摄影测量学部分课后习题答案
两者组成的空间直角坐标系是左手系，用t t t Z Y X T -表示。③地面摄影测量坐标系，由于摄影测量坐
标系采用的是右手系，而地面测量坐标系采用的是左手系，这给由摄影测量坐标到地面测量坐标的转换带来了困难。为此，在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性的坐标系，称为地面摄影测量坐标系，用tp tp tp Z Y X D -表示，其坐标原点在测区内的其一地面点上。
18. 摄影测量中常用的坐标系有哪两大类？用来表示像点的像方坐标系和用来描述地面点的物方坐标系分别有哪些，如何定义的？各有什么关系？
（1）像方坐标系，用于描述像点的位置，表示缘点的平面和空间坐标
1.像平面坐标系:是以主点为原点的右手平面坐标系，用O-xy 表示，又常用框标连线 交点不重合，须平移，框表坐标系中x0，y0，化算为x-x0，y-y0
2.像空间坐标系：进行像点空间坐标变换，描述像点在像空间位置的坐标系从摄影中心S 为原点，x ，y 轴与像平面坐标系x ，y 轴平行，z 轴与光轴重合。形成像空间右手直角坐标系S-XYZ ，每张像片的像空间坐标系而建立的坐标系，
3.像空间辅助坐标系: 用S-UVW 表示，原点为S ，坐标轴依情况而定
a.取u 、v 、w 分别平行地面摄影测量坐标系D-XYZ.
b.以每个像片对的左片摄影中心为原点.
c.摄影基本为u 轴，以摄影基线及左片光轴构成的平面作为uw 平面，过原点且垂直于uw 平面的轴为v 构成右手直角坐标系
（2）物方坐标系，用于描述地面在物方空间的位置
1.地面测量坐标系: 高斯-克吕格6°带或3°带投影的平面直角坐标与定义的从某一基准面量起的高程组合而成的空间左手直角坐标系，用T-XtYtZt 。
2.地面摄影测量坐标系： 过渡像空间辅助坐标系的右手系换算到地面测量坐标系左手系的坐标系，用D-XYZ 表示，原点为测区骱某一地面点上，X 轴与航向一致，Y 轴与X 轴正交，Z 轴沿铅垂方向，构成右手直角系。
20. 什么是共线条件方程，导出其数学表达式，它在摄影测量中有何应用？
定义：利用中心投影构像，将地图与像片上的点悬接的方程式。
共线条件方程在摄影测量中的主要应用如下：
1.单片后方交会和立体模型的空间前方交会；
2.求像底点的坐标；
3.光束法平差中的基本方程；
4.解析测图仪中的数字投影器；
5.航空摄影模拟；
6.利用DEM 进行单张像片测图。
23.什么叫单像空间后方交会？其观测值和未知数各是什么？至少需要几个已知控制点，为什么？ 答：定义：利用影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点的空间坐标与影像坐标，根据共线条件方程，反求该影像的外方位元素的方法。
观测值为：从摄影资料查找像片的比例1/m ，平均航高，内方位元素x0,y0,f 。从外业测量成果中，获取控制点的地面测量坐标，Xt,Yt,Zt 。并转换为地面摄影测量坐标X,Y,Z 。未知数为：Xs,Ys,Zs, ψ,κ,ω.
原因：至少需要三个已知地面控制点，因为一个控制点与其对应的影像坐标可以得到两个方程，从而共需要至少三个已知控制点。
第三章
1.为什么单张像片不能研究物体的空间位置，而立体像对可解三维坐标？
答：未知点在单张像片中只能列出两个方程，而空间位置中有3个未知数，既不能研究；而立体
像对上有两个同名像点（x1,y1），（x2,y2），可以列出4各方程，从而求出3个未知数。
9.什么是共面方程，可解决摄影测量中的哪些问题？
答：定义：在立体空间相对定向时，由左右两幅影像构成的同名光线与空间基线共面，联立方程。 解决问题：1.连续像对相对定向2.单独像对相对定向
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Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x
答：相对定向可分为连续像对相对定向和单独像对相对定向，连续像对相对定向参数为
222κω?、、、、y x b b ，单独像对相对定向参数为22211κω?κ?、、、、。相对定向中观测值为
x0,y0,f(内方位元素) ，由于只涉及到像片间的相对关系，不需要地面点坐标。
相对定向的目的是：确定相邻像片之间的相对位置关系，最少需要5对同名像点
11. 连续像对相对定向与单独像对相对定向的区别？
1.它们的相对定向元素不一定，前者是222κω?、、、、y x b b ，而后者是22211κω?κ?、、、、
2.它们的坐标选择上有区别，前者是空间辅助坐标系，后者的x 轴是摄影基线作为x 轴（即航线方向一致）的空间辅助坐标系。
15.什么叫单元模型的空间相似变换？怎么样进行空间相似变换？它在摄影测量中有哪些主要应用？
定义：在不同的坐标系中，它们的比例尺和方向不一致，在化规到另一个坐标系中，它的形状和原来的相似的过程称为空间相似变换。 对原有的点线进行缩放、旋转、平移变换即可。
应用：单元模型的变换
16.在空间相似变换中进行坐标重心化有何意义？试以公式说明之。
意义：1.减小模型点坐标在计算过程中有效位数，以保证计算的精度2.简化系数，个别项的系数为零，部分未知数可分开求解，从而提高计算速度。
第四章
1.解析空中三角测量：利用计算的方法，根据航摄像片上所量测的像点坐标以及极少量的地面控制点求出地面加密点的物方空间坐标，称之为解析空中三角测量。俗称摄影测量加密
意义：1.不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状；2.可快速地在大范围内同时进行点位测定，以节省野外测量工作量；3.不受通视条件限制；4.区域内部精度均匀，且不受区域大小限制；目的：
1.为测绘地形图提供定向控制点和像片定向参数；
2.测定大范围内界址点的统一坐标
3.单元模型中大量地面点坐标的计算
4.解析近景摄影测量和非地形摄影测量
所需要的信息：摄影测量信息：像片上量测的像点坐标 非摄影测量信息：大地测量观测值、像片外方位元素、相对控制条件
4.像片像点坐标观测值中系统误差主要包括哪些：摄影材料变形、摄影机物镜畸变差、大气折光差改正、地球曲率
5. 试说明航带网法解析空中三角测量的基本思想和作业过程
答：基本思想：把许多立体像对构成的单个模型连结成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累积的系统误差，将航带模型整体纳入到测图坐标系中，从而确定加密点的地面坐标.
