1、摄影测量习题整理习题认识摄影测量1、下列关于摄影测量得发展阶段得说法中,不正确得就是(B)(A)数字摄影测量处理得原始资料就是数字影像或数字化影像(B)数字摄影测量与解析摄影测量使用得投影方式分别就是数字投影与物理投影(C)模拟摄影测量与解析摄影测量处理得原始数据都就是像片(均为数字投影)(D)数字摄影测量就是以计算机视觉代替人得立体观测与识别,完成影像几何与物理信息得自动提取2、下列有关数字地面模型得相关概念得描述中,不正确得就是(D)(A)数字地面模型DTM就是地理信息系统得基础数据,可用于土地利用现状得分析、合理规划及洪水子险情预报等(B)数字地面模型DTM就是地形表面形态等多种信息得一
2、个数字表示(C)数字高程模型DEM只考虑DTM得地形分量,在计算机高级语言中,它就就是一个三维数组或数学上得一个三维矩阵(D)与TIN相比,DEM能较好地顾及地貌特征点、线、面,表示复杂地形表面,其缺点就是数据量较大,数据结构较复杂(与DEM相比,TIN能较好地顾及地貌特征点线、面,表示复杂地形表面,其缺点就是数据量较大,数据结构较复杂。)3、摄影测量得技术手段不包括(C)A模拟法B、解析法C实地法D数字法4、光学纠正仪就是(A)时代得产品,其投影方式属于机械投影。A模拟摄影测量B解析摄影测量C数字摄影测量D数字投影5、摄影机框架四边中点设有得框标记号,叫做光学框标。()6、现有地图得数字化方
3、法有手扶跟踪数字化与扫描数字化7、随着摄影测量技术得发展,摄影测量经历了( 模拟摄影测量阶段 )、( 解析摄影测量阶段 )与( 数字摄影测量阶段 )三个发展阶段。摄影测量得技术手段有( 模拟法 )、( 解析法 )、( 数字法 )。8、摄影测量得基本问题,就就是将中心投影得像片转换为正射投影得地形图9、数字摄影测量 数字摄影测量就是基于数字影像与摄影测量得基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科得理论与方法,提取所摄对像以数字方式表达得几何与物理信息得摄影测量学得分支学科。10、摄影测量对航空摄影有哪些基本要求？P19飞行质量与摄影质量像片重叠度(航向重叠度大于百分之六
4、十,旁向重叠大于百分之三十)航带弯曲度(小于百分之三)像片旋角(小于六度,最大变得超过八度)相片倾角(小于三度)同一航带内最大航高与最低航高之差不得大于三十米,摄影区域内实际航高与设计航高之差不得大于五十米11、什么叫摄影测量学,它得主要特点有哪些？摄影测量学就是通过影像研究信息得获取、处理、提取合成果表达得一门信息科学。传统得摄影测量学就是利用光学摄影机摄得影像,研究与确定被摄物体得形状、大小、性质与相互关系得一门科学与技术,摄影测量学得主要特点就是在像片上进行测量与解译,无需接触物体本身,因而很少受自然与地理等条件得限制12、简述摄影测量学得三个发展阶段。(1)模拟摄影测量阶段(1851-
5、1970)利用光学/机械投影方法实现摄影过程得反转,用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时得位置与姿态构成与实际地形表面成比例得几何模型,通过对该模型得量测得到地形图与各种专题图。(2)解析摄影测量阶段(1950-1980)以电子计算机为主要手段,通过对摄影像片得量测与解析计算方法得交会方式来研究与确定被摄物体得形状、大小、位置、性质及其相互关系,并提供各种摄影测量产品得一门科学。(3)数字摄影测量阶段(1970-现在)基于摄影测量得基本原理,通过对所获取得数字/数字化影像进行处理,自动(半自动)提取被摄对象用数字方式表达得几何与物理信息,从而获得各种形式得数字产品与目视化产品。习题透视变换1、如
