2023年安徽理工大學(xué)攝影測量與遙感思考題庫

一.填空題

1.攝影測量和遙感要解決是所獲信息“2W”問題，即where（在哪兒）和

what（是什么）這兩大問題。

2、攝影測量發(fā)展經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量和數(shù)字?jǐn)z影測量三種方法。

3.同一條航線內(nèi)相鄰像片之間影像重合稱為航向重合.通常在6（）%以上。相鄰

航線重合稱為旁向重合.重合度規(guī)定在24%以上。

4.攝影中心且垂直于像平面直線叫做主光線（軸），它和像平面交點稱為

像主點o

5.航空攝影像片為中心投影。

6.攝影測量中常見坐標(biāo)系有像平面坐標(biāo)系、像空間坐標(biāo)系、像空間輔助坐標(biāo)系、

攝影測量坐標(biāo)系、地面測量坐標(biāo)系和地面攝影測量坐標(biāo)系。

7.像點a、攝影中心S和物點A在同一條直線上，這三點之間數(shù)學(xué)關(guān)系式稱為

共線條件方程式（或中心投影構(gòu)像方程，萬能公式）

8.運用航攝像片上三個以上像點坐標(biāo)和相應(yīng)地面點坐標(biāo),計算像片外方位元素

工作,稱為單張像片空間后方交會o

9..相對定向目的是擬定相鄰像片之間相對位置關(guān)系，最少需要5對同名像點。

10.解求單張像片外方位元素最少需要3個平高地面控制點。

11.采用連續(xù)法對像對進行相對定位時,通常采用左像片像空間直角坐標(biāo)系作

為描述兩張像片相對位置像空間輔助坐標(biāo)系。

12.單元模型絕對定向最少需要灸個平高和1_個高程地面控制點。

13.兩個空間直角坐標(biāo)系間坐標(biāo)變換最少需要2個平高和1個高程地面控制點。

14.恢復(fù)立體像對左右像片互相位置關(guān)系依據(jù)是共面條件方程。

15.解析空中三角測量依據(jù)平差計算范圍大小，可分為單模型解析空中三角測

量、單航帶解析空中三角測量和區(qū)域網(wǎng)解析空中三角測量三類。

16.影像數(shù)字化包含采樣和量化兩項內(nèi)容。

17.用于影像匹配特性分為點特性和線特性兩種。

18.基于灰度影像相關(guān)基礎(chǔ)方法有相關(guān)系數(shù)法、協(xié)方差法和高精度最小二乘相關(guān)

19.為了取得糾正影像格網(wǎng)灰度值，有兩種方案，分別稱為直接法方案和間接法

方案。

19.遙感技術(shù)分類方法很多，按電磁波波段工作區(qū)域，可分為可見光遙感、紅外

遙感、微波遙感和多波段遙感等。

20.遙感技術(shù)分類方法很多,按傳感器運載工具不同樣，可分為航空遙感和航天遙

感兩大系統(tǒng)。

21.按傳感器記錄方法不同樣,把遙感技術(shù)分為成像方法和非成像方法兩大類。

22.遙感信息獲取關(guān)鍵是傳感器。

23.根據(jù)天線結(jié)構(gòu)不同樣*側(cè)視雷達分為真實孔徑雷達和合成孔徑雷達

24.傳感器按工作波段可分為可見光傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。

25.傳感器按工作方法可分為積極傳感器和被動傳感器。

26.光學(xué)類型傳感器關(guān)鍵包含框幅式攝影機、縫隙攝影機、全景攝影機和多光譜

攝影機四種類型。

27.空間分辨率通常見地面分辨率和影像分辨率來表達。

28.遙感圖像歸納為三方面特性，即幾何特性、物理特性和時間特性。這三方

面特性表現(xiàn)參數(shù)為空間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率和時間分辨率。

29.遙感解譯人員需要通過遙感圖像獲取三方面信息、：目的地物大小、形狀及

空間分布特點;目的地物屬性特點；目的地物改變動態(tài)特點。

30.亮度對比是視場中對象和背景亮度差和背景亮度之比。

31.顏色性質(zhì)由明度、色調(diào)和飽和度來描述。

32.人眼對光源或物體明亮限度感覺稱為明度。

33.偽彩色增強方法關(guān)鍵有密度分割法、灰度級彩色變換和頻率域偽彩色增強三

種。

34.數(shù)字圖像是指可以被計算機存放、解決和使用圖像。光學(xué)圖像稱作模擬量,

數(shù)字圖像又稱作數(shù)字量，它們之間轉(zhuǎn)換稱模/數(shù)轉(zhuǎn)換,或反之,稱數(shù)/模轉(zhuǎn)換。

35.數(shù)字量和模擬量本質(zhì)區(qū)分在于，模擬量是連續(xù)變量，而數(shù)字量是離散變量。

36.進入傳感器輻射強度反映在圖像上就是亮度值(灰度值)。輻射強度越大,

亮度值(灰度值)越大。該值關(guān)鍵受兩個物理量影響：一是太陽輻射照射到地面輻

射強度，二是地物光譜反射率。

37.引發(fā)輻射畸變有兩個因素：一是傳感器儀器自身產(chǎn)生誤差：二是大氣對輻射

影響。

38.側(cè)視雷達分辨率可分為距離分辨率和方位分辨率.前者垂直于飛行方向.后者

平行于飛行方向。

39.以實際孔徑天線進行工作側(cè)視雷達，稱真實孔徑側(cè)視雷達。要提高這種雷達

方位分辨力，只有加大天線孔徑、縮短探測距離和工作波長。

40.下圖為四幅遙感圖像像元亮度值直方圖，從圖中可以看出,3幅圖像亮度正

常,常)幅圖像亮度偏暗,(c)幅圖像亮度偏亮,(d)幅圖像亮度過于集中。

(a)角度惇

41.下圖為遙感平臺位置和運動狀態(tài)改變引發(fā)遙感圖像幾何畸變，其中(a)

幅是由于航高改變引發(fā)，(d)幅是由于航速改變引發(fā),(c)幅是由于遙感

平臺俯仰改變引發(fā)，(b)幅是由于遙感平臺翻滾改變引發(fā)感e)幅是由于

遙感平臺偏航改變引發(fā).

遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化

42.簡樸常見數(shù)字圖像解決方法,關(guān)鍵有對比度擴展、空間濾波、圖像運算和多

光譜變換等。

43.數(shù)字圖像解決目的是提高圖像質(zhì)量和突出所需信息,有助于分析判讀或作

進一步解決。

44.遙感信息復(fù)合關(guān)鍵指不同樣傳感器遙感數(shù)據(jù)復(fù)合,和不同樣時相遙感數(shù)據(jù)

復(fù)合。

45.在遙感數(shù)字圖像解決中，為關(guān)鍵突出圖像上一些特性可采用空間濾波方

法；為了突出圖像邊沿、線狀目的或一些亮度改變率大部分，可采用銳化方法;

為了改變圖像像元亮度值,可采用對比度擴展方法。

46.遙感攝影像片解譯標(biāo)志分為直接判讀標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志。

二.名詞解釋

1.攝影比例尺

嚴(yán)格講，攝影比例尺是指航攝像片上一線段為J和地向上相應(yīng)線段水干距L之比。

由于影像片有傾角,地形有起伏，所以攝影比例尺在像片上四處不相等。通常指

攝影比例尺，是把攝影像片當(dāng)作水平像片，地面取平均高程.這時像片上一線段1

和地面上相應(yīng)線段水平距L之比，稱為攝影比例尺1/m

2.像片傾角

空中攝影采用豎直攝影方法，即攝影瞬間攝影機主光軸近似和地面垂直，它偏離鉛

垂線夾角應(yīng)小于3D,夾角稱為像片傾角o

3.航向重合

同一條航線內(nèi)相鄰像片之間影像重合稱為航向重合，通常規(guī)定在60%以上。

4.旁向重合

相鄰航線重合稱為旁向重合，重合度規(guī)定在24%以上

5.攝影基線

控制像片重合度時，是將飛機視為勻速運動，每隔一定空間距離拍攝一張像片，

攝站間距稱為空間攝影基線Bo

6.像平面坐標(biāo)系

像平面坐標(biāo)系用以表達像點在像平面上位置，通常采用右手坐標(biāo)系，x,y軸選擇

按需要而定.在解析和數(shù)字?jǐn)z影測量中，常依據(jù)框標(biāo)來擬定像平面坐標(biāo)系，稱為

像框標(biāo)坐標(biāo)系。

7.像主點

相機主光軸和像平面交點

8.內(nèi)方位元素

內(nèi)方位元素是表達攝影中心和像片之間相關(guān)位置參數(shù)，包含三個參數(shù)。即攝影中

心到像片垂距（主距）f及像主點。在像框標(biāo)坐標(biāo)系中坐標(biāo)X。,打

9.外方位元素

外方位元素是表達攝影中心和像片在地面坐標(biāo)系中位置和姿態(tài)參數(shù)，一張像片外

方位元素包含六個參數(shù)，其中有三個是直線元素,用于描述攝影中心空間坐標(biāo)值;

