攝影測(cè)量究極進(jìn)化版

1、l 攝影測(cè)量學(xué)：利用光學(xué)攝影機(jī)獲取的像片，研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系的一門學(xué)科。l 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量：將攝影測(cè)量的基本原理與計(jì)算機(jī)視覺相結(jié)合，從數(shù)字影像中自動(dòng)（半自動(dòng)）提取所攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何及物理信息。l 航空攝影：利用安裝在航空遙感平臺(tái)上的航攝儀從空中一定角度對(duì)地面進(jìn)行攝影。l 航攝儀焦距：物鏡節(jié)點(diǎn)到焦點(diǎn)之間的距離。l 像場(chǎng)：物鏡焦平面上中央成像清晰的范圍。l 像片傾角：主光軸偏離鉛垂線的夾角。l 攝影基線：航向相鄰兩個(gè)攝站之間的距離。l 攝影比例尺：視像片水平、地面取平均高程時(shí)，相片上的線段l與地面上相應(yīng)的水平距L的比值。（ 1/m= l/L = f/H

2、）l 航線彎曲度：航線最大彎曲矢量與航線長(zhǎng)度之比。l 像片旋角：相鄰的像主點(diǎn)連線與同方向框標(biāo)連線的夾角。l 航攝漏洞：航空攝影測(cè)量中，像片重疊度過小或沒有重疊的部分。l 構(gòu)架航線：攝影測(cè)區(qū)內(nèi)，為減少像片控制點(diǎn)的布設(shè)，加飛的若干條與測(cè)圖航線近似垂直的航線。l 投影：用一組假想的直線將物體向幾何面投射。l 像點(diǎn)位移：當(dāng)像片傾斜、地形起伏時(shí)，地面點(diǎn)在航攝像片上的構(gòu)象相對(duì)于理想情況構(gòu)像產(chǎn)生的位置差異。l 相片比例尺：航攝像片上某一線段的長(zhǎng)度與地面上相應(yīng)線段長(zhǎng)度之比。l 透視變換：將空間點(diǎn)、線作中心投影，在投影平面上得到一一對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線，這種經(jīng)中心投影所得到的一一對(duì)應(yīng)的投影關(guān)系叫透視變換。l 像主點(diǎn)：相

3、機(jī)主光軸與像平面的交點(diǎn)l 合點(diǎn)：過投影中心作地平面上一直線的平行線與像平面的交點(diǎn)。合點(diǎn)是物面上平行線組無窮遠(yuǎn)點(diǎn)的中心投影。l 主合點(diǎn)：合線與主縱線的交點(diǎn)，是地面上一組平行于攝影方向線的直線無窮遠(yuǎn)點(diǎn)的構(gòu)像。l 方位元素：描述攝影瞬間攝影中心、像片、地面間相互位置關(guān)系的參數(shù)。l 內(nèi)方位元素：描述物鏡后節(jié)點(diǎn)與像片之間位置關(guān)系的參數(shù)。l 外方位元素：描述攝影瞬間像片在地面坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)的參數(shù)。l 外方位線元素：描述攝影瞬間攝影中心在地面坐標(biāo)系中的位置的參數(shù)。l 外方位角元素：描述攝影瞬間像片在地面坐標(biāo)系中的姿態(tài)的參數(shù)。l 共線條件方程：描述攝影中心、像點(diǎn)和對(duì)應(yīng)地面點(diǎn)三者位于一條直線上的數(shù)學(xué)方程。

4、l 內(nèi)定向：解析內(nèi)定向/數(shù)字內(nèi)定向解析內(nèi)定向：利用平面多項(xiàng)式變換，將儀器坐標(biāo)變換為以像主點(diǎn)為原點(diǎn)的像平面坐標(biāo)。數(shù)字內(nèi)定向：從掃描坐標(biāo)到像平面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。l 單像空間后方交會(huì)：利用影像覆蓋范圍內(nèi)一定數(shù)量的控制點(diǎn)（已知其像點(diǎn)坐標(biāo)和地面點(diǎn)坐標(biāo)），根據(jù)共線條件方程求解影像的外方位元素。l 前方交會(huì)：由立體像對(duì)中的兩張影像的外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)，利用共線條件方程確定相應(yīng)點(diǎn)在物方空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。l 相對(duì)定向：利用立體像對(duì)同名光線對(duì)對(duì)相交的幾何關(guān)系，根據(jù)量測(cè)的像點(diǎn)坐標(biāo)，利用共面條件方程，解算相對(duì)定向元素的過程。l 絕對(duì)定向：將相對(duì)定向建立的立體模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)和縮放，最終達(dá)到其絕對(duì)位置的過程。l 相對(duì)