作业流程：1.像点坐标系统误差预改正；2.立体像对相对定向； 3.模型连接构建自由航带网； 4.航带模型绝对定向； 5.航带模型非线性改正； 6.加密点坐标计算；
8. 航带法区域网平差的基本思想和主要流程
基本思想：1.按照单航带法构成自由航带网2．利用本航带的控制点及与上一航带的公共点进行三维空间相似变换，将整区各航线纳入统一的坐标系中同时解求各航带非线性变形改正系数3.计算各加密点坐标
主要流程：1.建立自由比例尺的航带网2.建立松散的局域网 3.局域网的整体平差.
11.试说明光束法区域网平差的基本思想，为什么说它是最严密的一种方法。
答：基本思想：以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素
主要流程：1、像片外方位元素和地面点坐标近似值的确定 2、逐点建立误差方程式并法化 3、改化法方程式的建立 4、边法化边消元循环分块解求改化法方程式 5、求出每片的外方位元素6、加密点坐标计算
原因：由于平差单位是单千光束。像点坐标是观测值。误差方程直接由像点坐标的观测值列出。能
第五章
1. 什么是数字影像？如何获取数字影像？
答：将透明正片(或负片)放在影像数字化器上，把像片上像点的灰度值用数字形式记录下来，此过程形成的影像称为数字影像。
数字影像可以直接从空间飞行器中的扫描式传感器产生，也可以利用影像数字化器对摄取的像片通过影像数字化过程获得。
5.影像重采样方法？及优缺点？
答：双线性内插值法、双三次卷积法、最邻近像元法、
对比：双线性内插值法最简单，计算速度快且能不破坏原始影像的灰度信息。但其几何精度较差。最大可达 0.5像元。
双线性内插值法计算量大，但缩放后图像质量高，不会出现像素值不连续的情况。由于双线性插值具有低通滤波器的性质，使高频分量受损，所以可能会使图像轮廓在一定程度上变得模糊。
前两种方法几何精度较好，但计算时间较长，特别是双三次卷积法较费时，在一般值况下用双线性插值法较宜。
9.什么是线特征？有哪些梯度算子可用于线特征提取？
定义：影像的边缘“与线 1.差分算子 2.拉普拉斯算子 3. LOG算子
10.差分算子的缺点？为什么LOG算子能避免差分算子的缺点？
差分算子的缺点：它对噪声很敏感。差分算子没有减弱噪声影响的能力，而LOG算子可以先进行低通滤波，它近似于高斯函数曲线，然后利用拉普拉斯算子进行高通滤波并提取零交叉点，这样可以消弱噪声的影响。
1、试述摄影测量经历了哪几个发展阶段？各阶段的特点是什么？
答：①模拟摄影测量：用像片做为原始资料，用物理投影的方式，采用模拟测图仪，作业员手工的操作方式来生成的模拟产品。
②：解析摄影测量：用像片做为原始资料，用数字投影的方式，采用解析测图仪，机助作业员操作方式，制成模拟产品和数字产品。
③：数字摄影测量：是用像片（数字），数字化影像，数字影像做为原始资料，用数字投影的方式，采用计算机，自动化操作加作业员的干预，制成数字产品，模拟产品。
2、什么叫数字摄影测量？（两种描述）
答：①认为数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量基本原理，应用计算机技术，数字影像处理，影像匹配，模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。②其是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括硬拷贝与数字影像或数字化影像）提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量分支学科。
3 数字摄影测量包括哪些部分？各部分的特点是什么？
答：包括：计算机辅助测图，影像数字化测图（混合数字摄影测量，全数字摄影测量）
①计算机辅助测图：是利用解析测图仪或模拟光电机型测图仪与计算机相联的机助系统，进行数据采集，数据处理，形成DEM与数字地图，最后输入相应的数据库。其是摄影测量从解析化向数字化
起进行数据的记录与辅助处理的作用，是一种半自动化方式。
②影像数字化测图：是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，由计算机视觉（其核心是影像匹配和影像识别）代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。这时不需用传统光电仪器与传统人工操作方式，而是自动化的方式。若处理的原始资料是光学影像（像片），则需要利用影像数字化器对其数字化。
4、机助测图数据采集有哪些主要过程？
答：数据采集①像片的定向②输入基本参数③给不同的目标（地物）以不同的属性代码（特征码）④逐点量测地物的每一个应记录的点，或对地物或地貌（等高线等）进行跟踪，由系统决定点的记录与否⑤进行联机编辑。
5、为什么要对地物进行编码？
答：为了形成最终形成的库存数据，必须给不同的目标（地物）以不同的属性代码（特征码），因此…。
6、如何实现封闭地物的自动闭合？
答：在测站倒数第一站时就发出结束信号（通常由一个脚踏开关控制或由键盘控制），系统自动将第一点的坐标复制到最后一点（倒数第一点之后），并填写有关信息。
7、属性码表与坐标表的主要内容是什么？
属性码