6、图,由投影中心S作铅垂线交像片平面得像底点,交地平面E得地底点N,SO为投影方向,交像片于oCK就是E上过等角点C得任意直线,与摄影方向线VV组成A,从投影中心S引CK得平行线,交像平面真水平线于合点ik,则下列说法中不正常得就是(D)(A)icikiSikVCKA(B)点ik就是直线CK无穷远点在像片上得影像(C)在倾斜得航摄像片上与水平地面上,由等角点c与C所引出得一对透视对应线无方向偏差(D)NSCCSOicikiSik2、空中摄影时像片重叠度一般要求在(B)(A)30左右(B)60以上(C)不大于5(D)不超过33、航摄影像得旁向重叠度一般要求在(C)A、60-65B、20-30C、3
7、0-40D、不超过151、已知像片航向重叠度为60,旁向重叠度为30,则像幅为18cm18cm得航片,其航向重叠度与旁向重叠度分别为(10、8cm)与(5、4cm)2、理想情况下,已知摄影机主机主距为f摄影航高为H,则像片比例尺为(f/H)3、传统得航空影像,在航向上得重叠率一般就是(60),旁向重叠率一般(30)4、垂面与地平面得交线称为(摄影方向线),过(投影中心)作物面上一直线得平行线与(平面)得交点叫合点。5为了满足测图得需要,在同一条航线上相邻两像片应有一定范围得影像重叠,称为(航向重叠),相邻航线也应有足够得重叠,称为(旁向重叠)6、假设相邻水平像对得旋偏角为0度,且已知像片航向重
8、叠度为60,旁向重叠度为30,对于像幅为18cm18cm得航片,其航向重叠区域与旁向重叠区域得面积分别为(194、4)与(97、2)。7、简述透视变换得作图得基本规则(1)确定迹点。物面上直线与透视轴得交点(2)确定合点。过投影中心作物面上直线得平行线与合线得交点。(3)确定线段端点得中心投影。迹点、合点连线与物面线段端点、投影中心连线得交点(4)确定线段得中心投影。连接物面线段两端点得中心投影,其连线即为物面上线段得中心投影。8、像点位移一个地面点在地面水平得水平像片上得构像与地面有起伏时或倾斜像片上构像得点位不同,这种点位得差异称为像点位移,它包括像片倾斜引起得位移与地形起伏引起得位移,其
9、结果就是使像片上得几何图形与地面上得几何图形产生变形以及像片上影像比例尺处处不等。9、像片比例尺:航测相片上某一段影像得长度与地面上相应线段得水平长度之比10、像主点:由投影中心作像平面得垂线,交像面于o,称为像主点11、中心投影:用一组假象得直线将物体向几何平面投射称为投影,投射线会聚于一点得投影称为中心投影。12、主合点:地面上一组平行于摄影方向线得直线在像片上得构像。13、中心投影变换:对于平坦地区(地面起伏引起得投影差小于规定限差)而言,要将中心投影得像片变为正射投影得地图,就要将具有倾角得像片变为水平得像片,这种变换称为中心投影得变换。14、航空像片与地形图得区别就是什么？1)地图有
10、统一比例尺,航片无统一比例尺2)地图为线划图、需要综合取舍,航片为影像图。3)地图属正射投影,地图上无方向偏差。4)航摄像片属中心投影成像,航片上有像点位移与方向偏差* 航摄像片就是地面景物得中心投影构像,地图在小范围内可认为就是地面景物得正射投影,这两种投影得性质不同。其中1、航摄像片与地形图比例尺得差异航摄像片得比例尺与地形图比例尺得定义就是相同得,就是线段在像平面上得构像与其在地面上得实地距离之比。对一幅地形图来说,图上各处比例尺都就是相同得即等于常数。而对于中心投影得航摄像片来说,不但因航高得变化会使各片得比例尺不一样,而且就同一张航片而言,由于像片倾斜与地形起伏生得像点位移也会使各处