此外三個是角元素,用于表達像片面空間姿態(tài)。

10.空間后方交會

已知像片內(nèi)方位元素和最少三個地面點坐標(biāo)并量測出相應(yīng)像點坐標(biāo)，則可依據(jù)共

線方程列出最少六個方程式，解求出像片六個外方位元素，稱為空間后方交會。

11.中心投影變換

對于平坦地區(qū)（地面起伏引發(fā)投影差小于規(guī)定限差）而言，要將中心投影像片變?yōu)?/p>

正射投影地圖，就要將具有傾角像片變?yōu)樗较衿?，這種變換稱為中心投影變換

12.像點位移

一個地面點在地面水平水平像片上構(gòu)像和地面有起伏時或傾斜像片上構(gòu)像點位

不同樣，這種點位差異稱為像點位移，它包含像片傾斜引發(fā)位移和地形起伏引發(fā)

位移，其結(jié)果是使像片上幾何圖形和地面上幾何圖形產(chǎn)生變形和像片上影像比例

尺四處不等。

13.人造立體視覺

空間景物在感光材料上構(gòu)像，再用人眼觀測構(gòu)像像片產(chǎn)生生理視差，重建空間景

物立體視覺.所看到空間景物為立體影像.產(chǎn)牛方體視覺稱為人造立體視覺。

14.相對定向元素

描述兩張像片相對位置和姿態(tài)關(guān)系參數(shù),稱為相對定向元素。

16.粗差

人為因素引發(fā)誤差如讀數(shù)誤差或記錄誤差等，它具有偶爾性,但在數(shù)值上比偶爾誤

差大得多

17.內(nèi)可靠性

內(nèi)可靠性表達可檢測觀測值中粗差能力。通常見可檢測出租差最小值或可檢測出

粗差下限值來衡量，下限值越小，內(nèi)可靠性越好。

18.外可靠性

外可靠性表達不可檢測粗差對平差結(jié)果或平差結(jié)果函數(shù)影響。假如不可檢測粗差

對結(jié)果影響小，表白外可靠性好。

I9.GPS輔助空中三角測量

運用載波相位差分GPS動態(tài)定位技術(shù)獲取影像獲取時攝站三維坐標(biāo),將其作為附

加觀測值引入攝影測量區(qū)域網(wǎng)平差中，整體擬定物方點坐標(biāo)和像片方位元素并對

其質(zhì)量進行評估理論和方法

20.帶狀法方程系數(shù)矩陣帶寬

帶狀法方程系數(shù)矩陣主對角線元素沿某行（列）到最遠(yuǎn)非零元素間所包含未知數(shù)

個數(shù)

21.自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)平差

選擇若干附加參數(shù)組成系統(tǒng)誤差模型,在光束法區(qū)域網(wǎng)平差同時解求這些附加參

數(shù),從而在平差過程中自行檢定和消除系統(tǒng)誤差影響

22.直方圖

直方圖是指相應(yīng)于每個灰度值、求出圖像中具有該灰度值像素數(shù)或頻數(shù)占總像素

數(shù)比率）圖形，通常見橫軸代表灰度值，縱軸代表像素數(shù)或頻數(shù)。

23.采樣

影像上像點是連續(xù)分布，在影像數(shù)字化過程中每隔一個間隔讀一個點灰度值，這

個過程稱為采樣。

24.量化

由于采樣過程得到每個點灰度值不是整數(shù)，將各點灰度值取為整數(shù)，這一過程稱

為影像灰度量化。

25.數(shù)字高程模型

用于表達地面特性空間分布數(shù)據(jù)陣列，常見是用一系列地面點平面坐標(biāo)X、Y和

該地面點高程Z或?qū)傩越M成數(shù)據(jù)陣列。

26.移動擬合法

一個以待定點為中心逐點內(nèi)插法，它定義一個新局部函數(shù)去擬和周邊數(shù)據(jù)點，進

而求出待定點高程。

27.直接法

從原始影像出發(fā)，按行列順序依次對每個原始像元素點位求其在輸出影像（糾正

影像）中對的位置：

X=Fx（x,y）

y=K（x，y）

式中,為原始影像上像元素坐標(biāo)，X,y為糾正影像上相應(yīng)像元坐標(biāo)，工、

心為直接糾正變換函數(shù)。

28.間接法

從空白糾正影像出發(fā)，按行列順序依次以每個像素點位反求其在原始影像中位置:

x=G,（x,y）‘

y=G,（X,y）'

式中,6,,6￥為間接糾正變換函數(shù)，

29.遙感技術(shù)

不接觸物體自身，用遙感器搜集目的物電磁波信息，經(jīng)解決、分析后，辨認(rèn)目的

物、揭示目的物幾何形狀大小、互相關(guān)系及其改變規(guī)律科學(xué)技術(shù)。

30.空間分辨率

遙感圖像空間分辨率用來表征影像地面目的細(xì)節(jié)能力指標(biāo)。

31.時間分辨率

把傳感器對同一目的進行反復(fù)探測時，相鄰兩次探測時間間隔稱為遙感圖像時間

分辨率。

32.光譜分辨率

遙感圖像光譜分辨率指傳感器所用波段數(shù)、波長及波段寬度，也就是選擇通道數(shù)、

每個通道波長及帶寬。

33.溫度分辨率

溫度分辨率是指熱紅外傳感器分辨地表熱輻射（溫度）最小差異能力.它和探測器

響應(yīng)率和傳感器系統(tǒng)內(nèi)噪聲有直接關(guān)系。

34.成像光譜儀

成像光譜儀，它是以多路、連續(xù)并具有高光譜分辨率方法獲取圖像信息儀器。通

過將傳統(tǒng)空間成像技術(shù)和地物光譜技術(shù)有機地結(jié)合在一起,可以實現(xiàn)對同一地區(qū)

同時獲取幾十個到幾百個波段地物反射光譜圖像。

35.側(cè)視雷達

側(cè)視雷達是向遙感平臺行進垂直方向一側(cè)或兩側(cè)發(fā)射微波，再接受由目的反射或

散射回來微波雷達。通過觀測這些微波信號振幅、相位、極化和往返時間，就可

以測定目的距離和特性。

36.合成孔徑側(cè)視雷達

合成孔徑側(cè)視雷達是運用遙感平臺前進運動，若干小孔徑天線組整天線陣列（即

把一系列互相相連、性能相同天線，等距離地布設(shè)在一條直線上）安裝在平臺側(cè)

方，以替換大孔徑天線接受窄脈沖信號（目的地物后向散射相位、振幅等），以提

高方位分辨力雷達。天線陣列基線愈長,方向性愈好。

37.多源信息復(fù)合

多源信息復(fù)合是將多個遙感平臺，多時相遙感數(shù)據(jù)之間和遙感數(shù)據(jù)和非遙感數(shù)據(jù)