首点检索指针
删除标志
公共边检索指针
注记检索指针
。。。。。。。
X
Y
Z
连接码
后向链指针
前向链指针
。。。。。
8、计算机辅助测量的数据处理包括哪些主要内容？
答：主要包括：建立数字地面模型与生产数字地图的数据编辑。
9、机助测图数据编辑的目的是什么？
答：图形编辑是对所测的数据对应的确图形表示按规范要求进行修整；字符编辑是在图上做出数字与文字注记。
10、机助测图数据编辑应包括哪些必须的功能？
答：插入、删除、修改任意一点。
11、机助测图数据输出时需要进行图板定向，图板定向的目的是什么？如何进行图板定向？
答：目的：建立空间坐标系（大地坐标系）与测图坐标系之刘的变换关系。
①由绘图比例尺确定变换关系：如图板上没有展绘图廓点与地面控制点，则要输入绘图比例尺1：M及图廓的左下角空间坐标 .变换关系为：｛，（为空间坐标，为左下角图廓点的绘图仪坐标。
12、曲线拟合时，通常需要知道过节点处的切线，试述确定切线的方法。
答：2种方法。1.三点法：假定某一点上的切线垂直与该节点相对于相邻点（两个）与张角的角平分线，即点处的切线方向角为。2.五点法：(Akima法)由相邻的五个点解算曲线在点的斜率，
其中
13、以四边形为例，叙述任意凸多边形的裁剪。
答：1.窗口外裁减：设窗口四角为则窗口重心坐标为：。
窗口四边直线方程：
同理：对应任意一点，若满足：
，同理：，则该点位于该窗口内。对于任意线段，其端点坐标为，当同时在窗体内，则线段落在窗体内，应当绘出。若是两点中有一点不在窗体内，不妨设为，则求出与窗口边的交点，则将绘出，若与窗口的两条边有交点，其另一个交点为，则取与中短的一段绘出。2.窗口裁剪：判断与解算方法与窗口外剪裁完全相同，不同的只是在窗口外剪裁掉此时应绘出，而在窗口内却不绘出。
14、DEM有哪几种形式，其优缺点是什么？
答：2种：A规则矩形格网B不规则三角网。优缺点：A：优；DEM存储量最小，非常方便使用且容易管理，目前使用最广。缺：有时不能准确表示地形的结构和细部。因此基于DEM描绘的等高线不能准确的表示地貌。B：优；不规则三角网TIN能较好的顾及地貌特征点，线，表示复杂地形表面比矩形格网精确。缺：数据量较大，数据结构复杂，因而使用与管理较复杂。
15已知DEM起点坐标(X0，Y0P)与格网间隔ΔX，ΔY，求点P(X，Y)所在格网的行列号NR与NC。答：
16、DEM数据预处理主要包括哪些内容？
答：1.数据格式转换2.坐标系统变换3.数据的编辑4.栅格数据的矢量化转换5.数据分块。
17、什么是配置法、推估法及滤波？
答：1.配置法：若一个子区域内有n个数据点，用一个一般二次曲面拟合地形，则每个数据点都能列出一个观测值方程式，在上述观测值方程中引入m个待定点的信号S〞，同时解算趋面参数X 与数据点上的信号S和待定点上的信号S〞。需要用广义平差方法。2.推估法：在实际应用中，通常可以用一个多项式作为趋势面，先拟合n个数据点上余差内插出待定点的信号。3.滤波：求出数据点上信号值。
18、简述DEM内插的移动曲面拟合法的过程。
答：1.对DEM每个网格点，对数据点中检索出对应该DEM格网点的几个分块格网中的数据点，并将坐标原点移至该DEM格网点P。2.为了选取临近数据点，以待定点P为圆心，以R作半径，凡是落入圆内的点即被选用。3.列出误差方程式。4.计算每个数据点的权。5.法化求解。
19、如何计算矩形格网DEM中一个格网表面的坡度与坡向？如何利用DEM计算面积、和体积？
.答：1.
20、数字摄影测量系统的成图过程如何？
答：1.影像数字化或数字影像获取。2.定向参数计算（a对框标定位：计算扫描坐标系统与像片坐标系统间的变换参数。b找同名点影像坐标值：计算相对定向参数与绝对定向参数。）3.影像匹配与建立数字地面模型（a找同名核线：将影像的灰度重新排列b沿核线进行一维影像匹配求同名点。c计算同名点空间坐标。d建立数字地面模型）。4.测制等高线及正射影像图（a自动形成等高线。b 数字纠正参数正射影像。c拼接镶嵌叠加正射影像地图）。
21、数字影像频域表达有什么用处？
答：变换后矩阵中元素数目与原像中相同，但许多为0或很小，所以通过变换：1.使数据信息有效地存储和传递；2.使影像分解和影像处理过程更有利于进行。
22、什么叫采样、量化及重采样？
答：采样：对实际连续的函数模型离散化的量测过程。
重采样：对不位于采样点上的原始函数的数值进行内插。
23、常用影像重采样的方法有哪些？试比较它们的优缺点。
答：①.双线性内插法：几何精度好，计算量小，但计算时间长，
②.双三次卷积法：误差是双线性内插法的1/3，但计算量大，
③.最临近像元法：方法简单，计算快，不破坏原始灰度信息，但几何精度差，
④.双像素重采样法：更好的保持影像清晰度。
24、SHANNON采样定理？
答：当采样间隔能在函数存在的最高频率中每周期取两个样本时，则根据采样数据可从完全恢复原函数g（x）。
25、已知框标坐标检定值为(xk,yk)(k=1,2,3,…,n)，其扫描坐标观测值为(ik, jk)(k=1,2,…,n)，试推导内定向参数解算公式。
26、给出像素坐标(行、列号)与地面坐标之间的解析表达式(共线方程)。
即：
27、什么情况下采用一般的解析相对定向？什么情况下采用相对定向直接解？
答：①.
