攝影測量作業(yè)部分答案

1、1. 什么是攝影測量學，攝影測量發(fā)展的三個階段攝影測量學是對研究的物體進行攝影， 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。三個階段：模擬、解析、數字攝影測量。2. 根據成圖的需要，規(guī)定了攝影比例尺后，如何選擇航空攝影機與航攝高度 答：采 用特寬角航攝機，航高值就小，采用常角或窄角航攝機，航高值就大。 （航高的大小將決定 飛機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 （高程中誤差 與航高成正比） ）大比例尺單像測圖，應選用常角或窄角航攝機，小比例尺立體測圖應選用 特寬角航攝機。3. 什么是航攝像片的內外方位元素，各有何作用答：內方位元素包

2、括三個參數，即攝影中心S到像片的垂距（主距）f及像主點0在像框標坐標系中的坐標 0 0,y x ，用其來恢復攝影光束。確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和 姿態(tài)的參數，稱為外方位元素，一張的外方位元素包括六個參數，其中有三個是直線元素， 用于描述攝影中心的空問坐標值；另外三個是角元素，用于表達像片面的空間姿態(tài)。4. 攝影測量中常用的坐標系有哪些，各有何作用答：攝影測量中常用的坐標系有兩大類。 一類是用于描述像點的位置， 稱為像方空間坐標系；另類是用于描述地面點的位置稱為物方空間坐標系。（1） 像方空間坐標系 像平面坐標系 像平面坐標系用以表示像點在像平面上的位置，通 常采用右手坐標系， xy 軸

3、的選擇按需要而定在解析和數字攝影測量中，常根據框標來確 定像平面坐標系， 稱為像框標坐標系。 像空間坐標系 為了便于進行空間坐標的變換， 需 要建立起描述像點在像空間位置的坐標系，即像空間坐標系。以攝影中心S為坐標原點，xy,這給計算帶來困難。 為此， 需要建立一種相對 s-XYZ 表示。此坐標系的原點仍選在攝影中軸 與像平面 坐標系的 xy 軸平行， z 軸與主 光軸 重合，形 成像空間 右手 直角坐標 系 s-xyz 像空間輔助坐標系 像點的像空間坐標可直接以像平面坐標求得，但這種坐 標的待點是每張像片的像空間坐標系不統(tǒng)一， 統(tǒng)一的坐標系稱為像空間輔助坐標系，用 心 S 坐標軸系的選擇視需

4、要而定。將像空間輔助坐標系 XYZ S- 沿著 Z 軸反方（2） 物方空間坐標系 攝影測量坐標系向平移至地面點 P,得到的坐標系稱為攝影測量坐標系地面測量坐標系地面測量坐標系通 常指地圖投影坐標系， 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 標系和高程系， 兩者組成的空間直角坐標系是左手系。 地面攝影測量坐標系 由于攝影測 量坐標系采用的是右手系， 而地面測量坐標系采用的是左手系， 這給由攝影測量坐標到地面 測量坐標的轉換帶來了困難。 為此， 在攝影測量坐標系與地面測量坐標系之間建立一種過渡 性的坐標系，稱為地面攝影測量坐標系，其坐標原點在測區(qū)內的其一地面點上。5. 攝影

5、測量中，為什么常要把像空間坐標變換為像空間輔助坐標，常用的坐標變換公式是 什么 答：由于將像平面坐標求像點的像空間坐標時， 每張相片的像空間坐標系不統(tǒng)一， 給計算帶來困難。因此建立相對統(tǒng)一的像空間輔助坐標系。像空間坐標系和像空間7. 什么叫共線方程，它在攝影測量中有何應用以像主點為答：共線方程是： 共線方程即中心投影的構像方程共線方程式包括十二個數據： 原點的像點坐標 ，相應地面點坐標 ，像片主距 及外方位元素 。主要應用如下：( 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； 光 束法平差中的基本方程 解析測圖儀中的數字投影器；航空攝影模擬；利用 DEM進行單張像片測圖。9.

6、 什么叫像點位移，簡述引起像點位移的因素 答：當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 像與地面有起伏時或斜像片上構成的點位不同，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1O.空間后方交會的目的是什么，解求中有多少未知數，至少需要測求幾個地面控制點，為 什么答：利用一定數量的地面控制點，根據共線方程， 張像片的空間后方交會。 對共軛點可列出兩個方程，因此，若有三個已知地面坐標控制點 六個外方位元素改正數K 方程。 在空間后方交會中， 用最小二乘法平差計算。 標及相片

7、內外方位元素， 能確定地面店的平面位置，反求像片的外方位元素， 這種方法稱為單 解求外方位元素時， 有六個未知數， 至少需要六個方程。 由于每一, 則可列出六個方程，解求codxs dys dzs 測量中為了提高精度， 常有多余觀測 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11. 求解地面三維坐標為什么要用到立體像對 應為已知像點坐 還不能計算地面店的三維坐標， 只有同時知道地面店的高程時， 才 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像， 再用人眼觀察構像的 像片

8、產生生理 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)的連線與眼基線應大致平行。 13. 在立體坐標量測儀上如何量測像點坐標1 相片歸心，使像平面上坐標系遠點與坐標儀遠點重合。 2 相片定向，使像平面坐標系的軸 系與坐標儀軸系重合。 3 測定儀器零位置，將左右側表分別對準像平面上坐標系原點讀取 x,y,p,q, 值。 4 立體量測左像片像點坐標： X1=X-X0 ， y1=