之間信息組合匹配技術(shù)。復(fù)合后圖像數(shù)據(jù)將更有助于綜合分析。該方法更加好地

發(fā)揮了不同樣遙感數(shù)據(jù)源優(yōu)勢互補，填補了某一個遙感數(shù)據(jù)局限性之處，提高了

遙感數(shù)據(jù)可應(yīng)用性。在僅用遙感數(shù)據(jù)難以解決問題時候,加入非遙感數(shù)據(jù)進行補

充，使更綜合、更進一步分析得以進行，也為進一步應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)打下

基礎(chǔ)。

38.目視解譯

又稱目視判讀，或目視判譯,它指專業(yè)人員通過直接觀測或借助輔助判讀儀器在

遙感圖像上獲取特定目的地物信息過程。

39.遙感圖像計算機解譯

又稱遙感圖像了解(RemoteSensingImageryUnderstanding),它以計

算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境，運用模式辨認(rèn)技術(shù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合，依據(jù)遙感圖像

中目的地物多種影像特性(顏色、形狀、紋理和空間位置)，結(jié)合專家知識庫中目

的地物解譯經(jīng)驗和成像規(guī)律等知識進行分析和推理，實現(xiàn)對遙感圖像了解，完畢

對遙感圖像解譯。

40.直接判讀標(biāo)志

直接判讀標(biāo)志是指可以直接反映和表現(xiàn)目的地物信息遙感圖像多種特性，它包含

遙感攝影像片上色調(diào)、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖型等，解譯者運用直

接解譯標(biāo)志可以直觀辨認(rèn)遙感像片上目的地物。

41.計算機輔助遙感制圖

計算機輔助遙感制圖是在計算機系統(tǒng)支持下,依據(jù)地圖制圖原理，應(yīng)用數(shù)字圖像

解決技術(shù)和數(shù)字地圖編輯加工技術(shù)，實現(xiàn)遙感影像地圖制作和結(jié)果表現(xiàn)技術(shù)方

法。

42.遙感影像地圖

遙感影像地圖是一個以遙感影像和一定地圖符號來表現(xiàn)制圖對象地理空間分布

和環(huán)境情況地圖。在遙感影像地圖中，圖面內(nèi)容要素關(guān)鍵由影像組成，輔助以一

定地圖符號來表現(xiàn)或說明制圖對象,和一般地圖相比，影像地圖具有豐富地面信

息，內(nèi)容層次分明，圖面清楚易讀，充足表現(xiàn)出影像和地圖雙重優(yōu)勢。

鑒定題

1、(V)2、（X)3、(V)4、（*）5、（*）

6、(X)7、（X）8、（X）9、(V）10、（X）

1k(x)12、（X）13、(X)14、(X)15、(X)

16、(V)17.(V)18.(V)19.(7)20.(X)

21.(x)22.(X)23.(V)24.（X）25.(X)

26.(V)27.(X)28.(V)29.(V)30.(V)

簡答題

1.航空攝影中,為什么規(guī)定相鄰像片之間和相鄰航線之間有一定重合？

答：為便于立體測圖及航線間接邊，除航攝像片要覆蓋整個測區(qū)外，還規(guī)定像片

間有一定重合，航向重合通常規(guī)定在60%以上，旁向重合規(guī)定在24%以上。地

面起伏大時,重合度還要大，才干保持像片立體量測和拼接。

2.航攝像片有哪多個內(nèi)、外方位元素，各有何用？

答:內(nèi)方位元素包含三個參數(shù)，即攝影中心S到像片垂距（主距）f及像主點。在像

框標(biāo)坐標(biāo)系中坐標(biāo)x。,汽,用其來恢復(fù)攝影光束。擬定攝影光束在攝影瞬間空間

位置和姿態(tài)參數(shù)，稱為外方位元素，一張外方位元素包含六個參數(shù),其中有三個是

直線元素，用于描述攝影中心空問坐標(biāo)值；此外三個是角元素，用于表達像片面

空間姿態(tài)。

3.攝影測量中常見坐標(biāo)系有哪些?各有何用？

答:攝影測量中常見坐標(biāo)系有兩大類。一類是用于描述像點位置，稱為像方空間坐

標(biāo)系；另一一類是用于描述地面點位置.稱為物方空間坐標(biāo)系。

(1)像方空間坐標(biāo)系

①像平面坐標(biāo)系

像平面坐標(biāo)系用以表達像點在像平面上位置，通常采用右手坐標(biāo)系,軸選擇按

需要而定.在解析和數(shù)字?jǐn)z影測量中，常依據(jù)框標(biāo)來擬定像平面坐標(biāo)系，稱為像框

標(biāo)坐標(biāo)系。

②像空間坐標(biāo)系

為了便于進行空間坐標(biāo)變換，需要建立起描述像點在像空間位置坐標(biāo)系，即像空間

坐標(biāo)系。以攝影中心S為坐標(biāo)原點,軸和像平面坐標(biāo)系軸平行，z軸和主

光軸重合,形成像空間右手直角坐標(biāo)系S-町z

③像空間輔助坐標(biāo)系

像點像空間坐標(biāo)可直接以像平面坐標(biāo)求得，但這種坐標(biāo)待點是每張像片像空間坐

標(biāo)系不統(tǒng)一，這給計算帶來困難。為此，需要建立一個相對統(tǒng)一坐標(biāo)系.稱為像

空間輔助坐標(biāo)系，用S-XYZ表達。此坐標(biāo)系原點仍選在攝影中心S坐標(biāo)軸系選擇

視需要而定。

⑵物方空間坐標(biāo)系

①攝影測量坐標(biāo)系將像空間輔助坐標(biāo)系s-xyz沿著z軸反方向平移至地面點

p,得到坐標(biāo)系P-X/’Zp稱為攝影測量坐標(biāo)系

②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

采用高斯一克呂格3°帶或6°帶投影平面直角坐標(biāo)系和高程系，兩者組成空間直角

坐標(biāo)系是左手系，用T-X,Y,Z,表達。

③地面攝影測量坐標(biāo)系

由于攝影測量坐標(biāo)系采用是右手系，而地面測量坐標(biāo)系采用是左手系，這給由攝

影測量坐標(biāo)到地面測量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換帶來了困難。為此，在攝影測量坐標(biāo)系和地面測

量坐標(biāo)系之間建立一個過渡性坐標(biāo)系，稱為地面攝影測量坐標(biāo)系，用。-

表達，其坐標(biāo)原點在測區(qū)內(nèi)其一地面點上。

4.攝影測量中，為什么要把像空間坐標(biāo)變換為像空間輔助坐標(biāo)？常見坐標(biāo)變換公

式是什么？

由于將像平面坐標(biāo)求像點像空間坐標(biāo)時，每張相片像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計算

帶來困難。所以建立相對統(tǒng)一像空間輔助坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系和像空間輔助坐

標(biāo)系坐標(biāo)之間變換關(guān)系為

5.什么是共線方程,它在攝影測量中有何應(yīng)用？

答:共線方程即中心投影構(gòu)像方程

x」（X「一Xs）+仇（匕一八）+C|（Z〃-Zs）'

4區(qū)-Xs）+&（%-Vs-Z5）,

f4（XA-Xs）+%（〃-YS）+C2（ZA-ZS）

‘7%（XA—Xs）+&（匕一與）+Q（ZA—ZS）

共線方程式包含十二個數(shù)據(jù)：以像主點為原點像點坐標(biāo)x,y,相應(yīng)地面點坐標(biāo)