②.当不知道倾斜摄影中的倾角近似值及影像的内方位元素是用相对定向直接解
28、采用独立像对相对方位元素系统，推导由左影像上一点p`(x`,y`)与其同名右核线上一点p``的横坐标x``，计算其纵坐标y``的公式。
答：左像点和右片同名核线上在同一核面上，则有即
则
是右像片相对定向元素的函数。
29、什么叫比特分割？比特分割有什么作用？怎样进行比特分割？
答：①.比特分割：将量化之后的数据分成不同的比特位依次取出某一比特上的值形成二值图像
②.作用：用于确定哪几位比特是信号，哪几位是噪声
30、什么是影像特征？绘出其面灰度曲线。
答：特征是影像灰度曲面的不连续点，面灰度曲线：
31、比较有名的点特征提取算子有哪几种？试述其中一种提取算子的原理。
答：算子种类：moravec算子,forsther算子
moravec算子原理：（利用灰度方差提取点特征的算子）步骤：①计算个像元的兴趣值IV,在以像素（c，r），为中心的wkw的影象窗口中计算四个方向相邻像素灰度差的平方和，取最小者作为该像素（c，r）的兴趣值：IVc,r=min{V1,V2,V3,V4};
②.给定一经验阈值的点作为候选点；
③，选取候选点中的极值点作为特征点。此步骤称为“抑制局部非最大”。
综合，moravec算子是在四个主要方向上，选择具有最大—最小灰度方差的点作为特征点。
32、什么是线特征？
答：线特征是指影像的边缘与线，边缘可定义为影像局部区域特征不相同的那些区域间的分界线，而线则可定义为是具有很小宽度的，其中间区域具有相同的影像特征的边缘对，也就是距离很小的一对边缘构成一条线。
33、差分算子的缺点是什么？为什么LOG算子能避免差分算子的缺点？
答：差分算子对噪声较敏感，提取的特征并非真正的特征，LOG算子在提取边缘时，利用高斯函数先进行低通滤波，然后再利用拉普拉斯算子进行高通滤波并提取零交叉点，因而避免了差分算子的缺点。
34、Hough变换的作用是什么？是否直接用于特征提取？试述Hough变换的过程。
答：作用：将影像空间中的曲线交换到参数空间中，通过检测参数空间中的极值点，确定出该曲线的描述参数，从而提取影像中的规则曲线。
不能。由于存在噪声及特征点的位置误差，参数空间中的所映射曲线并不严格通过一点，
过程：①，对影像进行预处理，提取特征并计算其梯度方向，②，将（Q，）参数平面量化，设置二维累计矩阵H（Qi，），③边缘细化，剔除非极值点，④计算值，并给相应的累计矩阵元素增加一个单位值，⑤对累计矩阵进行阈值检测，将大于阈值的点作为备选点，⑥取累计矩阵中备选点中的极大值点为所需的峰值点，这些点所对应的参数空间的坐标即所检测直线的参数。
35、相关函数的定义。证明自相关函数在自变量为零时取得最大值。
答：两个随机信号和的相关函数定义为，对信号能力无限的情况取均值。实际估计为。证
上面左边两部分均为，所以。
36、利用相关技术进行立体像对的自动量测的原理是什么？
答：二维相关时在左像片上取一个待定点为目标点，以此目标点为中心，选个像素的目标窗口，在搜索区中取出个像素的灰度阵列，计算其与目标区的相似性测度为搜索区像素，当取最大值时，该搜索窗口中心像素被认为是同名点 ,一维相关是取一个待定点为中心，个像素的窗口，搜索区为个像素的灰度阵列，搜索只在一个方向进行，计算相似性测度，最大是为同名点。
37、维纳－辛钦定理及其作用是什么？
答：维纳－辛钦定理：随机信号的相关函数与其功率谱是一傅立叶变换对，即相关函数的傅立叶变换即功率谱，而功率谱的逆傅立叶变换即相关函数和
作用：可先对影像的功率谱进行估计，经逆傅立叶变换就可以得到影像的相关函数，提供了一种估计相关函数的方法。
38、相关函数产生多峰值的原因是什么？它会给相关结果带来什么影响？
答：由于高频窄带的随机噪声，其是含有高频信号，自相关函数τ=0时取得峰值，即R（0）≧R（τ），在互相关函数中，在τ=τ0时不一定能同时取得最大值，互相关函数最大值的位置常常由功率最强的信号所确定，会因X和Y中含有高频信号而产生多个峰值。
影响：根据相关函数最大的准则确定同名点时会产生错误的相关结果。
39、什么是金字塔影像？基于金字塔影像进行相关有什么好处？为什么？
答：对于二维影像逐次进行低通滤波，并增在采样间隔，得到一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔，所以称为~。
综合考虑了相关结果的正确性与精度，先用低通滤波进行初相关，找到同名点的粗略位置，然不同后利用高频信息进行精确相关，实现了一个从粗到精的处理过程。
40、有哪些影像匹配基本算法？其中哪一种算法较好，为什么？试述其中一种算法。
答：基本算法：①书相关函数（矢量数积）测度②协方差函数（矢量投影）测度③相关系数（矢量夹角）测度④差平方和（差矢量模）测度⑤差绝对值（差矢量分量绝对值和）测度
数字摄影测量复习题及答案（考试保过版）
摄影测量学期中考试试 卷 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
云南师范大学2015—2016学年第二学期期中考试 摄影测量学试卷 学院_______ 专业______ 年级______ 学号______ 姓名________ 考试方式: (闭卷)考试时量：120分钟 一、填空题（每空1分，共20分） １、摄影测量三个发展阶段是，，， 2、摄影测量常用坐标系有，，， ，。 3、恢复立体像对左右像片的相互位置关系的依据是方程。 4、两个空间直角坐标系间的坐标变换至少需要和控制点。 5、摄影测量加密按数学模型可分为：，，三种方法。 6、特征匹配的三个步骤：，，。 7、DEM的表示方式：，，。
二、计算题（每小题10分，共20分） 1、已知某航测项目参数设计为：航摄区域km km 54?，航摄仪：Leica RC30，胶片规格：cm cm 2323?，mm f 4.152=，摄影比例尺为：5000:1，航向重叠度P ％=61％，旁向重叠度为：q ％=32％，求行高H 是多少，摄影基线长是多少？ 2、 3、如右图，已知规则矩形格网四个顶点坐标： A （627.00,570.00,126.00）、 B （627.00,580.00,125.00） C （637.00,570.00,130.00）、 D （637.00,580.00,128.00） 求点P （637.80,576.40）的高程值。 Y
三、简答题（10分+15分+15分+20分，共60分） 1、什么是影像的内外方位元素，主要参数分别有哪些？ 2、单幅影像空间后方交会与立体像对前方交会定义是什么，为什么单张像片不能求解物体空间位置而立体像对可解三维坐标？ 3、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程，并简述其在摄影测量中的主要用途。
一、名词解释 1摄影测量学 2航向重叠 3单像空间后方交会 4相对航高 5解析空中三角测量 6外方位元素 7核面 8绝对定向元素 二、问答题 1.写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。 2.指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。 3.简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。 4.简述解析绝对定向的基本过程。 5.简述相对定向的基本过程。