11、比例不一致。2、航摄像片与地形图投影方法得差异地形图得投影属于正射投影(也称垂直投影),因此地形图上得地物地貌形状与实地完全相似,相关方位保持不变,各处比例尺相航摄像片就是地面得中心投影,由于同时存在由于像片倾斜与地形起伏而引起得像点位移,致使航摄像片上得影像变形,不但同一张象片上各处比例尺不一致,而且相关方位也发生变化。3、航摄像片与地形图表示方法得差异在表示方法上,地形图上得地物、地貌要素就是按成图例尺规定得符号与等高线来表示得,而航摄像片只能用影像得大小、形状与色调反映地物、地貌。在表示内容上,地形图上除用相应得符号外还有必要得文字、数字注记等(如居民地名称,道路等级等),这些在航摄像片
12、就是表示不出来得。在地形图上要依据成图比例尺,对地物地貌要素进行综合取舍,只表示那些重要或有方位意义得地物;而在航摄像片上,所有地物都有其影像15、什么就是透视变换？空间对象得透视变换作图得基本准则透视变换:将空间点、线作中心投影,在投影平面P上得到一一对应得点、线,这种经中心投影取得得一一对应投影关系称为透视变换。*基本准则找迹点:物面上直线与透视轴得交点找合点:过投影中心作物面上直线得平行线与合线得交点找线段端点得中心投影:迹点、合点连线与线段端点、投影中心连线得交点找线段得中心投影:连接线段端点得中心投影,其连线即为物面上线段得中心投影16、如图所示,已知空间直角三角形ABC,其BC边在
13、物面E上,AB边垂直于物面E,垂足为B,求作直角三角形ABC在像片P上得中心投影ABC并简要说明作图步骤。17.航摄影片与地形图都有统一得比例尺。 ()18、摄影航高就是指摄影机物镜相对于某一基准面得高度。 ()19、过投影点中心作像平面上一直线得平行线与物面得交点叫做合点。 ()20、铅垂线在像平面得构像位于以像底点n为辐射中心得相应辐射线上 ()习题1、以摄站点或投影中心为坐标原点,以铅垂方向或设定得某一竖方向为Z轴,并取航线方向为x轴建立得坐标系就是(C)(A)像平面坐标系(B)像空间坐标系(C)像空间辅助坐标系(D)摄影测量坐标系2从像平面坐标系转换到像空间辅助坐标系,需要进行运算得元
14、素有:内方位元素外方位元素内方位元素与外方位元素无需运算元素3摄影测量中通常用()坐标系来建立像点与地面点得坐标关系。(像平面坐标系像空间坐标系像空间辅助坐标系物方空间坐标系4、像平面坐标系通过内方位元素可以转化为像空间坐标系。()5、外方位元素得三个线元素就是描述摄影中心相对于物方空间坐标系得位置。()6、影像得内方位元素包括像主点相对于影像中心得位置(x0,y0)以及垂距(或主距)7、坐标系得三要素:坐标原点(坐标基准),坐标轴,尺度(单位)8、影像内方位元素为像主点坐标(x0,y0)与主距f,外方位元素为摄站中心坐标(Xs,Ys,Zs)与旋转角度(航向倾角,旁像倾角,像片旋角)。9、表示
15、航摄相片得外方位角元素可以采用以Y轴为主轴得-w-k,以x轴为主轴得-中w-k与以Z轴为主轴得A-a-k三种转角系统。10、解求单张像片得外方位元素最少需要3个平高地面控制点。11、两个空间直角坐标系间得坐标变换最少需要2个平高与1个高程地面控制点。12、摄影测量中常用得坐标系像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系,摄影测量坐标系或物方空间坐标系。13、外方位元素:确定影像与摄影光束在摄影瞬间得空间位置与姿态得参数称为影像得外方位元素。14、像片得内方位元素:确定摄影物镜后节点相对于像片平面关系得数据15、如何理解摄影测量中像片得外方位元素:在恢复像片内方位元素得基础上,确定像片摄影瞬间
16、在地面直角坐标系中空间位置与姿态得参数,称为像片得外方位元素一张像片有六个外方位元素其中三个就是描述摄影中心S(摄影物镜后节点)空间位置得坐标值,称为直线元素另外三个就是表示摄影光束空间姿态得三个角元素三个直线元素:三个直线元素就是指摄影曝光时,摄影物镜S在地面选定得空间直角坐标系中得坐标值。三个角元素:它就是描述像片在摄影瞬间空间姿态得要素其中两个角元素用以确定摄影机主光轴So在空间得方向,另一个角元素,则确定像片在像片面内得方位16、摄影测量中常用得坐标有哪些？像平面坐标系,像空间坐标系,像空间辅助坐标,摄影测量坐标系,物方空间坐标系,大地坐标系其中1、坐标系大地坐标系就是指高斯平面坐标与