XA,YA,ZA,像片主距/及外方位元素XS，%,ZS，9，@K。

共線條件方程在攝影測量中關(guān)鍵應(yīng)用以下：

①單片后方交會和立體模型空間前方交會；

②求像底點坐標(biāo)；

③光束法平差中基礎(chǔ)方程

④解析測圖儀中數(shù)字投影器；

⑤航空攝影模擬；

⑥運用DEM進行單張像片測圖。

6.航攝像片和地圖有什么不同樣？

答:航攝像片是地面景物中心投影構(gòu)像,地圖在小范圍內(nèi)可認(rèn)為是地面景物正射投

影，這兩種投影性質(zhì)不同樣。

⑴航攝像片和地形圖比例尺差異

①航攝像片比例尺和地形圖比例尺定義是相同，是線段在像平面上構(gòu)像和其在地

面上實地距離之比。

②對一幅地形圖來說，圖上各處比例尺所有是相同，即等于常數(shù)；

③而對于中心投影航攝像片來說，不僅因航高改變會使各片比例尺不同樣，并且

就同一張航片而言，由于像片傾斜和地形起伏產(chǎn)生像點位移也會使各處比例尺不

一致。

（2）航攝像片和地形圖投影方法差異

①地形圖投影屬于正射投影（也稱垂直投影），所以地形圖上地物地貌形狀和實地

完全相同，相關(guān)方位保持不變，各處比例尺相同。

②航攝像片是地面中心投影，由于同時存在由于像片傾斜和地形起伏而引發(fā)像點

位移,致使航攝像片上影像變形，不僅同一張像片上各處比例尺不一致，并且相

關(guān)方位也發(fā)生改變。

（3）航攝像片和地形圖表達方法差異

①在表達方法上，地形圖上地物、地貌要素是按成圖比例尺規(guī)定符號和等高線來

表達，而航攝像片只能用影像大小、形狀和色調(diào)反映地物、地貌。

②在表達內(nèi)容上，地形圖上除用相應(yīng)符號外尚有必需文字、數(shù)字注記等（如居民地

名稱，道路等級等），這些在航攝像片是表達不出來。

③在地形圖上要依據(jù)成圖比例尺，對地物地貌要素進行綜合取舍，只表達那些關(guān)

鍵或有方位意義地物；而在航攝像片上，所有地物所有有其影像。

7.攝影測量中，建立人造立體視覺應(yīng)滿足哪些條件？

答：人造立體視覺必需符合自然界里提觀測四個條件：

①由兩個不同樣攝站攝取同一景物一個立體像對；

②一只眼睛只觀測像對中一張像片；

③兩眼各自觀測同一景物左右影像點連線應(yīng)和眼基線近似平行；

④像片間距離應(yīng)和雙眼交會角相適應(yīng)。

8.什么叫像點位移？如何才干消除它？

答：當(dāng)航攝像片有傾角或地面有高差時，所攝像片和上述抱負(fù)情況有差異。這種

差異反映為一個地面點在地面水平水平像片上構(gòu)像和地面有起伏時或傾斜像片

上構(gòu)像點位不同樣,這種點位差異稱為像點位移，它包含像片傾斜引發(fā)位移和地形

起伏引發(fā)位移，其結(jié)果是使像片上幾何圖形和地面上幾何圖形產(chǎn)生變形和像片上

影像比例尺四處不等。

①像片傾斜引發(fā)像點位移，8a=-/sin“sina（像片傾角為a,像距為，方向角為

為像片主距，對該位移引發(fā)景物在像片上影像可進行像片糾正

②因地形起伏引發(fā)像點位移可,=?。ā笧橐韵竦c為中心像距，”為攝影航高）

H

可對其進行更正。

③對物理因素如攝影物鏡畸變差、大氣折光、地球曲率及底片變形等引發(fā)像點

位移，可用數(shù)據(jù)模型來描述。

9.試解釋“攝影過程幾何反轉(zhuǎn)”這一概念.

10.像點傾斜誤差計算公式為K=-4Sinasine。試完畢下列內(nèi)容:

/一4sinasin夕

(1)何為傾斜誤差？

(2)解釋公式中各參數(shù)含義。

(3)依據(jù)公式,解釋傾斜誤差規(guī)律。

答：

(1)傾斜誤差

物點在傾斜像片上像點相對于其在水平像片上相應(yīng)像點位置改變，稱為傾斜

誤差。(或：由于像片傾斜引發(fā)像點位移稱為傾斜誤差。)

(2)公式中各參數(shù)含義。

①心一一像點到等角點向徑；

②a---像片傾角；

③“一一向徑和等比線夾角；

④f——航攝儀主距。8a

3、傾斜誤差規(guī)律。

①傾斜誤差方向在等角點輻射方向上；

②傾斜誤差6大小和向徑“平方成正比,所以像片邊沿傾斜誤差最大；

③當(dāng)6=0°或6=180。時，6。=0,即等比線上像點不存在傾斜誤差；

④當(dāng)6=90°或e=270°時，6.最大，即主縱線上像點傾斜誤差最大；

⑤由于a和小恒為正值，所以6t,符號取決于“大小。當(dāng)“在0。~180°時,

6.為負(fù)值；當(dāng)山在180°~360°時，6.為正值。

11.空間后方交會目的是什么？解求中有多少未知數(shù)?最少需要測求多個地面控

制點?為什么?

答:運用一定數(shù)量地面控制點,依據(jù)共線方程，反求像片外方位元素,這種方法稱為

單張像片空間后方交會。解求外方位元素時，有六個未知數(shù)，最少需要六個方程。

由于每一對共規(guī)點可列出兩個方程，所以，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更正數(shù)dXs，d八例dK.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,通常是在像片四個角上選擇

四個或更多地面控制點，所以要用最小二乘法平差計算。

12.解析攝影測量中，為什么常要用到誤差方程和法方程來解求

運用共線方程及相應(yīng)系數(shù)計算公式解求外方位元素時，有六個未知數(shù)，最少需要

六個方程。由于每一對共輒點可列出兩個方程，所以，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更正數(shù)"Xs，dYs,dZs,d(p,dco,

dK.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

像片四個角上選擇四個或更多地面控制點，所以要用最小二乘法平差計算。最小

二乘法平差要用到誤差方程和法方程。

依據(jù)構(gòu)像方程式求偏導(dǎo)，各系數(shù)取自泰勒級數(shù)展開式一次項,而未知數(shù)近似值往往

是粗略，所以計算必需通過逐步趨近方法，即用近似值和更正值和作為新近似值,

反復(fù)計算過程，求出新更正數(shù),這么反復(fù)趨近，直到更正數(shù)小于某一限值為止，最終

得出六個外方位元素解.

13.攝影中心點、像點和其相應(yīng)物點三點在一條直線上條件方程以下

q(X—Xs)+bQ_%)+q(Z_Zs)

°a3(X-Xs)+b3(Y-Ys)+c3(Z-Zs)

_二產(chǎn)(X_Xs)+打(y_ys)+Q(z—Zs)

7

)-a3(x-x5)+z?3(y-rs)+c3(z-z5)

請說明式中各符號意義，用圖示意航攝像片內(nèi)、外方位元素,并簡明敘述以上方程

在攝影測量中關(guān)鍵用途。

答:上式中，4,。2，。3,4，名出3，。1，。2，。3是由像片3個外方位角元素構(gòu)組成九個方

向余弦；Xs，Ys,Zs是像片3個外方位線元素。為像主點坐標(biāo)，x，y是像點

在像片框標(biāo)坐標(biāo)系中坐標(biāo)，X,Y,Z是像點相應(yīng)地面點物空間坐標(biāo)。

以上方程稱作共線方程,關(guān)鍵應(yīng)用于：

K

Z

G

①單片空間后方交會和前方交會;

②求像底點坐標(biāo)；

③光束法平差基礎(chǔ)誤差方程式；

④組成解析測圖儀中數(shù)字投影器基礎(chǔ)；

⑤計算像片模擬數(shù)據(jù)；

⑥運用DEM進行單片測圖。

14.雙像解析攝影測量測求地面點三維坐標(biāo)方法有哪三種？

答:用解析方法解決立體像對，常見方法有三種：

①運用像片空間后方交會和前方交會來解求地面目的空司坐標(biāo)。

②運用立體像對的內(nèi)在幾何關(guān)系，進行相對定向，建立和地面相同立體模型，計

算出模型點空間坐標(biāo)。再通過絕對定向，將模型進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放.把模型

納入到規(guī)定地面坐標(biāo)系之中.解求出地面目的絕對空間坐標(biāo)。

②運用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目的空間坐標(biāo)，這種方法將待求點和

已知外業(yè)控制點同時列出誤差方程式,統(tǒng)一進行平差解求。這種方法理論較為嚴(yán)