6.试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。 二、填空 1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。 2人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。 3相对定向完成的标志是__________。 三、简答题 1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。 2倾斜位移的特性。 3单航带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？怎样进行？ 4独立模型法区域网平差基本思想。 5何谓正形变换？有何特点？ 四、论述题 1空间后方交会的计算步骤。 2有三条航线，每条航线六张像片组成一个区域，
采用光束法区域网平差。 （1）写出整体平差的误差方程式的一般式。（2）将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。 （3）请画出改化法方程系数阵结构简图。 参考答案： 一、 1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信 息，从几何方面和物理方面加以 分析研究，从而对所摄影的对象 本质提供各种资料的一门学科。2供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。 3知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。
第五章数字影像与特征提取 1.什么是数字影像?其频域表达有什么作用？ 答：①数字影像是以数字形式保存数字化航空、胶片影像的扫描影像 ②频域表达对数字影像处理是很重要的。因为变换后矩阵中元素的数目与原像中的相同。但其中很多是零值或数值很小，这就意味着通过变换、数据可以被压缩，使其能更有效的存储和传递；其次是影像分解力的分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下的相关运算，在频域内可以更为有利的进行。其中所利用的一条重要关系就是在空间域内的一个卷积，相当于在频率域内其卷积函数的相乘，反之亦然。在摄影测量中所使用的影像的傅立叶谱可以有很大的变化，例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低的频率信息，而有些地方则主要包含高频信息，偶然的有些地区主要是有一个狭窄范围的带频率信息。 2.怎样根据已知的数字影像离散灰度值，精确计算其任意一点上的灰度值？ 答：：当欲知不位于矩阵(采样)点上的原始函数g（x,y）的数值时就需要内插，此时称为重采样 3.常用的影像重采样方法有哪些？试比较他们的优缺点 答：①常用的影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像的灰度信息，但几何精度较差； 双线性插值法虽破坏原始影像的灰度信息，但精度较高，较为适宜； 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值的1/3，但较费时； 4.已知gi,j=102,gi+1,J=112,gi+1,j+1=126,k-i = /4，l -j= ，为采 样间隔，用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j）+W(i+1,j) g(i+1,j）+W(i,j+1) g(i,j+1）+W(i+1，j+1) =（1- ）（1- ）*102+（1 - /4）/4*112+ /41- /4）
摄影测量学习题 一、名词解释： 1、摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，从几何方面和物理方 面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。 2、光圈号数 ：相对孔径的倒数 3、景深 ：远景与近景之间的纵深距离称为景深 4、超焦点距离：当物镜向无限远物体对光时，不仅远处的物体构象清晰，而且在离开物镜 不小于某一距离H 的所有物体，其构象都很清晰，这个距离H 就称为超焦点距离或称为无限远起点 5、视场： 将物镜对光于无穷远，在焦面上会看到一个照度不均匀的明亮圆。这个直径为 ab 的明亮圆的范围称为视场 6、视场角 ：物镜的像方主点与视场直径所张的角2α。 7、像场 ：在视场面积内能获得清晰影像的区域 8、像场角； 物镜的像方主点与像场直径所张的角2β。 像主点：摄影机轴在框标平面上的垂足。 11、航向重叠 ：沿飞行方向上相邻像片所摄地面的重叠区。 12、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠 主光轴 ：通过诸透镜光轴的轴 主点： 主平面与光轴的交点 13、摄影基线 ：相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线。 15、内方位元素 确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。 16、外方位元素 确定摄影摄影机或像片的空间位置和姿态的参数 焦点 平行光轴的投射光线经物镜后产生折射，该折射线与光轴的交点。 17、像片倾角 航摄仪光轴与通过物镜中心的铅垂线所夹的角称为像片的倾斜角 19、像片旋角 相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线之间的夹角称为像片的旋 偏角 20、倾斜误差 因像片倾斜引起的像点位移 节点 投射光线与成像光线与光轴的交角u 和u ′相等时，投射光线与成像光线与光轴的交点。 21、投影差 因地形起伏引起的像点位移 22、摄影比例尺 航摄相片上某一线段构成的长度与地面上相应水平距离之比。 23、像片控制点 为联系地面与相片而测定地面坐标的像点。 相对孔径 物镜焦距与有效孔径之比 25、左右视差 同名像点在各自像平面坐标系中的x 坐标之差 26、上下视差 同名像点在各自像平面坐标系中的Y 坐标之差 27、核点 基线延长线与左、右像片的交点k 1、k 2称为核点 28、核线 核面与像片的交线称为核线 29、核面 通过摄影基线S 1S 2与任一地面点A 所作的平面W A 30、投影基线 两摄站的连线 31、像片基线 指相邻两张像片主点的连线 32、解析空中三角测量 即在一条航带几十条像对覆盖的区域或由几条航带几百哥像对构成 的区域内，仅仅由外业实测几个少量的控制点，按一定的数学模型，平差 解算出摄影测量作业过程中所需的全部控制点及每张像片的外方位元素 33、空间后方交会 就是利用地面控制点的已知坐标值反求像片外方位元素 ()()()()(){} 2332233213322232332 1[]Z X Y X Y Y Y X X X Z Y X X Y Z X Y Y X Z X Y X Y =-+-+-+-+--
