù)字高程模型)數(shù)字高程模型是以高程表達(dá)地面起伏形態(tài)的數(shù)字集合?？芍谱?/p>