密.它把前面兩種方法兩種環(huán)節(jié)合在一個整體內(nèi)。

15.立體像對前方交會目的是什么？

答:應(yīng)用單像空間后方交會求得像片外方位元素后，欲由單張像片上像點坐標(biāo)反求

相應(yīng)地面點空間坐標(biāo)仍不也許，只能擬定其空間方向，而使用同名像點就能得到

兩條同名射線在空間方向，這兩條射線一定相交其相交處肯定是該地面點空間位

置，所以空間前方交會是為了擬定相應(yīng)地面點地面坐標(biāo)。

16.試述空間后交一前交計算地面點三維坐標(biāo)基礎(chǔ)過程。

答：

（1）野外像片控制測量

一人立體像對圖3—12所表達，在重合部分四角，找出四個顯著地物點，作為四

個控制點。在野外判讀出四個顯著地物點地面位置，做出地面標(biāo)志，并在像片上

對的刺出點怔，后面加注說明。然后在野外用一般測量方法測算出四個控制點地

面測量坐標(biāo)X,,Y,,Zto

（2）用立體坐標(biāo)量測儀量測像點坐標(biāo)

像片在儀器上歸心定向后，測出四個控制點像片坐標(biāo)（項,y）和（/，乃），然后

測出所有需要解求地面點像點坐標(biāo)a,y）和（x2,當(dāng)）。

（3）空間后方交會計算像片外方位元素

依據(jù)計算機中事先編制好程序，按規(guī)定輸入控制點地面坐標(biāo)及相內(nèi)像點坐標(biāo)，對

兩張像片各自進行空間后方文會，計算各自六個外方位元素

X51，匕|，Z*<P\，0］，嗎和Z52，g,K-,

（4）空間前方交會計算未知點地面坐標(biāo)

用各自像片角元素，按式計算出左、右像片方向余弦值，組成旋轉(zhuǎn)矩陣與與&

依據(jù)左、右像片外方位線元素計算攝影基線分量J?、，BY,B/；

Bx=X$2-Xs、

%=%2-

Bz=Z$2-Zsi

計算點投影系數(shù)

N_BxZ]-B%X]

'~XxZ2-X2Z,

N-BxZ、-BzX]

2

~XiZ2-X2Zi

計算未知點地面攝影測量坐標(biāo)

Xtp=NtX]+Xsl=N2X2+XS2

YIP=^^+YSI=N2Y2+YS2

Z[p=N\Z\+ZSI=A^2Z2+ZS2

17.解析相對定向目的是什么？有哪兩種方法?多種方法定向元素是哪五個？

答：

用于描述兩張像片相對位置和姿態(tài)關(guān)系參數(shù),稱為相對定向元素。用解析計算方

法解求相對定向元素過程，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相對方位

元素。選定像空間輔助坐標(biāo)系號-XJZ1,使得左像片在S|-XJZ|中相對方位

元素均為已知值。需要解求元素只有5個，即刀,

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(biāo)系X軸，以

左攝影中心a為原點，左像片主光軸和攝影基線B組成主核面（左主核面）為XZ平

面,組成右手直角坐標(biāo)系3-XJZ1

單獨像對相對定向元素為91,勺，92，處,勺

18.絕對定向目的是什么？定向元素有哪些?如何解求絕對定向元素?解求中最

少需要多個控制點？

絕對定向目的就是將相對定向后求出攝影測量坐標(biāo)變換為地面測量坐標(biāo)，七個參

數(shù)AX,AK,AZ,九①，Q,Ko7個未知數(shù)最少需列7個方程，若將已知平面

坐標(biāo)（X?,4）和高程Z。地面控制點稱為平高控制點，僅己知高程控制點稱為高

程控制點，最少需要兩個平高控制點和一個高程控制點，并且三個控制點不能在

一條直線上。生產(chǎn)中，通常是在模型四角布設(shè)四個控制點，所以有多余觀測值，

按最小二乘法平差解求。

19.解析空中三角測量有哪些方法？

答：

一、航帶法解析空中三角測量

一方面對航帶中每個像對進行連續(xù)法相對定向，建立立體模型。然后.用航帶內(nèi)四

個已知控制點或相鄰航帶公共點，進行航帶模型絕對定向.將各航帶模型連接成區(qū)

域網(wǎng),并得到所有模型點在統(tǒng)一地面攝影測量坐標(biāo)系中坐標(biāo)。最終，進行航帶或

區(qū)域網(wǎng)非線性更正。更正方法是，認(rèn)為每條航帶有各自一組多項式系數(shù)值.然后以

控制點計算坐標(biāo)和實測坐標(biāo)應(yīng)相等和相鄰航帶公共點坐標(biāo)應(yīng)相等為條件,在誤差

平方和為最小條件下，求出各航帶多項式系數(shù).進行坐標(biāo)更正，最終求出加密點

地面坐標(biāo)。

二、獨立模型法解析空中三角測量

它是基于單獨法相對定向建立單個立體模型。由于各個模型像空間輔助坐標(biāo)系和

比例尺均不一致，所以要用模型內(nèi)巳知控制點和模型公共點進行空間相同變換。

一方面將各單個模型視為剛體,運用各單個模型互相間公共點連接成一個區(qū)域。

在連接過程中，每個模型只能作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放,這么規(guī)定通過單個模型空間

相同變換來完畢。在變換中要使模型間公共點坐標(biāo)應(yīng)相等，控制點計算坐標(biāo)應(yīng)和

實測坐標(biāo)相等，同時誤差平方和應(yīng)為最小，在滿足這些條件下，校最小二乘原理求

得每個模型七個絕對定向參數(shù)。從而求出所有加密點地面坐標(biāo)。

三、光束法解析空中三角測量

該方法以每張像片為單元，以共線方程為依據(jù)，建立全區(qū)域統(tǒng)一誤差方程式和法

方程式，整體解求區(qū)域內(nèi)每張像片六個外方位元素和所有待求點地面坐標(biāo),其原理

就是光束法雙像解析攝影測量。

20.GPS輔助空中三角測量有何優(yōu)點?敘述其基礎(chǔ)原理。

答：

GPS輔助空中三角測量優(yōu)點有

①GPS差分定位技術(shù)可獲取亞米級精度三維攝站坐標(biāo)，有效地用于區(qū)域網(wǎng)乎差。

解算出加密點坐標(biāo)精度優(yōu)干GPs攝站坐標(biāo)自身精度,可滿足多種比例尺測圖

加密規(guī)范。

②在一個區(qū)域中，如GPS觀測值中沒有失鎖、周跳等信號間斷情況，在無須考

慮基準(zhǔn)情況下.GPS攝站坐標(biāo)可完全替換地面控制點用于區(qū)域網(wǎng)平差。

③為解決基準(zhǔn)問題及有效更正由于周跳、失瑣等導(dǎo)致GPs系統(tǒng)誤差，需加飛構(gòu)

架航線或加入少許地面控制點。

④大量實驗結(jié)果表白,GPS輔助空中三角測量能用于不匠像片比例尺、不同樣區(qū)

域大小聯(lián)臺平差.完全可以生產(chǎn)實用化。

GPS輔助空中三角測量是指運用機載GPS接受機和地面基準(zhǔn)點GP5接受機

同時、快速、連續(xù)地記錄相同GPS衛(wèi)星信號.通過相對定位技術(shù)離線數(shù)據(jù)后解決

獲取攝影機曝光時刻攝站高精度二維坐標(biāo)，將其作為區(qū)域網(wǎng)平差中附加非攝影測

量觀測值.以空中控制替換（或減少）地面控制,經(jīng)采用統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型和算法，整體

擬定點位并對其質(zhì)量進行評估理論、技術(shù)和方法。

21.推導(dǎo)攝影中心點、像點和其相應(yīng)物點三點在一條直線上共線條件方程，

并簡明簡述其在攝影測量中關(guān)鍵用途。

答:設(shè)攝影中心s在某一規(guī)定物方空間左手直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)為（x,,y,,z,），任

一地面點A在該物方空間坐標(biāo)系中坐標(biāo)為（XA，%,ZA）,A在像片上構(gòu)像a在像空

間坐標(biāo)系和像空間輔助坐標(biāo)為(乂弘-/)和(*,匕2),攝影時5,。,4三點共線且

滿足以下關(guān)系：

XYZ

-----------=-------------==---------------==4A

匕一八Z,「Zs

XXAW

Y

YA-YS

Z

又像空間坐標(biāo)和像空間輔助坐標(biāo)系滿足:

X

Y

Z

式中,R=/?,b2b3為由像片外方位角元素組成正交變換矩陣。

C]c2Q_

將(2)式寫成純量形式并用第一、二式分別除以第三式，可得

q(X,「Xs)+。匕-k+4區(qū)-4)

'a.(XA-Xs)+b.(YA-Ys)+c.(ZA-Zs)

々(X.-Xs)+d(匕-4)+Q(Z/_ZS)

一ai(XA-Xs)+b3(YA-YS)+C3(ZA-ZS)

表達了攝影中心點、像點和其相應(yīng)物點三點在一條直線上共線條件方程。

共線條件方程在攝影測量中關(guān)鍵應(yīng)用以下：

⑥單片后方交會和立體模型空間前方交會；

⑦求像底點坐標(biāo)；

⑧光束法平差中基礎(chǔ)方程

⑨解析測圖儀中數(shù)字投影器；

⑩航空攝影模擬；

?運用DEM進行單張像片測圖。

22.什么叫粗差？它和系統(tǒng)誤差和偶爾誤差有何區(qū)分?簡述粗差檢測理論。

答：

粗差是人為因素引發(fā)誤差如讀數(shù)誤差或記錄誤差等，它具有偶爾性。在數(shù)值上比

偶爾誤差大得多。和系統(tǒng)誤差區(qū)分？

粗差檢測理論研究關(guān)鍵問題是：如何發(fā)現(xiàn)粗差（粗差檢測方法）；能檢測出多大粗

差（內(nèi)可靠性）;不能被檢測出粗差對平差結(jié)果有多大影響（外可靠性）。

荷蘭大地測量學(xué)家Baarda專家提出用以檢測小粗差理論“數(shù)據(jù)探測法（DataS

nooping）”是粗差檢測經(jīng)典理論，其關(guān)鍵是依據(jù)平差結(jié)果，用觀測值更正數(shù)匕

結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)記錄量：

W（-——■—N（0,1）

%

A

式中，匕為第i個觀測值更正數(shù)，由誤差方程式V=AX-L求出。

除了“數(shù)據(jù)探測法”之外，“選權(quán)迭代法”是另一個常見粗差檢測方法。其基礎(chǔ)

思想是:開始平差時仍然按常規(guī)最小二乘法進行，然后在每次平差以后，依據(jù)殘差

和其它相關(guān)參數(shù)，按所選擇權(quán)函數(shù)計算每個觀測值在下一步迭代計算中權(quán)值.納

入平差計算。假如權(quán)函數(shù)選擇適當(dāng)，且當(dāng)粗差可定位時，則含粗差觀測值權(quán)越來

越小,直至趨于零。迭代終止時，相應(yīng)殘差將直接指出租差數(shù)值，而平差結(jié)果則不

受粗差影響。

23.為什么要研究可靠性問題？內(nèi)可靠性和外可靠性含義各是什么？

答：

可靠性是用于評估測量質(zhì)量另一個指標(biāo)

內(nèi)可靠性表達可檢測觀測值中粗差能力。通常見可檢測出租差最小值或可檢測出

粗差下限值來衡量，下限值越小，內(nèi)可靠性越好。

外可靠性表達不可檢測粗差對平差結(jié)果或平差結(jié)果函數(shù)影響。假如不可檢測粗差

對結(jié)果影響小，表白外可靠件好。

24.絕對定向中需要多個控制點?為什么?如何求解7個定向元素？

絕對定向元素有七個，即三個平移量AX，AKAZ,三個旋轉(zhuǎn)角①，C,K,和模型

比例尺因子4。對于模擬絕對定向，最少需要兩個平高點一個高程點反求七個絕

對定向元素。將控制點及其平面坐標(biāo)及圖比例尺展繪在圖紙上后，運用圖紙平移、

旋轉(zhuǎn).使其中一個控制點在承影面上投影和圖紙上同名控制點相重合，并通過調(diào)

整測繪臺起始讀數(shù)使該點高程讀數(shù)和實測高程相等。然后以此控制點為中心旋轉(zhuǎn)

圖紙，使其和另一控制點連線和圖紙上同名連線相重合，這意味著解求三個平移

量AX,AKAZ及旋轉(zhuǎn)角K。對于九解求，是凋整模型比例尺.即沿基線方向改變

投影基線長度，使模型達成規(guī)定囚比例尺。這一環(huán)節(jié)稱為擬定模型比例尺。止匕外，

①，。角表達模型有傾斜.需要運用控制點將模型置平。

25.模型置平和擬定比例尺目的各是什么？

答:模型置平目的是為了清除上下視差,即使在模型上計算，將模型所在坐標(biāo)系統(tǒng)

轉(zhuǎn)換到地面測量坐標(biāo)系統(tǒng),便于對立體模型進行量測.

擬定比例尺目的是沿基線方向改變投影基線長度，使模型達成規(guī)定圖比例尺

及獲取正射投影地形圖

26.什么是直接交會?什么是間接交會？

答:直接交會是將立體像對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

并進行像對的相對定向和模型絕對定向以后，同名光線對對相交得到模型點空間

位置,每個模型點所有是從投影基線兩端點進行空間前方交會結(jié)果.

間接交會是將直接交會下右方投影器從$2向外移動到$2位置，$2和卻在儀

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情況，將本來投

影光線S?以平行移動到S?A/2位置，同時將測標(biāo)提成M和從幾何關(guān)系上

形成了“三角形加平行四邊形”交會形式。

27.電子計算機在機助和機控測圖中有哪些作用？

答:1.在機助測圖中作用：

①生成測圖所需要地物符號

②將符號填充到某一已測繪圖形內(nèi)

③將閉合折線起點和終點連接起來，形成閉合圖形

④用腳踏鍵將剛測出最終兩點連成直線。所有線狀地物僅需量測起點、終點和

轉(zhuǎn)折點.

⑤自動增補直角物體某個角點，該角點也許被樹木或房屋遮蓋

⑥將剛記錄下若干個點（最少三個）連結(jié)成光滑曲線，這意味著繪制曲線時不一

定要步步跟蹤，而可以只采集曲線上關(guān)鍵祥點,然后用軟件繪出光滑曲線。

⑦用直線或曲線組合方法連接剛采集樣點（最少三點）。

⑧按等長時間間隔或距離間隔自動采集數(shù)據(jù)。加在測繪跟蹤等高線過程中，準(zhǔn)

時間間隔自動記錄樣點，可用來建立DEM。

⑨通過對采集數(shù)據(jù)條件平差，保證規(guī)則地物應(yīng)有外形條件（如垂直性或平行性）

2.在機控測圖中作用

①內(nèi)定向時自動將測標(biāo)移到框標(biāo)周邊，相對定向時自動將測標(biāo)移到標(biāo)準(zhǔn)點垃上,

在絕對定向中自動將測標(biāo)移到控制點周邊（在量測了兩個點以后）。

②在線空中三角測量和數(shù)字測圖中，自動將測標(biāo)移到需量測點位上.

③在斷面量測和沿格網(wǎng)采集DFM時，控制測標(biāo)自動沿規(guī)定方向,按規(guī)定步長移

動，作業(yè)員僅需用一個動作使測標(biāo)切在模型表面，從而加緊采集速度。

④自動對已采集數(shù)據(jù)進行地形分析，并自動將測標(biāo)移到需加測位置上，實現(xiàn)自

動漸進采樣.

⑤在新立體模型上自動將測標(biāo)移到上面模型所量測地物終點上,以保證完整連

接和對的接邊。

28.什么是數(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，把像片上像點灰度值用數(shù)字形式記

錄下來，此過程形成影像稱為數(shù)字影像。數(shù)字影像可以直接從空間飛行器中掃描

式傳感器產(chǎn)生，也可以運用影像數(shù)字化器對攝取像片通過影像數(shù)字化過程取得。

29.影像相關(guān)目的是什么？基于灰度影像相關(guān)有哪些方法?試以一個方法為例，詳

述影像相關(guān)全過程。

答:對于全數(shù)字化攝影測量，影像相關(guān)目的是在沒有些人眼立體觀測情況下，從

左、右數(shù)字影像中尋求同名像點?；诨叶扔跋裣嚓P(guān)有相關(guān)系數(shù)法、協(xié)方差法、

高精度最小二乘相關(guān)和以這些方法為基礎(chǔ)加上多種約束條件組成方法，如帶核線

約束相關(guān)系數(shù)法、顧及共線條件高精度最小二乘相關(guān)法、多點乃至多片最小二乘

相關(guān)方法及同時采用多個相同性量度作為判據(jù)多重信息多重判據(jù)方法,等等。.