第五章数字影像与特征提取 1.什么就是数字影像?其频域表达有什么作用？ 答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像 ②频域表达对数字影像处理就是很重要得。因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。 2.怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值？ 答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样 3.常用得影像重采样方法有哪些？试比较她们得优缺点 答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差; 双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜; 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时;
4、已知/为采样 间隔,用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1) //4)*102+(1 - 4) //4(1- /4)*118+( /4)* ( /4)*126 =102+13/-1 ５、什么就是线特征？有哪些梯度算子可用于线特征得提取？ 答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对 ②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等 第六章影像匹配基础理论与算法 1. 什么就是金字塔影像？基于金字塔影像进行相关有什么好处？为什么? 答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。将这些影像叠置起来颇像一座金字塔,因而成为金字塔影像结构 ②好处:提高了影响得可靠性与准确性,速度增快,先用低通滤波进行初相关,找到了同名点得粗略位置,然后利用高频信息进行精确相关,实现从粗到细得处理过程 ③因为通过相关函数得谱分析可知,当信号中高频成分较少时,相关函数曲线较平缓;但相关得拉入范围较大;反之,当高频成分较多时,相关函数曲线较陡,相关精度较高,但相关拉入范围较少;此外,当信号中存在高频窄带随机噪声或信号中存在较强得高频信号时,相关
摄影测量学 一、名词解释（每小题3分，共30分） 1摄影测量学2航向重叠 3单像空间后方交会4相对行高 5像片纠正6解析空中三角测量 7透视平面旋转定律8外方位元素 9核面10绝对定向元素 二、填空题（每空1分，共10分） 1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。 2物体的色是随着__________的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的________、__________、和__________的能力而定的。 3人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。 4相对定向完成的标志是__________。 5光束法区域网平差时，若像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为_______，若按平行于航带方向编号，则带宽为_________。 三、不定项选择题（每小题2分，总计20分） 1、以下说法正确的是（）。 同名像点必定在同名核线上 B.像点、物点、投影中心必在一条直线上 C.主合点为主纵线与核线的交点D.等角点在等比线上 2、以下为正射投影的为（）。 A.框幅式相机拍摄的航片 B.地形图 C.用立体模型测绘的矢量图 D.数字高程模型 3、立体像对的前方交会原理能用于（）。 A.相对定向元素的解求 B.求解像点的方向偏差 C.地面点坐标的解求 D.模型点在像空间辅助坐标系中坐标的解求 4、解析内定向的作用是（）。 A．恢复像片的内方位元素 B.恢复像片的外方位角元素 C.部分消除像片的畸变 D. 恢复像片的外方位线元素 5、光学纠正仪是（）时代的产品，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 6、卫星与太阳同步轨道是指（）。 A、卫星运行周期等于地球的公转周期 B、卫星运行周期等于地球的自传周期 C、卫星轨道面朝太阳的角度保持不变。 D、卫星轨道面朝太阳的角度不断变化。 7、以下（）不是遥感技术系统的组分。
1、地面摄影测量坐标系：x 轴沿着航线方向，z 轴沿铅垂线方向，y 轴符合右手定则。 2、4D 产品：DEM ：数字高程模型 DLG ：数字线划地图（矢量图） DRG ：数字栅格地图（栅格图）DOM ：数字正射影像图 3、摄影测量分类：①按距离远近分：航天、航空、地面、近景、显微；②按用途：地形、非地形；③按处理手段：模拟，解析，数字 4、摄影测量特点：①无需接触物体本身获得被摄物体信息②由二维影像重建三维目标③面采集数据方式④同时提取物体的几何与物理特性 5、航向重叠度：同一航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠 6、摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离 7、摄影比例尺：摄影像片水平，地面取平均高程，像片上的线段l 与地面上相应的水平距L 之比 8、航片与地形图的区别：①比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺；②表示方式：地图为线划图，航片为影像图；③表示内容：都地图需要综合取舍；④几何差异：航摄像片可组成像对立体观察 9、航摄像片中的重要点线面：点：S （摄影中心）o （像主点）O （地主点）n （像底点）N （地底点）c （等角点）C （地面等角点）i （主合点）j （主遁点）；线：TT （迹线）SoO （主光线）SnN （主垂线）VV （摄影方向线）vv （主纵线）ScC （等角线）hihi （主合线）hoho （主横线）hchc （等比线）；面：E （地面）P （像片面）W （主垂面）Es （真水平面） 10、摄影测量5个常用坐标系：①像平面直角坐标系②像空间直角坐标系③地面测量坐标系④像空间辅助坐标系⑤地面摄影测量坐标系 11、像片内方位元素：确定摄影物镜后节点与像片之间相互位置关系的参数（内方位元素（f y x 00，，）可恢复摄影光束） 12、像片外方位元素:确定摄影瞬间像片在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数 13、外方位线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的位置 14、外方位角元素：描述像片在摄影瞬间的空间姿态 15、像片外方位角元素：?? ???（方位角）（像片旋角）（像片倾角）转角系统。轴为主轴以航向倾角）（像片旋角）（旁向倾角）转角系统。轴为主轴以（旁向倾角）（像片旋角）航向倾角）转角系统。轴为主轴以A Z X Y v v k k ~~A (''k 'w 'k ~'~w'w k (k ~w ~αα????