5、定向元素：描述立體像對(duì)中兩張影像相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)。l 絕對(duì)定向元素：描述立體模型在攝影瞬間的絕對(duì)位置和姿態(tài)的參數(shù)。l 共面條件方程：表示攝影基線和同名光線位于同一平面上的位置關(guān)系的方程。l 方向偏差：從航攝像片上某點(diǎn)作出的方向線與地面對(duì)應(yīng)點(diǎn)所畫出的方向線的方位角不相等，這種差異稱之為方向偏差。l 有理函數(shù)模型：直接建立起像點(diǎn)和空間點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)系，不需要外方位元素的 模型。l 立體視覺：人用雙眼觀察景物可判斷其遠(yuǎn)近，獲得景物的立體效應(yīng)，這種現(xiàn)象叫做人眼的立體視覺。l 人造立體視覺：當(dāng)人用雙眼觀察左右影像時(shí)，會(huì)產(chǎn)生生理視差而獲得與觀察地面景物相似的立體感覺，叫做人造立體視覺。l 立體像對(duì)：在攝

6、影測(cè)量中，用攝影機(jī)在兩攝站點(diǎn)對(duì)同一景物攝得的有一定重疊度的兩張像片稱之為立體像對(duì)。l 雙像立體測(cè)圖：是指利用一個(gè)立體像對(duì)重建地面立體幾何模型，并對(duì)該幾何模型進(jìn)行量測(cè)，直接給出符合規(guī)定比例尺的地形圖或建立數(shù)字地面模型等 。l 攝影基線：相鄰兩測(cè)站的連線。l 核面：攝影基線與某一地面點(diǎn)組成的平面。l 同名核線：核面與左右影像面的交線。l 同名核線：通過同名像點(diǎn)的核線。l 核線影像：已知核線位置的影像。ll 控制點(diǎn)：定向點(diǎn)：連接點(diǎn)：檢查點(diǎn)：l 航帶法：把許多由立體像對(duì)構(gòu)成的單個(gè)模型連接成一條航帶，將單航帶作為平差單元，通過消除航帶內(nèi)的系統(tǒng)誤差，將航帶模型納入到測(cè)圖坐標(biāo)系中，以確定加密點(diǎn)的空

7、間三維坐標(biāo)。l 獨(dú)立模型法：首先將各單個(gè)模型視為剛體，利用各單個(gè)模型彼此間的公共點(diǎn)連接成一個(gè)區(qū)域。在連接過程中，每個(gè)模型只能作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，這樣的要求通過單個(gè)模型的空間相似變換來完成。在變換中要使模型間公共點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)相等，控制點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)應(yīng)與實(shí)測(cè)坐標(biāo)相等，同時(shí)誤差的平方和應(yīng)為最小，在滿足這些條件下，校最小二乘原理求得每個(gè)模型的七個(gè)絕對(duì)定向參數(shù)。從而求出所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)。l 光束法：以單光線為平差單元，以共線條件方程為基礎(chǔ)方程，通過各個(gè)光束之間的旋轉(zhuǎn)、平移，使公共光線達(dá)到最佳交會(huì)，將整個(gè)區(qū)域納入控制點(diǎn)坐標(biāo)系中，同時(shí)求解加密點(diǎn)坐標(biāo)和影像外方位元素。l 改化法方程：消除一類未知數(shù)后所得的法方

8、程。l 自檢校光束法平差：選用若干附加參數(shù)組成系統(tǒng)誤差模型，在光束法區(qū)域網(wǎng)平差的同時(shí)解求這些附加參數(shù)，從而在平差過程中自行檢定和消除系統(tǒng)誤差的影響 。l 粗差：人為等因素引起的誤差（像點(diǎn)坐標(biāo)的誤差、控制點(diǎn)坐標(biāo)的誤差）。l 內(nèi)部可靠性：表示可檢測(cè)觀測(cè)值中粗差的能力。通常用可檢測(cè)出租差的最小值或可檢測(cè)出粗差的下限值來衡量，下限值越小，內(nèi)可靠性越好。l 外部可靠性：表示不可檢測(cè)的粗差對(duì)平差結(jié)果或平差結(jié)果函數(shù)的影響。如果不可檢測(cè)的粗差對(duì)結(jié)果的影響小，表明外可靠性好。l 聯(lián)合平差：在攝影測(cè)量平差中使用了更一般的原始的非攝影測(cè)量觀測(cè)值或條件。l 選權(quán)迭代法：開始平差時(shí)仍然按常規(guī)的最小二乘法進(jìn)行，