30.什么是影像相關(guān)？它和影像匹配存在著什么樣關(guān)系？簡述影像相關(guān)基礎(chǔ)原

理。

答：

通過取出以待定點為中心左影像社區(qū)域影像信號和右影像上相應(yīng)區(qū)域影像

信號，計算它們相關(guān)函數(shù)，相關(guān)函數(shù)最大值相應(yīng)右影像區(qū)域中心即為待定點同名

點，這種求解同名點過程就叫影像相關(guān)。影像相關(guān)只是影像匹配一個方面，影像

匹配包含影像相關(guān)，但涵蓋范圍更廣泛。影像相關(guān)基礎(chǔ)原理（以二維相關(guān)為例）：

在左影像上取以待定點為中心目的區(qū)，其大小為m*n,粗略估量其同名點在右影像

上也許存在區(qū)域,在右影像上取搜索區(qū)大小為k*1（k>m,l>n）,依次取搜索區(qū)

中和目的區(qū)大小相同窗口，并計算其和目的區(qū)相關(guān)系數(shù)，比較所有相關(guān)系數(shù)，取

其最大值或最小值（依算法而定）相應(yīng)搜索區(qū)中所取區(qū)域中心為待定點同名點，

這就是影像相關(guān)基礎(chǔ)原理。

31.說明金字塔影像概念及其建立必需性和關(guān)鍵性。

對二維影像進行低通濾波,并逐步增大采樣間隔，形成影像像素數(shù)依次減少影像

序列，即為金字塔影像。它采用由粗到精策略，即先運用低頻信息進行粗相關(guān)，

概略找出同名點位置，然后運用高頻信息進行精相關(guān)找到同名點。其必需性和關(guān)

鍵性：由于依據(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)??；而相關(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，通過金字塔影像建立，應(yīng)

用由粗到精策略，這么既可以保證相關(guān)結(jié)果精度，還能保證其可靠性，所以金字

塔影像建立很關(guān)鍵。

32.數(shù)字高程模型和數(shù)字地面模型有何區(qū)分和聯(lián)絡(luò)？并說明DEM多個常見表達

形式及特點。

答：

數(shù)字地面模型實質(zhì)是某區(qū)域D上m維向量，向量中包含了地形(X,Y,Z)、資

源、環(huán)境、土地運用、人口等信息定性或定量描述；而數(shù)字高程模型只是其地形

分量(X,Y,Z)，所以數(shù)字地面模型包含數(shù)字高程模型(DEM)。

DEM常見表現(xiàn)形式有：規(guī)則矩形格網(wǎng)(Grid)、不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)、Gr

id-TIN混合結(jié)構(gòu)。

規(guī)則矩形格網(wǎng):存放量小，計算方便，但不能很好地表現(xiàn)地形特性及細(xì)節(jié)；

TIN:存放量大,計算和檢索復(fù)雜，但能很好地顧及斷裂線、山脊等地貌特性；

Grid-TIN混合結(jié)構(gòu):綜合了規(guī)則矩形網(wǎng)和TIN優(yōu)點。

33.數(shù)字正射影像質(zhì)量好壞和何因素相關(guān)？

答:數(shù)字正射影像質(zhì)量和四個因素相關(guān)：

①數(shù)據(jù)點獲取精度

②數(shù)據(jù)點數(shù)量

③數(shù)據(jù)點分布位置

④格網(wǎng)點內(nèi)插精度

34.為什么要進行核線相關(guān)?如何獲取同名核線？

答：

由于基礎(chǔ)影像相關(guān)方法。不管是目的區(qū)，還是搜索區(qū)，所有是一個二維影像

窗口，在這么二維影像窗口里進行相關(guān)計算，其計算量是相稱大，而由核線幾何

關(guān)系擬定了同名點肯定在同名核線上。這么運用核線概念就能將沿著x,y方向

搜索同名點二維相關(guān)問題，改成為沿同名核線一維相關(guān)問題,從而大大地減少相

關(guān)計算工作,所以要進行核線相關(guān)。通過攝影基線所作任意一個和像片面相交平

面，和像片對相交，就會在左右像片上取得一對同名核線

35.基于特性影像匹配有什么特點和優(yōu)點？

答：

基于特性提取算子提取影像中特性（點、線、面）；然后對提取特性進行參數(shù)

描述;最終以特性參數(shù)值為依據(jù)進行同名特性搜索，繼而取得同名像點。對于信息

缺少區(qū)域,或相關(guān)影像之間存在著較大比例尺區(qū)域或扭曲區(qū)域很適合；同時顧及

圖像總體結(jié)構(gòu)

36.數(shù)字微分糾正有哪兩種方案？分別進行說明。

答:數(shù)字微分糾正是依據(jù)已知參數(shù)及數(shù)字高程模型,運用構(gòu)像方程式或一定數(shù)學(xué)

模型由控制點解算，從原始非正射投影數(shù)字影像取得正射影像,對影像很社區(qū)域

逐個進行數(shù)字糾正過程為數(shù)字微分糾正。

數(shù)字微分糾正包含直接法數(shù)字微分糾正和間接法數(shù)字微分糾正

①直接法數(shù)字微分糾正從原始影像出發(fā),按行列順序依次對每個原始像元素

點位求其在輸出影像（糾正影像）中對的位置：

X-）

式中，為原始影像上像元素坐標(biāo),X,F為糾正影像上相應(yīng)像元坐標(biāo)，工、

%為直接糾正變換函數(shù)。

②間接法數(shù)字微分糾正從空白糾正影像出發(fā)，按行列順序依次以每個像素點

位反求其在原始影像中位置：

x=G,（x,y）'

y=Gv（X,y）'

式中，G,,G,為間接糾正變換函數(shù)。

37.獲取建立數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)點有哪些方法？

答:數(shù)據(jù)點是建立數(shù)字高程模型控制基礎(chǔ)，模擬地表面數(shù)學(xué)模型函數(shù)關(guān)系式待定

參數(shù)就是依據(jù)這些數(shù)據(jù)點納已知信息（X、Y、Z）來擬定。獲取這些參考數(shù)據(jù)點方

法很多，關(guān)鍵有以下多個方法：

①野外實測獲取

運用自動記錄測距經(jīng)緯儀（常稱為速測經(jīng)緯儀或全站經(jīng)緯儀）在野外實測，以獲

取數(shù)據(jù)點坐標(biāo)值。該儀器配有微解決器，可自動記錄和顯示觀測數(shù)據(jù)（角度、距離

等），并進行大氣折光差、地球曲率半徑更正，計算出高差、高程和平面直角坐標(biāo)

和地物特性，爾后將這些數(shù)據(jù)自動記錄在盒式磁帶上。

②從現(xiàn)有地圖上獲取高程數(shù)據(jù)和地物

這是對地圖上高程信息（如等高線、注記點、地性線）進行數(shù)字化方法。常

見地圖數(shù)字化器有以下三種類型:手扶跟蹤數(shù)字化器、掃描數(shù)字化器和半自動跟

蹤數(shù)字化器。

③攝影測量方法

這是目前生產(chǎn)中普遍采用獲取數(shù)據(jù)點一個方法，它可以用解析側(cè)圖儀、自動

化測圖系統(tǒng)或附有自動記錄裝置立體測圖儀（或立體坐標(biāo)量測儀）取得數(shù)據(jù)點。其

方法可以是對立體模型進行斷面掃描,記錄斷面上等間隔點Z坐標(biāo),或在測繪等高

線過程中，記錄等高線上各點X,Y坐標(biāo)。

38.如何由數(shù)字高程模型繪制等高線?