9、Y-Y0 ，右像片像點坐標： X2=X1-( P-PO ), y2=y1-(Q-Q0)a.動x,y手輪使測標對準 a1. b動p,q手輪使測標對準 a2. C 立體觀察下，動 x,y,p,q 手輪使測標立體切準模型點A， d. 記錄讀數x,y,p,q.用解析的方法處理立體像14. 雙像解析攝影測量測求地面點三維坐標的方法有哪三種 對，常用的方法有三種：利用立體像對的內在利用像片的空間后方交會與前方交會來解求地面目標的空司坐標。幾何關系， 進行相對定向，建立與地面相似的立體模型， 計算出模型點的空間坐標。再通過 絕對定向，將模型進行平移、旋轉、縮放把模型納入到規(guī)定的地面坐標系之中解求出地 面目標

10、的絕對空間坐標。這種方法將待求點與已知外業(yè)這種方法理論較為嚴密 它把前面兩種方利用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目標的空間坐標， 控制點同時列出誤差方程式， 統(tǒng)一進行平差解求。法的兩種步驟合在一個整體內。15. 立體像對前方交會的目的是什么欲由單張像片上的像點坐標反求相應地而使用同名像點就能得到兩條同名射線在所以空間前方交會應用單像空間后方交會求得像片的外方位元素后， 面點的空間坐標仍不可能， 只能確定其空間方向， 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， 是為了確定相應地面點的地面坐標16. 簡述空間后交 - 前交計算地面點三維坐標的基本過程5個(1) 野外像片控

11、制測量 在野外判讀出四個明顯地物點的地面位置，做出地面標志，并在 像片上準確刺出點怔， 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 。 (2) 用立體坐標量測儀量測像點的坐標 像片在儀器上歸心定向后，測出 四個控制點的像片坐標，然后測出所有需要解求的地面點的像點坐標和。 (3) 空間后方 交會計算像片外方位元素 根據計算機中事先編制好的程序， 按要求輸入控制點的地面坐標 及相內的像點坐標，對兩張像片各自進行空間后方文會，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 用各自像片的角元素，按式計算出左、右 像片的方向余弦值，組成旋轉矩陣 根

12、據左、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 計算點投影系數 計算未知點的地面攝影 測量坐標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用于描述兩張像片相對位置和姿態(tài)關系的參數， 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 1 1 1Z Y X S1. 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， 求出右方像片相對于左方 像片的相對 方位 元素。選定像空間輔助 坐標 系 s-x1y1z1 ，使 得左 像片 在 中的相對方位元素均為已知值。需

13、要解求的元素只有 5 個，bz byX 軸，以2. 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系的左攝影中心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，構成右手直角坐標系s-x1y1z1單獨像對相對定向元素為K 2 3 2 ? 2 k 1? 1 21. 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變換為地面測量坐標，七個參數 K ? ?Z ?X ?丫入。7個未知數至少需列7個方程，若將已知平面坐標（tpX tpY ） 和高程 tp Z 的地面控制

14、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。 生產中，一般是在模型四角布設四個控制點， 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)關系 的參數， 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，只需要相對內在的集合關系來進行。答： 1 原始數據 2 確定相對方位元素的初始6 解法方程 7 計算相對方位元19. 簡述連續(xù)法相對定向計算的基本過程值 3計算右片的旋轉矩陣 4

15、 計算坐標 5組誤差方程 素的值都是一個二維的影像窗口，在這樣 而由核線的幾何關系確定了同名點 x,y 方向搜索同名點的二維相關問22. 為什么要進行核線相關，如何獲取同名核線由于基本的影像相關方法。無論是目標區(qū)，還是搜索區(qū)， 的二維影像窗口里進行相關計算， 其計算量是相當大的， 必然位于同名核線上。這樣利用核線的概念就能將沿著 題，改成為沿同名核線的一維相關問題，從而大大地減少相關的計算工作, 因此要進行核線相關。 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）

16、 ；然后對提取的特征進行參數描述; 最后以特征的參數值為依據進行同名特征的搜索，繼而獲得同名像點。對于信息缺乏區(qū) 域，或相關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 構。 24. 等高線自動繪制的步驟 主要包括以下兩個步驟：利用DEM勺矩形或方形格網點的高程，內插出格網邊上的等高線 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 y 進行插補，即進一步加密等高線點，并繪制成光滑的曲線，這些工作都是在一臺計算機和 由它控制的繪圖桌上進行的。 內插格網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行搜索邊插點的方

17、法 , “內插”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存貯。這種方法是按數字高程模 型格網邊的順序搜索內插計算出全部等高線穿越格網邊交點的坐標（X,Y）, 然后按等高線的順序將屬于每一條等高線的點找出來 , 并按等高線走向將它們的順序 排列 , 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一些點 , 使相鄰兩點之間的距離與繪圖儀步距 相適應。25.什么是 4d 產品DRG （ 數字柵格地圖 與其他空間信息相關， 息。DOM （ 數字正射影像圖 ）利用航空相片、遙感影像，經象元糾正，按圖幅范圍裁切生成的影 像數據。 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 和社會經濟信息。 DEM （