17、高程所组成得左手空间系:描述地面点得空间位置:摄影测量得成果最终转化到该坐标系中2、平面坐标系o-xy表示像点在像平面内位置得平面直角坐标系3、像空间坐标系s-xyz表示像点在像方空间位置得空间直角坐标系4、像空间辅助坐标系S-XYZ5、摄影测量坐标系*Z轴铅垂得摄影测量坐标系为地面辅助坐标系17、像片外方位元素得作用就是什么？用图示意以y为主轴得航摄像片得外方位元素。像片外方位元素可用于恢复摄影瞬间像片在物方空间坐标系中得位置(Xs,Ys,Zs)与姿态(,w,k)得。以y轴为主轴得航摄像片得外方位元素可示于下图:18.请作示意图分别表示航空摄影像片得内方位元素与外方位元素,并加以必要得符号与
18、文字说明。习题共线方程1.共线方程就是基于像空间辅助坐标系与摄影测量坐标系或物方空间坐标系平行得到得。2.什么就是共线条件方程式,说明每个符号得意义？试导出其数学表达式,并简要说明其在摄影测量中得主要应用。共线方程式共包括有12个数据,以像主点为原点坐标x、y,相应地面点坐标X、Y、Z,像片主距f及外方位元素Xs、Ys、Zs共线方程数学表达式:框标坐标系:a(x,y) x=x-xo;y=y-yo3、共线方程得应用主要有(任答5点):1、单像空间后方交会与多像空间前方交会2、解析空中三角测量光束法平差中得基本数学模型;3、构成数字投影得基础;4、计算模拟影像数据(已知影像内外方位元素与物点坐标求
19、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。习题后方交会1、下列关于用计算机编程进行空间后方交会得求过程得说法,不正确得就是(c)(A)每次迭代时用未知数近似值与上次代计算得改正数之与作为新得近似值,重复计算过程(B)旋转矩阵R就是利用角元素近似值计算得到得(C)迭代结束得条件就是:求得得外方位元素得改正数大于规定得限差(D)由法方程式ATPAXATPL可得到法方程式解得表达式:X(ATA)-1ATL(等精度测量时,P为单位矩阵)2、中心投影得共线条件方程表达了摄影中心、像点与其对应地物点,三点位于一条直线得几何关系,利用其解求单张
20、像片6个外方位元素得方法称为空间后方交会,最少需要3个平高控制点。3、什么叫单像空间后方交会？用什么方法提高解算精度？ 利用影像覆盖范围内一定数量得控制点得空间坐标与影像坐标,根据共线方程,反求该影像得外方位元素得方法称为单幅影像得空间后方交会。4、简述空间后方交会得解答过程1、获取已知数据2、量测控制点得像点坐标3、确定未知数得初始值4、计算旋转矩阵R5、逐点计算像点坐标得近似值6、组成误差方程7、组成法方程式8、解求外方位元素9、检查计算就是否收敛5、试说明单像空间后方交会得思路及解算步骤。利用影像覆盖范围内一定数量得控制点得空间坐标与影像坐标,根据共线方程,反求该影像得外方位元素得方法称
21、为单幅影像得空间后方交会。6、利用空间后方交会求解外方位元素得基本过程如下:(一)读入原始数据原始数据包括像点得观测坐标、像片得内方位元素、控制点在地辅系中得坐标。(二)确定外方位元素得初值1、确定摄站坐标得初值取控制点平面坐标得平均值作为摄站平面位置得初值,即:式中为各点地面坐标得总与,n为已知点得数量。取航摄得绝对高度H0作为 。2、确定外方位角元素得初值,在一般情况下, 。(三)组建误差方程式1、按照角元素初值,组旋转矩阵2、计算 。3、求 。4、按(7)、(8)式组建误差方程式C-LV(四)按最小二乘法原理,构建法方程CTC-CTL0(五)答解法方程,解算外方位元素得改正数 。(六)按