9、然后在每次平差之后，根據(jù)殘差和其它有關(guān)參數(shù)，按所選擇的權(quán)函數(shù)計(jì)算每個(gè)觀測(cè)值在下一步迭代計(jì)算中的權(quán)值納入平差計(jì)算。如果權(quán)函數(shù)選擇得當(dāng)，且當(dāng)粗差可定位時(shí)，則含粗差的觀測(cè)值的權(quán)越來越小，直至趨于零。迭代終止時(shí)，相應(yīng)的殘差將直接指出粗差的數(shù)值，而平差結(jié)果則不受粗差的影響。l GPS輔助空間三角測(cè)量：利用安裝在航攝飛機(jī)上與航攝儀相連的GPS接收機(jī)連續(xù)觀測(cè)GPS衛(wèi)星信號(hào)、獲取航空攝影瞬間航攝儀快門開啟脈沖，經(jīng)GPS載波相位測(cè)量定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理獲取航攝儀曝光時(shí)刻攝站的三維坐標(biāo)，然后將其視為帶權(quán)觀測(cè)值引入攝影測(cè)量區(qū)域網(wǎng)平差中，經(jīng)采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來整體確定地面目標(biāo)點(diǎn)位和像片外方位元素，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)

10、定的理論、技術(shù)和方法。l GPS天線相位中心偏心：由于機(jī)載GPS接收機(jī)天線的相位中心不可能與航攝儀物鏡后節(jié)點(diǎn)重合而產(chǎn)生的偏心矢量。l POS輔助空中三角測(cè)量：利用安裝在航攝飛機(jī)上與航攝儀相連的POS系統(tǒng)連續(xù)觀測(cè)GPS衛(wèi)星信號(hào)、同時(shí)測(cè)定航空攝影瞬間航攝儀的位置和姿態(tài)，經(jīng)GPS載波相位測(cè)量定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理獲取航攝儀曝光時(shí)刻攝站的三維坐標(biāo)及影像的姿態(tài)角，然后將其視為帶權(quán)觀測(cè)值引入攝影測(cè)量區(qū)域網(wǎng)平差中，經(jīng)采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來整體確定地面目標(biāo)點(diǎn)位和像片外方位元素，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定的理論、技術(shù)和方法l 帶狀法方程系數(shù)矩陣的帶寬：帶狀法方程系數(shù)矩陣的主對(duì)角線元素沿某行（列）到最遠(yuǎn)非零元素間所包含未

11、知數(shù)的個(gè)數(shù)。ll 直方圖：是指對(duì)應(yīng)于每個(gè)灰度值、求出圖像中具有該灰度值的像素?cái)?shù)或頻數(shù)占總像素?cái)?shù)的比率)的圖形，一般用橫軸代表灰度值，縱軸代表像素?cái)?shù)或頻數(shù)。l 采樣：對(duì)實(shí)際連續(xù)函數(shù)模型離散化的量測(cè)過程就是采樣。被量測(cè)的點(diǎn)為采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)之間的距離為采樣間隔。被量測(cè)的點(diǎn)也不是“點(diǎn)”而是一個(gè)小區(qū)域，通常矩形或者圓形的微小影像塊，即像素，矩形（正方形）長(zhǎng)寬為像素大小，通常等于采樣間隔。l 量化：由于采樣過程得到的每個(gè)點(diǎn)的灰度值不是整數(shù)，將各點(diǎn)的灰度值取為整數(shù)，這一過程稱為影像灰度的量化。l 有限帶寬函數(shù)：影像灰度變化函數(shù)從負(fù)無窮到正無窮，當(dāng)頻率從f1到f1之外為零。一個(gè)函數(shù)對(duì)任何有限的f1值有這種性質(zhì)

12、，則稱之為有限帶寬函數(shù)。l 重采樣：當(dāng)欲知不位于采樣點(diǎn)上的原始函數(shù)g(x,y)的數(shù)值時(shí)就需進(jìn)行內(nèi)插，稱為重采樣。l 影像匹配：影像匹配就是建立一個(gè)映射函數(shù)，通過匹配測(cè)度，如相似性測(cè)度、相關(guān)測(cè)度、相關(guān)量或相關(guān)函數(shù)等參數(shù)確定是否為同名點(diǎn)。其實(shí)質(zhì)是在兩幅影像之前識(shí)別同名點(diǎn)。l 影像相關(guān)：利用互相關(guān)函數(shù)，評(píng)價(jià)兩張影像的相似性以確定同名點(diǎn)。l 數(shù)字相關(guān)：利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的方式完成影像的相關(guān)。l 核線相關(guān)：是一種一維相關(guān)，其目標(biāo)區(qū)和搜索區(qū)分別位于左右同名核線上，均為一維的影像窗口為了沿同名核線搜索同名點(diǎn)。l 特征匹配：是指通過分別提取左右片影像或多張影像的特征（點(diǎn)、線、面等特征），對(duì)特征進(jìn)