答：關(guān)鍵包含以下兩個環(huán)節(jié)：

①運用DEM矩形或方形格網(wǎng)點高程，內(nèi)插出格網(wǎng)邊上等高線點位置，并將這些等高

線點按順序排列；②運用這些順序排列等高線點平面坐標(biāo)x、y進行插補，即進一

步加密等高線點,并繪制成光滑曲線,這些工作所有是在一臺計算機和由它控制

繪圖桌上進行。

內(nèi)插格網(wǎng)邊上等高線點和排列方法有按每條等高線走向順序插點即按逐條等

高線走向進行搜索邊插點方法，“內(nèi)插”等高線點及其“排列”是同時完畢.另

一個方法是整體算求各等高線上點并分別排列存貯。這種方法是按數(shù)字高程模型

格網(wǎng)邊順序搜索內(nèi)插計算出所有等高線穿越格網(wǎng)邊交點坐標(biāo)(X,Y),然后按等

高線順序?qū)儆诿恳粭l等高線點找出來,并按等高線走向?qū)⑺鼈冺樞蚺帕?并存

貯在磁帶或磁盤上，以上得出一系列排列離散等高線點為了取得一條光滑等高線,

在這些離散等高線之間還必需插補部分點，使相鄰兩點之間距離和繪圖儀步距相

適應(yīng)。

39.數(shù)字高程模型應(yīng)用有哪些算法？

答：(1)地形剖面面積計算和體積計算

(2)將XY方形格網(wǎng)點地面坐標(biāo)換算成像片坐標(biāo)

(3)求數(shù)字高程模型中中心投影影像計算目的是為了求得所感愛好地區(qū)中心透

視影像.

(4)由DEM求真實地表面積

(5)依據(jù)不同樣時期兩個數(shù)字高程模型計算地表改變體積

40.為什么要進行像片糾正?什么是像片糾正？

答:像片平面圖或正射影像圖是地圖一個，運用中心投影航攝像片編制像片平面

圖或正射影像圖,是將中心投影轉(zhuǎn)變?yōu)檎渫队皢栴}.當(dāng)像片水平且地面為水平

情況下，航攝像片就相稱和該地區(qū)比例尺為1：M平面圖.由于航空攝影時，不能

保持像片嚴(yán)格水平，并且地面也不也許是水平面,致使像片上構(gòu)像產(chǎn)生像點位移、

圖形變形和比例尺不一致，將豎直攝影航攝像片通過投影變換取得相稱于航攝機

物鏡主光軸在鉛垂位置攝影水平像片，同時改化規(guī)定比例尺,這種作業(yè)過程稱為

像片糾正.

41.模擬法像片糾正最少需要多個已知點？對這些點位置有什么規(guī)定？

答:平坦地區(qū)像片糾正技術(shù)實質(zhì)是中心投影變換,糾正儀自由度和投影變換關(guān)系

中未知參數(shù)相關(guān)，也和具體儀器結(jié)構(gòu)相關(guān),兩平面間投影變換公式為

AX+4X+&\

''-C|X+C,X+1

=與x+舔7+)’

)c,x+c2r+i

當(dāng)式中8個參數(shù)已知時，兩平面間透視關(guān)系就唯一地得到擬定.在糾正儀上完畢像

片糾正，相稱于解求式中8個參數(shù)，所以需要4對已知X、Y和x、y共扼點，并通過

8個基礎(chǔ)動作來實現(xiàn)參數(shù)的擬定,4個點中不可有3個點在一條直線上.

42.“灰度差平方和最小”、“相關(guān)系數(shù)最大”和最小二乘法影響匹配相同點

既區(qū)分是什么？并簡述最小二乘影像匹配原理。

答：“灰度差平方和最小”、“相關(guān)系數(shù)最大”、“和最小二乘法影像匹配”

相同點：它們均是在影像灰度基礎(chǔ)上進行匹配。不同樣是：“灰度差平方

和最小”僅考慮左右影像灰度差，以其平方和值作為求解同名點依據(jù)；“相關(guān)系數(shù)

最大”考慮了左右影像灰度協(xié)方差陣，以相關(guān)系數(shù)大小作為鑒定同名點

依據(jù)，且影像灰度線性改變時不受影響；而最小二乘匹配是引入影像幾何畸變和

輻射畸變,解求畸變系數(shù)同時求解同名點,此外它和上兩種方法區(qū)分尚有最小二

乘匹配需要給定初始值進行迭代。

最小二乘影像匹配原理：

在最小二乘匹配系統(tǒng)中引入幾何變形和輻射畸變，幾何變形為：

x2=a0+a1x+a2y

y2=%+b}x+b2y

輻射畸變?yōu)椋篻i=%+〃&

則有以下關(guān)系：g](x,j)+n]=/i0+htg2(a0+axx+a2y,b0+btx+b2y)+n2(其中

外,〃2為隨機噪聲)，建立誤差方程式以下：

v=codhQ+“d%+c2da()+c3dq+c4da2+c5dh()+c6dbi+c1db1+g

矩陣形式為：V=CX-L

則可求得未知數(shù)X=(CrC)-'CrL

由上可知,最小二乘影像匹配基礎(chǔ)過程為：

①幾何變形更正

②灰度重采樣

③輻射更正，得到右影像灰度為

④計算左右影像相應(yīng)區(qū)域相關(guān)系數(shù)，并鑒定是否繼續(xù)迭代

⑤最小二乘解算未知數(shù)更正數(shù)，并計算未知數(shù)新值

⑥計算最佳匹配點位，并求解同名點

43.遙感系統(tǒng)由哪幾部分組成?試舉例說明遙感信息應(yīng)用。

答：遙感系統(tǒng)由以下五部分組成：

(1)信息源:任何目的物所有具有發(fā)射、反射和吸取電磁波性質(zhì)，這是遙感信息源。

目的物和電磁波互相作用，組成了目的物電磁波特性，這是遙感探測基礎(chǔ)。

(2)信息獲取:接受、記錄目的物電磁波特性儀器稱為傳感器或遙感器。

(3)信息接受:傳感器接受到目的地物電磁波信息，記錄在數(shù)字磁介質(zhì)或膠片上。

膠片是由人或回收艙送至地面回收，而數(shù)字磁介質(zhì)上記錄信息則可通過衛(wèi)星上微

波天線傳輸給地面衛(wèi)星接受站。

(4)信息解決:地面站接受到遙感衛(wèi)星發(fā)送來信息，記錄在高密度磁介質(zhì)上(如

高密度磁帶HDDT或光盤等)，并進行一系列解決，如信息恢復(fù)、輻射校正、衛(wèi)

星姿態(tài)校正、投影變換等,再轉(zhuǎn)換為用戶可使用通用數(shù)據(jù)格式,或轉(zhuǎn)換成模擬信號

(記錄在膠片上)，才干被用戶使用。

(5)信息應(yīng)用：遙感獲取信息目的是應(yīng)用。這項工作由各專業(yè)人員依據(jù)不同樣應(yīng)

用目的進行。

遙感信息應(yīng)用舉例：

洪澇劫難是影響中國關(guān)鍵自然劫難之一，在多種自然劫難中，洪澇是最常見且又

危害最大一個。運用遙感技術(shù)，建立防汛搶險應(yīng)急反映體系，做好洪澇劫難科學(xué)

預(yù)報、動態(tài)監(jiān)測和滯洪區(qū)合理計劃,是減輕洪澇劫難損失有效方法。

44.電磁波性質(zhì)具有哪些性質(zhì)？

答：電磁波性質(zhì)具有以下4個性質(zhì)

⑴電磁波是橫波；

⑵在真空中以光速傳輸；

⑶滿足：

E=h^f\

式中，E為能量，單位J；/為頻率；入為波長；c為光速,c=3XI0flm(m)；"為普朗

克常數(shù)，力=6.626X10-34J/So

(4)電磁波具有波粒二象性。

在近代物理中電磁波也稱為電磁輻射。電磁波傳輸?shù)綒怏w、固體、液體介質(zhì)時，

會發(fā)生反射、折射、吸取、透射等現(xiàn)象。

45.微波遙感有哪些特點？

答：微波遙感有以下特點：

(1)全天候、全天