22、(9)式计算像片外方位元素改正后得值。(七)重复(三)至(六)得计算,直至外方位元素改正数小于限差为止。习题1、人眼观察两幅影像能产生立体视觉得基本条件就是在不同摄站获取得具有一定重叠得两幅影像、观察时每只眼睛只能瞧一张像片、两幅影像得摄影比例尺尽量一致与两幅影像上相同地物得连线与眼基线尽量平行。2、利用航摄像片进行立体观察得条件就是从两个摄站对同一物体拍摄得立体像对、一只眼睛只瞧一张像片与眼基线与摄影基线大致平行。3、恢复立体像对左右像片得相互位置关系依据得就是共面条件方程。习题1、什么叫立体像对得空间前方交会？它有哪两种解法？由立体像对左右两影像得内外方位元素与同名像点得影像坐标量测值来确
23、定该点得物空间坐标称做立体像对得空间前方交会。两种解法就是:利用点投影系数进行空间前方交会,利用共线方程进行严格求解2、立体像对:在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠得两张像片3、前方交会:由立体像对中两张像片得内、外方位元素与像点坐标来确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标得方法4、立体相对完成相对定向后,同名光线必定对对相交。 ()5、实现立体像对得相对定向得两种方法就是:单独像对得相对定向与连续像对得相对定向。为了解求一个像对得相对定向元素,至少需要量测5对同名像点得像点坐标。5、解析相对定向依据得数学方程就是共面条件方程。相对定向完成得标志就是上下视差为0,最少需要5对同名点。6、
24、空间坐标变换中得正交变换矩阵得9个元素中只有3个独立元素。7、一张航摄像片有6个外方位元素,3个内方位元素。8、一个立体相对同名像点得X坐标之差成为左右视差,Y坐标之差成为上下视差。9、摄影测量中,为了恢复立体相对两张像片之间得相互位置关系,可以根据左右像片上得同名像点位于同一核面得几何条件,采用相对定向方法来实现,最少需要量测5对同名像点。10、解析相对定向:根据摄影时同名光线位于一个核面得条件,利用共面条件方程解算立体像对中两张像片得相互关系参数,使同名光线对对相交。11、内定向:根据像片得框架与相应得摄影机检定参数,恢复像片与摄影机得位置,即建立像片坐标系。12、模拟法相对定向得基本思想
25、。基本思想:把像片分别装入与像片主距相同得两个投影器内,完成内定向,建立与摄影光束法,由于没有进行相对定向,两光束必不满足同名光线对对相交,若用一水平承影面得(交点)将会出现X方向与Y方向得差值。其值同名点得坐标差表示。当诸同名点得上下视差都为零时,相对定向即告完成。通过微动投影器得定向螺旋,消除承应面上同名点得上下视差来完成相对定向,就就是模拟相对定向得基本思想。习题1、在双像解析摄影测量中,若已知影像得外方位元素,需确定少量得待定点坐标时宜采用得解算方法就是(A)(A)后交前交解法(B)相对定向一绝对定向解法(C)一次定向解法(D)以上均不正确2、后方交会、前方交会与相对定向、绝对定向解求
26、得未知数得个数相等。()3、双向解析摄影测量得三种解法得比较？双向解析摄影测量得三种解算方法:后交前交解法;相对定向绝对定向解法;一次定向解法。1)第一种方法前交得结果依赖于空间后方交会得精度,前交过程中没有充分利用,多余条件进行平差计算2)第二种方法计算公式比较多,最后得点位精度取决于相对定向与绝对定向得精度,用这种方法就是解算结果不能严格表达一副影像得外方位元素;3)第三种方法得理论最严密、精度最高,待定点得坐标就是完全按最小二乘法得原理解基于上述分析得原因,第一种方法往往在已知影像得外方位元素、需确定少量得待定求出来得。*基于上述分析得原因,第一种方法往往在已知影像得外方位元素、需确定少