13、行參數(shù)描述，然后運(yùn)用所描述的參數(shù)來進(jìn)行匹配的一種匹配算法；l 金字塔影像：對(duì)于二維影像逐次進(jìn)行低通濾波并增大采樣間隔，得到一個(gè)像元總數(shù)逐漸變小的影像序列，將這些影像疊置起來頗像一座金字塔，稱之為金字塔影像。l 移動(dòng)擬合法：一個(gè)以待定點(diǎn)為中心的逐點(diǎn)內(nèi)插法，它定義一個(gè)新的局部函數(shù)去擬和周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)而求出待定點(diǎn)的高程。l DTM：地形表面形態(tài)等多種信息的一個(gè)數(shù)字表示。它表示為某特定區(qū)域內(nèi)有限向量序列，其向量的分量分為地形、資源、環(huán)境、土地利用、人口分布等多種信息的定量或定性描述。DTM是一個(gè)地理信息數(shù)據(jù)庫的基本內(nèi)核。l DEM: DTM的地形分量，用于表示地面特征的空間分布的數(shù)據(jù)陣列，常用的是用

14、一系列地面點(diǎn)的平面坐標(biāo)X、Y以及該地面點(diǎn)的高程Z或?qū)傩越M成的數(shù)據(jù)陣列。主要的表現(xiàn)方式有規(guī)則矩形格網(wǎng)與不規(guī)則三角網(wǎng)。l DSM: 物體表面形態(tài)以數(shù)字表達(dá)的集合。即在DEM的基礎(chǔ)上，采集所有高出地表面的目標(biāo)母體高度信息。l 數(shù)字微分糾正：根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型，利用相應(yīng)的構(gòu)像方程式，或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算，從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像，這種過程是將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進(jìn)行糾正，且使用的是數(shù)字方式處理，故叫做數(shù)字微分糾正。 l 立體透視圖：運(yùn)用透視原理和一定的數(shù)學(xué)模型（共線方程）將物方具有三維信息的點(diǎn)轉(zhuǎn)換到指定的平面上，并通過消影處理獲得立體透視效果。l 立體

15、正射影像對(duì)：由正射影像和通過該正射影像生成的立體匹配片兩者組成的立體相對(duì)；l 真正射影像：在數(shù)字微分糾正中，以數(shù)字表面模型為基礎(chǔ)來進(jìn)行糾正，所得到的就是真正射影像。l 景觀圖：是反映地理景觀空間分布的一種專題地圖,是在地圖上描繪出在實(shí)地能直接區(qū)分的地理綜合體。顯示制圖區(qū)域各種地理組成要素的發(fā)展規(guī)律，揭示各要素彼此間的深刻聯(lián)系和互相制約的關(guān)系，提供區(qū)域地理景觀的完整概念，便于人們對(duì)制圖區(qū)域進(jìn)行綜合性分析和研究。l 遙感影像地圖：遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號(hào)來表現(xiàn)制圖對(duì)象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。l 多基線攝影測(cè)量：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中已不局限于雙目，采用多基線測(cè)量，對(duì)中近景進(jìn)行短基

16、線立體交會(huì)，對(duì)遠(yuǎn)景進(jìn)行跨像片長(zhǎng)基線立體交會(huì)，兼顧自動(dòng)匹配與前方交會(huì)精度。l 整體影像匹配：在影像匹配時(shí)，進(jìn)行整體的，而非局部的孤立的匹配，考慮整體的相容性、一致性、整體協(xié)調(diào)性、就可以糾正或避免局部匹配算法中不可避免的不可靠解，從而提高影像匹配可靠性。1、航空攝影中，為什么要求相鄰像片之間以及相鄰航線之間有一定的重疊？答：為便于立體測(cè)圖及航線間的接邊，除航攝像片要覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)外，還要求像片間有一定的重疊，航向重疊一般要求在60%以上，旁向重疊要求在24%以上。地面起伏大時(shí)，重疊度還要大，才能保持像片立體量測(cè)與拼接。2、航攝像片有哪幾個(gè)內(nèi)、外方位元素，各有何用？答：內(nèi)方位元素包括三個(gè)參數(shù)，即攝影中

17、心S到像片的垂距(主距)f及像主點(diǎn)在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，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(gè)參數(shù)，其中有三個(gè)是直線元素，用于描述攝影中心的空問坐標(biāo)值；另外三個(gè)是角元素，用于表達(dá)像片面的空間姿態(tài)。3.攝影測(cè)量中常用的坐標(biāo)系有哪些？各有何用？答：攝影測(cè)量中常用的坐標(biāo)系有兩大類。一類是用于描述像點(diǎn)的位置，稱為像方空間坐標(biāo)系；另類是用于描述地面點(diǎn)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(diǎn)在像平面上的位置，通常采用右手坐標(biāo)系，軸的選擇按需要而定在解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中，常根據(jù)框標(biāo)來確定像平