一、名词解释 1、像片比例尺：像片上的线段l与地面上相应线段的水平距L之比。 2、绝对航高：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。 3、相对航高：摄影物镜相对于某一基准面的高度 4、像点位移：一个地面点在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位的差异称为像点位移 5、摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点的空间距离 6、航向重叠：同一航带内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠 7、旁向重叠：两相邻航带像片之间也需要有一定的影像重叠，这种影像重叠称为旁向重叠 8、像片倾角：摄影瞬间摄影机物镜主光轴偏离铅垂线的夹角 9、像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜（摄影中心）与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。 10、像片的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数 11、像片的外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数 12、相对定向元素：确定像对中两像片之间相对位置所需的元素 13、绝对定向元素：确定单张像片或立体模型在地面坐标系中方位和大小所需的元素 14、单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的控制点空间坐标与影像坐标，根据共线条件方程，反求该影响的外方位元素，这种方法称为单幅影像的空间后方交会 15、空间前方交会：由立体相对左右两影像的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点的物方空间坐标（某一暂定三维坐标系统里的坐标或地面量测坐标系坐标），称为立体像对的空间前方交会 16、双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法，称为双像解析摄影测量。 17、空中三角测量：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法18、POS：机载定位定向系统POS是基于全球定位系统GPS和惯性测量装置IMU的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统，可用于在无地面控制或仅有少量地面控制点情况下的航空遥感对地定位和影像获取。 19、影像的灰度：规则格网排列的离散阵列 20、数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数个（x,y）的数值时就需要进行内插，此时称为重采样 21、影像匹配：影像匹配即通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。 22、核线相关：利用立体像对左、右核线上的灰度序列进行的影像相关 23、像片纠正：通过投影转换，将倾斜像片变换成规定比例尺水平像片的作业
产品是指 、、、。 摄影测量学：是利用光学摄影机摄取照片，通过像片来研究和确定被摄物体的形状大小位置和相互关系的一门科学技术 摄影测量按远近分为航天摄影测量、航空摄影测量，地面摄影测量，近景摄影测量，显微镜摄影测量。 摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。 摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。 .由于立体像对选取的像空间辅助坐标系的不同分为连续像对与单独像对 摄影机的主距：航空摄影物镜中心至底片面的距离是固定值 .摄影比例尺：严格讲，摄影比例尺是指航摄像片上一线段为与地向上相应线段的水干距之比。摄影像片的影像比例尺处处均不相等 .摄影航高：摄影机的物镜中心至该面的距离 .绝对航高 ：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。 .相对航高：摄影物镜相对于某一基准面或某一点的高度 .制定航摄计划： .确定摄区范围；.选择航摄仪；.确定航摄仪的比例尺；，确定摄影航高；，需要像片数，日期等。 .摄影基线：航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线。 .摄影资料的基本要求：.影像的色调，.像片的重叠，.像片倾角，.航线弯曲，,像片旋角 .像片倾角：空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，它偏离铅垂线的夹角应小于，夹角称为像片倾角。 .航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠，一般要求在％以上。目的：保证像片立体量测与拼接 .旁向重叠：相邻航线的重叠称为旁向重叠，重叠度要求在％以上 .中心投影：投影光线会聚与一点 .像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足 .像底点：主垂线与像片面的交点 .摄影测量常用的坐标系统有哪些？ 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；地面测量坐标系 .对于一张航摄像片其内外方位元素为内外方位元素均为常数， .内方位元素：内方位元素是表示摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括三个参数。即摄影中心到像片的垂距(主距)及像主点o 在像框标坐标系中的坐标00,y x .外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置与姿态的参数称为外方位元素， 外方位角元素：确定像空间坐标系的三轴在地面坐标系中的方向。 .像点在像空间直角坐标系与像空间辅助坐标系的变换关系： .同名像点：同名光线在左右相片上的构像 .摄影基线：同一航线内相邻两摄站的连线 .核线：核面与像片的交线，核线会聚于核点 .核面：摄影基线与地面点所作平面 .同名像点：地面上一点在相邻两张像片上的构像 123123123u x a a a x v R y b b b y w f c c c f ???????? ???????? ==????????????????--????????