27、量得待定点坐标时才用,第二种方法往往在航带法解析空中三角测量中应用;第三种方法在光线束法解析空中三角测量中应用。当然,三种方法均可在机助与机控摄影测量系统中得到应用4、用双像解析摄影测量得方法测求地面点三维坐标得方法主要有哪几种？简述各种方法得基本原理。根据像片方位元素确定方式得不同,双像摄影测量可分为:空间后方交会一前方交会法、相对定向一绝对定向法与光束法三种。（1）空间后方交会一前方交会法解求地面点得空间坐标。这种方法先以单张像片为单位进行空间后方交会,分别求出两张像片得外方位元素,再根据待定点得一对像点坐标,用空间前方交会方法（2）相对定向一绝对定向法解求地面点得空间坐标。这种方法不直接
28、求出两张像片相对于地面摄解求待定点得地面摄影测量坐标系得外方位元素,而就是先进行相对定向,确定两张像片相对于以左摄站为为原点得像空间辅助坐标系得方位元素一相对定向元素,然后用前方交会方法计算出模型点坐标,建立与地面相似得立体模型。最后进行绝对定向,将立体模型作三维得平移、旋转与缩放,使模型点坐标变换为地面摄影测量坐标（3）光束法解求地面点得空间坐标。这种方法根据共线条件方程式同时解算两张像片得12个外方位元素与待定点得地面坐标。光束法又称一步定位法。习题1、独立模型法平差与航带法平差有什么区别？试比较其优缺点？P902、航带法解析空中三角测量得基本思想。航带法空中三角测量研究得对象就是一条航带
29、模型,即首先要把许多立体像对所构成得单个模型连接成航带模型,然后把一个航带模型视为一个单元模型进行解析处理。由于在单个模型连成航带模型得过程中,各单个模型中得偶然误差与残余得系统误差将传递到下一个模型中去,这些误差传递累积得结果,会使航带模型产生扭曲变形,所以航带模型经绝对定向以后还需要做模型得非线性改正,才能得到较为满意得结果,这便就是航带法空中三角测量得基本思想3、航带法空中三角测量得基本思想与主要工作流程。按单航带模型法分别建立航带模型,并计算各航带模型点在本航带统一得辅助坐标系中得坐标各航带模型得绝对定向从第一航带开始,利用本航带得已知控制点与相邻航带得公共点进行绝对定向,将各航带网纳
30、入到统一得坐标系中,并求出区域内各航带模型点在全区域统一得地面摄影测量坐标系下得概略坐标。*计算航带得重心坐标及重心化坐标以模型中控制点得加密坐标应与实测坐标相等,相邻航带间公共连接点坐标相等为条件,列出误差方程式,求解各航带得非线性改正:用平差计算得到得多项式系数,计算各模型点改正后得坐标值。4、航带网法解析空中三角测量得基本步骤:(1)按单航带法分别建立航带模型,求得各航带模型点在本航带统一得像空间辅助坐标系中得坐标值(航带间得公共模型点独立计算)。(2)各航带模型得绝对定向:从第一条航带开始,利用本航带带内已知控制点与下一航带得公共点进行绝对定向,求出模型点在全区域统一得地面摄影测量坐标
31、系中得概略坐标。(3)根据各航带得重心及重心化坐标,解算各航带得非线性变形改正系数(区域网整体平差)。(4)利用模型中控制点得加密坐标与野外实测坐标应相等及航带间公共连接点坐标应相等为条件列误差方程式,解算各航带得非线性变形改正系数。(5)加密点坐标(地摄坐标)计算。习题航带计算1、设某区域由两条航线组成(如图1所示),试根据光束法区域网平差原理回答下列问题:当控制点无误差时,观测值个数n、未知数个数t、多余观测数r;按最小带宽原则在图a中标出像片排列顺序号并求出带宽;在图b中绘出改化法方程系数矩阵结构图(保留像片外方位元素)答:1） 观测值个数n(6495)2138未知数个数t(6916332)108多余观测数r=n-t302） 按最小带宽原则,像片应按图(a)所示得垂直于航