18、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(diǎn)在像空間位置的坐標(biāo)系，即像空間坐標(biāo)系。以攝影中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，軸與像平面坐標(biāo)系的軸平行，軸與主光軸重合，形成像空間右手直角坐標(biāo)系像空間輔助坐標(biāo)系：像點(diǎn)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(diǎn)是每張像片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，這給計(jì)算帶來困難。為此，需要建立一種相對(duì)統(tǒng)一的坐標(biāo)系稱為像空間輔助坐標(biāo)系，用表示。此坐標(biāo)系的原點(diǎn)仍選在攝影中心坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。(2) 物方空間坐標(biāo)系攝影測(cè)量坐標(biāo)系 將像空間輔助坐標(biāo)系沿著Z軸反方向平移至地面點(diǎn)P，得到的坐標(biāo)系稱為攝影測(cè)量坐標(biāo)系地面測(cè)量坐標(biāo)系 地面測(cè)量坐

19、標(biāo)系通常指地圖投影坐標(biāo)系，也就是國家測(cè)圖所采用的高斯克呂格帶或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，用表示。地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系由于攝影測(cè)量坐標(biāo)系采用的是右手系，而地面測(cè)量坐標(biāo)系采用的是左手系，這給由攝影測(cè)量坐標(biāo)到地面測(cè)量坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換帶來了困難。為此，在攝影測(cè)量坐標(biāo)系與地面測(cè)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(cè)量坐標(biāo)系，用表示，其坐標(biāo)原點(diǎn)在測(cè)區(qū)內(nèi)的其一地面點(diǎn)上。 4.攝影測(cè)量中，為什么要把像空間坐標(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？由于將像平面坐標(biāo)求像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)時(shí)，每張相片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計(jì)算帶來困難。因此建立相對(duì)統(tǒng)一的像空間輔助

20、坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系和像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)之間的變換關(guān)系為5.什么是共線方程，它在攝影測(cè)量中有何應(yīng)用？答：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(gè)數(shù)據(jù)：以像主點(diǎn)為原點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，相應(yīng)地面點(diǎn)坐標(biāo)，像片主距及外方位元素。共線條件方程在攝影測(cè)量中的主要應(yīng)用如下：1) 單片后方交會(huì)和立體模型的空間前方交會(huì)；2) 求像底點(diǎn)的坐標(biāo)；3) 光束法平差中的基本方程4) 解析測(cè)圖儀中的數(shù)字投影器；5) 航空攝影模擬；6) 用DEM進(jìn)行單張像片測(cè)圖。6.什么叫像點(diǎn)位移？怎樣才能消除它？答：當(dāng)航攝像片有傾角或地面有高差時(shí)，所攝的像片與上述理想情況有差異。這種差異反映為一個(gè)地面點(diǎn)在地面水平的水平像片上的構(gòu)像與

21、地面有起伏時(shí)或傾斜像片上構(gòu)像的點(diǎn)位不同，這種點(diǎn)位的差異稱為像點(diǎn)位移，它包括像片傾斜引起的位移和地形起伏引起的位移，其結(jié)果是使像片上的幾何圖形與地面上的幾何圖形產(chǎn)生變形以及像片上影像比例尺處處不等。1) 像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，(像片傾角為，像距為，方向角為，為像片主距，對(duì)該位移引起景物在像片上的影像可進(jìn)行像片糾正2) 因地形起伏引起的像點(diǎn)位移(為以像底點(diǎn)為中心的像距，為攝影航高)可對(duì)其進(jìn)行改正。3) 對(duì)物理因素如攝影物鏡的畸變差、大氣折光、地球曲率及底片變形等引起的像點(diǎn)位移，可用數(shù)據(jù)模型來描述。7.空間后方交會(huì)的目的是什么?解求中有多少未知數(shù)?至少需要測(cè)求幾個(gè)地面控制點(diǎn)?為什么?利用一定數(shù)量的

22、地面控制點(diǎn)，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(huì)。解求外方位元素時(shí)，有六個(gè)未知數(shù)，至少需要六個(gè)方程。由于每一對(duì)共軛點(diǎn)可列出兩個(gè)方程，因此，若有三個(gè)已知地面坐標(biāo)控制點(diǎn)，則可列出六個(gè)方程，解求六個(gè)外方位元素改正數(shù)測(cè)量中為了提高精度，常有多余觀測(cè)方程。在空間后方交會(huì)中，通常是在像片的四個(gè)角上選取四個(gè)或更多的地面控制點(diǎn)，因而要用最小二乘法平差計(jì)算。8.解析攝影測(cè)量中，為什么常要用到誤差方程與法方程來解求利用共線方程及相應(yīng)的系數(shù)計(jì)算公式解求外方位元素時(shí)，有六個(gè)未知數(shù)，至少需要六個(gè)方程。由于每一對(duì)共軛點(diǎn)可列出兩個(gè)方程，因此，若有三個(gè)已知地面坐標(biāo)控制點(diǎn)，則可列出六個(gè)方程，解

23、求六個(gè)外方位元素改正數(shù)，測(cè)量中為了提高精度，常有多余觀測(cè)方程。在空間后方交會(huì)中，通常是在像片的四個(gè)角上選取四個(gè)或更多的地面控制點(diǎn)，因而要用最小二乘法平差計(jì)算。最小二乘法平差要用到誤差方程與法方程。根據(jù)構(gòu)像方程式求偏導(dǎo),各系數(shù)取自泰勒級(jí)數(shù)展開式的一次項(xiàng),而未知數(shù)的近似值往往是粗略的,因此計(jì)算必須通過逐漸趨近的方法,即用近似值與改正值的和作為新的近似值,重復(fù)計(jì)算過程,求出新的改正數(shù),這樣反復(fù)趨近,直到改正數(shù)小于某一限值為止,最后得出六個(gè)外方位元素的解.9.立體觀察的方式有幾種？ A、 用立體鏡觀察立體； B、 重疊影式觀察立體：互補(bǔ)色法、關(guān)閘法、偏振光法、液

24、晶閃閉法。10雙像解析攝影測(cè)量測(cè)求地面點(diǎn)三維坐標(biāo)的方法有哪三種？答：用解析的方法處理立體像對(duì)，常用的方法有三種：利用像片的空間后方交會(huì)與前方交會(huì)來解求地面目標(biāo)的空司坐標(biāo)。利用立體像對(duì)的內(nèi)在幾何關(guān)系，進(jìn)行相對(duì)定向，建立與地面相似的立體模型，計(jì)算出模型點(diǎn)的空間坐標(biāo)。再通過絕對(duì)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(duì)空間坐標(biāo)。利用光束法雙像解析攝影測(cè)量來解求地面目標(biāo)的空間坐標(biāo)，這種方法將待求點(diǎn)與已知外業(yè)控制點(diǎn)同時(shí)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(gè)整體內(nèi)。11. 立體像對(duì)前方交會(huì)的目的是什么?答：應(yīng)用單像

25、空間后方交會(huì)求得像片的外方位元素后，欲由單張像片上的像點(diǎn)坐標(biāo)反求相應(yīng)地面點(diǎn)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(diǎn)就能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(diǎn)的空間位置，所以空間前方交會(huì)是為了確定相應(yīng)地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)。12.解析相對(duì)定向的目的是什么?有哪兩種方法?各種方法的定向元素是哪五個(gè)?答：用于描述兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)，稱為相對(duì)定向元素。用解析計(jì)算的方法解求相對(duì)定向元素的過程，稱為解析法相對(duì)定向。有連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向和單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向。1. 連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向是以左方像片為基準(zhǔn)，求出右方像片相對(duì)于左方像片的相對(duì)方位元素。選

26、定像空間輔助坐標(biāo)系，使得左像片在中的相對(duì)方位元素均為已知值。需要解求的元素只有5個(gè)，即2. 單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向是以攝影基線作為像空間輔助坐標(biāo)系的軸，以左攝影中心為原點(diǎn)，左像片主光軸與攝影基線B組成的主核面(左主核面)為平面，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系 單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素為 13.絕對(duì)定向的目的是什么?定向元素有哪些?如何解求絕對(duì)定向元素?解求中至少需要幾個(gè)控制點(diǎn)?絕對(duì)定向的目的就是將相對(duì)定向后求出的攝影測(cè)量坐標(biāo)變換為地面測(cè)量坐標(biāo)，七個(gè)參數(shù)。7個(gè)未知數(shù)至少需列7個(gè)方程，若將已知平面坐標(biāo)()和高程的地面控制點(diǎn)稱為平高控制點(diǎn)，僅已知高程的控制點(diǎn)稱為高程控制點(diǎn)，至少需要兩個(gè)平高控制點(diǎn)和一個(gè)高程

27、控制點(diǎn)，而且三個(gè)控制點(diǎn)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(gè)控制點(diǎn)，因此有多余觀測(cè)值，按最小二乘法平差解求。14.GPS輔助空中三角測(cè)量有何優(yōu)點(diǎn)?論述其基本原理。答：GPS輔助空中三角測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)有1) GPS差分定位技術(shù)可獲取亞米級(jí)精度的三維攝站坐標(biāo)，有效地用于區(qū)域網(wǎng)乎差。解算出的加密點(diǎn)坐標(biāo)精度優(yōu)干GPs攝站坐標(biāo)自身的精度，可滿足各種比例尺測(cè)圖的加密規(guī)范。2) 在一個(gè)區(qū)域中，如GPS觀測(cè)值中沒有失鎖、周跳等信號(hào)間斷的情況，在無須考慮基準(zhǔn)的情況下GPS攝站坐標(biāo)可完全取代地面控制點(diǎn)用于區(qū)域網(wǎng)平差。3) 為解決基準(zhǔn)問題及有效改正由于周跳、失瑣等導(dǎo)致的GPs系統(tǒng)誤差，需加飛構(gòu)架航線或加入少

28、量地面控制點(diǎn)。4) 大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，GPS輔助空中三角測(cè)量能用于不匠像片比例尺、不同區(qū)域大小的聯(lián)臺(tái)平差完全可以生產(chǎn)實(shí)用化。15. 怎樣由POS系統(tǒng)快速獲得地面點(diǎn)坐標(biāo)？答：由POS 系統(tǒng)獲得像片的6 個(gè)外方位元素。當(dāng)沒有地面控制點(diǎn)時(shí)，直接利用同名點(diǎn)前方交會(huì)，獲得地面點(diǎn)坐標(biāo)；當(dāng)有控制點(diǎn)時(shí)，先利用共線方程對(duì)POS 系統(tǒng)獲得的像片外方位元素進(jìn)行檢校，消除系統(tǒng)誤差，然后利用同名像點(diǎn)前方交會(huì)可獲得地面坐標(biāo)。具體解算過程：1) 同名像點(diǎn)識(shí)別，量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo) x1,y1 , x2,y2；2) 由POS系統(tǒng)獲得的像片外方位線元素計(jì)算基線分量BX, BY, BBZ；3) 由 POS 系統(tǒng)獲得的像片外方位角元素4

29、) 計(jì)算像空間輔助坐標(biāo) X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2；5) 計(jì)算點(diǎn)投影系數(shù)N1 , N2；6) 計(jì)算地面坐標(biāo)XA, YA, ZA 。16. 絕對(duì)定向中需要幾個(gè)控制點(diǎn)?為什么?怎樣求解7個(gè)定向元素？答：絕對(duì)定向元素有七個(gè)，即三個(gè)平移量，三個(gè)旋轉(zhuǎn)角，以及模型比例尺因子。對(duì)于模擬絕對(duì)定向，至少需要兩個(gè)平高點(diǎn)一個(gè)高程點(diǎn)反求七個(gè)絕對(duì)定向元素。將控制點(diǎn)及其平面坐標(biāo)及圖比例尺展繪在圖紙上后，利用圖紙的平移、旋轉(zhuǎn)使其中一個(gè)控制點(diǎn)在承影面上的投影與圖紙上同名控制點(diǎn)相重合，并通過調(diào)整測(cè)繪臺(tái)的起始讀數(shù)使該點(diǎn)的高程讀數(shù)與實(shí)測(cè)高程相等。然后以此控制點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)圖紙，使其與另一控制點(diǎn)的連線與圖紙上同名連

30、線相重合，這意味著解求三個(gè)平移量及旋轉(zhuǎn)角。對(duì)于的解求，是凋整模型比例尺即沿基線方向改變投影基線的長(zhǎng)度，使模型達(dá)到規(guī)定的囚比例尺。這一步驟稱為確定模型比例尺。另外，角表示模型有傾斜需要利用控制點(diǎn)將模型置平。17.什么是直接交會(huì)?什么是間接交會(huì)?答:直接交會(huì)是將立體像對(duì)的左右像片分別安放在兩投影器上,在恢復(fù)內(nèi)方位元素并進(jìn)行像對(duì)的相對(duì)定向和模型的絕對(duì)定向以后,同名光線對(duì)對(duì)相交得到模型點(diǎn)的空間位置,每個(gè)模型點(diǎn)都是從投影基線兩端點(diǎn)進(jìn)行空間前方交會(huì)的結(jié)果.間接交會(huì)是將直接交會(huì)下的右方投影器從向外移動(dòng)到的位置, 與在儀器結(jié)構(gòu)上保持某一固定距離.在保持右方投影光束空間方位不變的情況,將原來的投影光線平行移動(dòng)到

31、位置,同時(shí)將測(cè)標(biāo)分成和,從幾何關(guān)系上形成了“三角形加平行四邊形”的交會(huì)形式。18.什么是數(shù)字影像？如何獲取數(shù)字影像？答：將透明正片(或負(fù)片)放在影像數(shù)字化器上，把像片上像點(diǎn)的灰度值用數(shù)字形式記錄下來，此過程形成的影像稱為數(shù)字影像。數(shù)字影像可以直接從空間飛行器中的掃描式傳感器產(chǎn)生，也可以利用影像數(shù)字化器對(duì)攝取的像片通過影像數(shù)字化過程獲得。19.什么是影像相關(guān)？它與影像匹配存在著什么樣的關(guān)系？簡(jiǎn)述影像相關(guān)的基本原理。通過取出以待定點(diǎn)為中心的左影像的小區(qū)域的影像信號(hào)與右影像上相應(yīng)區(qū)域的影像信號(hào)，計(jì)算它們的相關(guān)函數(shù)，相關(guān)函數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的右影像區(qū)域的中心即為待定點(diǎn)的同名點(diǎn)，這種求解同名點(diǎn)的過程就叫影像相

32、關(guān)。影像相關(guān)只是影像匹配的一個(gè)方面，影像匹配包括影像相關(guān)，但涵蓋的范圍更廣泛。影像相關(guān)的基本原理(以二維相關(guān)為例)：在左影像上取以待定點(diǎn)為中心的目標(biāo)區(qū)，其大小為m*n,粗略估計(jì)其同名點(diǎn)在右影像上可能存在的區(qū)域，在右影像上取搜索區(qū)大小為k*l(k>m,l>n),依次取搜索區(qū)中與目標(biāo)區(qū)大小相同的窗口，并計(jì)算其與目標(biāo)區(qū)的相關(guān)系數(shù)，比較所有的相關(guān)系數(shù),取其最大值或者最小值(依算法而定)對(duì)應(yīng)的搜索區(qū)中所取區(qū)域的中心為待定點(diǎn)的同名點(diǎn)，這就是影像相關(guān)的基本原理。20. 說明金字塔影像的概念及其建立的必要性和重要性。對(duì)二維影像進(jìn)行低通濾波，并逐漸增大采樣間隔，形成的影像像素?cái)?shù)依次減少的影像序列，即

33、為金字塔影像。它采用由粗到精的策略，即先利用低頻信息進(jìn)行粗相關(guān)，概略找出同名點(diǎn)的位置，然后利用高頻信息進(jìn)行精相關(guān)找到同名點(diǎn)。其必要性與重要性：由于根據(jù)相關(guān)函數(shù)譜分析，相關(guān)函數(shù)越陡峭，則高頻信息越豐富，相關(guān)精度也越高，但拉入范圍(即可靠性)?。欢嚓P(guān)函數(shù)越平緩，低頻信息越豐富，相關(guān)精度也低，但拉入范圍大，可靠性高。鑒于這種問題，通過金字塔影像的建立，應(yīng)用由粗到精的策略，這樣既可以保證相關(guān)結(jié)果的精度，還能保證其可靠性，因此金字塔影像的建立非常重要。21.數(shù)字高程模型與數(shù)字地面模型有何區(qū)別和聯(lián)系？并說明DEM的幾種常用的表示形式及特點(diǎn)。答：數(shù)字地面模型實(shí)質(zhì)是某區(qū)域D上的m維向量，向量中包含了地形(X

34、,Y,Z)、資源、環(huán)境、土地利用、人口等信息的定性或定量描述；而數(shù)字高程模型只是其地形分量(X,Y,Z),因此數(shù)字地面模型包含數(shù)字高程模型(DEM)。DEM常用的表現(xiàn)形式有：規(guī)則矩形格網(wǎng)(Grid)、不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)、Grid-TIN混合結(jié)構(gòu)。規(guī)則矩形格網(wǎng)：存儲(chǔ)量小，計(jì)算方便，但不能很好地體現(xiàn)地形特征及細(xì)節(jié)；TIN:存儲(chǔ)量大，計(jì)算與檢索復(fù)雜，但能較好地顧及斷裂線、山脊等地貌特征；Grid-TIN混合結(jié)構(gòu)：綜合了規(guī)則矩形網(wǎng)和TIN的優(yōu)點(diǎn)。22.數(shù)字正射影像質(zhì)量的好壞與何因素有關(guān)？答：數(shù)字正射影像的質(zhì)量與四個(gè)因素有關(guān)：1) 數(shù)據(jù)點(diǎn)獲取精度2) 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量3) 數(shù)據(jù)點(diǎn)分布位置4) 格網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)插精

35、度23.為什么要進(jìn)行核線相關(guān)？如何獲取同名核線？答：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(gè)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(jì)算，其計(jì)算量是相當(dāng)大的，而由核線的幾何關(guān)系確定了同名點(diǎn)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(diǎn)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(jì)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(gè)與像片面相交的平面，與像片對(duì)相交，就會(huì)在左右像片上獲得一對(duì)同名核線24.如何由數(shù)字高程模型繪制等高線?答：主要包括以下兩個(gè)步驟:利用DEM的矩形或方形格網(wǎng)點(diǎn)的高程，內(nèi)插出格網(wǎng)邊上的等高線點(diǎn)的位置，并將這些等高線點(diǎn)按順序排列；利用這些順序排列的等高線點(diǎn)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(diǎn)，并繪制成光滑的曲線，這些工作都是在一臺(tái)計(jì)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(diǎn)與排列的方法有按每條等高線走向