一、名词解释： 1 、影像匹配： 【答】 通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点，如二维影像匹配中通过比较目标区和搜索区中相同大小的窗口的相关系数，取搜索区中相关系数最大所对应的 窗口中心点作为同名点； 2、金字塔影像： 【答】对二维影像进行低通滤波，并逐渐增大采样间隔，形成的影像像素数依次减少的影像序列; 3、立体正射影像对： 【答】由正射影像和通过该正射影像生成的立体匹配片两者组成的立体相对； 4、同名核线： 【答】同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确 定的平面； 5、立体透视图： 【答】运用透视原理和一定的数学模型（共线方程）将物方具有三维信息的点转换到指定的平面上，并通过消影处理获得立体透视效果。 二、简答题： 1、以图1所示数字高程模型矩形格网为例,请说明图1中所画等高线的跟踪 过程.如果有特征线存在,应该如何处理? 2、地形特征线的处理： 地形特征线是表示地貌形态、特征的重要结构线，在等高线绘制过程中必须考虑地形特征线以正确表示地貌形态，在跟踪等高线时应注意：（1）、若在某一条格网边上由地形特征线穿过，必须特征线与格网线的交点与相应的格网点内插等高线点，而不能直接用格网点内插等高线； （2）当等高线穿过山脊线（山谷线）时，还必须在山脊线（山谷线）上补插等高线点；（3）当等高线遇到断裂线或边界时，等高线必须断在断裂线或边界线
上； 1、图2是一幅SPOT影像，当影像的外方位元素和DEM已知时，如何制作正 射影像，请说明其原理过程，并指出与框幅式的航空影像制作正射影像算法的相同和不同之处。 对于SPOT影像，当外方位元素和DEM已知识，可采用直接法和间接法结合 的方法制作正射影像： 由于SPOT影像是线阵扫描式影像，每一条影像的外方位元素都不同，在采用正解法或反解法制作正射影像时都存在迭代求解的过程，框幅式航空影像是点投影式影像，整幅影像的外方位元素唯一，制作正射影像采用反解法时无需迭代；另一方面SPOT影像可采用多项式纠正的方法来制作正射影像，而多项式纠正法则不适合于框幅式航空影像制作正射影像； 两者在制作正射影像时都存在通过原始影像内插、重采样来获得每一个地面元所对应的影像坐标及其灰度值，以构成正射影像的过程； 3.“相关系数最大”影像匹配、基于物方的VLL法影像匹配和最小二乘法影像匹配的相同点及差别是什么？ “相关系数最大”影像匹配是指在左影像上以目标点为中心选取一定大小的区域作为目标区，将右片同名点可能存在的区域作为搜索区，比较目标窗口和搜索区内同大 小窗口的灰度相关系数，将相关系数最大所对应的窗口的中心作为同名点。 基于物方的VLL法影像匹配是在待定点的地面平面坐标已知的情况下，通过共线方程和合理的高程设定值，解算其相应的像点坐标，通过比较不同高程所对应的像点的相关测度，取最大测度处的像点作为同名点，相应的高程作为物点的高程；最小二乘法影像匹配是指顾及影像的几何和辐射畸变并引入相应的变形蚕参数，同时按最小二乘的原则解求这些参数，将相关系数最大处的左片目标窗口采用坐标梯度加权平均作为目标点，右片同名点的位置由求得的几何参数计算而得；由上可知三种匹配算法的相同点：都是基于灰度的影像匹配，都用到了相关系数最大作为匹配的测度; 不同点：“相关系数最大”影像匹配是基于像方的，通过选定目标区窗口与搜索区中相应大小的窗口中相关系数系数最大的窗口中心点作为同名点，匹配精度与窗口大小、影像信噪比有关； “基于物方的VLL法”影像匹配是基于物方的，而且能直接确定物方点的空间三维坐标，将不同高程处所对应左右影像中的像点作为可能的匹配点，取相关系数最大处作为同名像点，同时也获得了物点的高程信息，匹配精度与步距dz、影像信噪比、匹配窗口大小有关； “最小二乘法”影像匹配是基于像方的，考虑了几何畸变、辐射畸变等系统误差，可灵活引入了各种参数和约束条件，匹配精度较高，可达子像素级，匹配点的位置左片通过窗口梯度加权平均而求得，右片由求得的几何参数计算而得，匹配精度与信噪比、影像的纹理结构有关。 1、什么是特征匹配？它与基于灰度的影像匹配有什么不同？结合课间编程实习内容，请说明实现自动相对定向的方法原理和关键技术 【答】特征匹配是指通过分别提取左右片影像或多张影像的特征（点、线、面等
2013年理工大学 摄影测量学考试资料整理 原题（80分） 一、名词解释 像片比例尺：把摄影像片当作水平像片，地面取平均高程，这时像片上的线段l与地面上相应线段的水平距离L的比值． 绝对航高：相对于平均海平面的行高，是指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔． 相对航高：摄影机物镜相对于某一基准面的高度． 像点位移：由于在实际航空摄影时，在中心投影的情况下，当航摄的飞机姿态出现较大倾斜或地面有起伏时，会导致地面点在航摄像片上的构象相对于理想情况下的构象所产生的位置差异． 摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离． 航向重叠：同一航线相邻像片之间的影像重叠． 旁向重叠：两相邻行带像片之间的影像重叠． 像片倾角：摄影机的主光轴偏离铅垂线的夹角． 像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数． 像片的方位元素：表示摄影中心与像片之间相互位置的参数． 像片的外方位元素：标示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态参数． 相对定向元素：确定一个立体像对两像片的相对位置的元素． 绝对定向元素：描述立体相对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数． 单像空间后方交会：利用至少三个已知地面控制点的坐标，与其影响上对应三个像点的影像坐标，根据共线方程，反求该像片的外方位元素． 空间前方交会：由立体像对中两像片的、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标． 双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算的方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标． 空中三角测量：利用计算的方法，根据航摄像片上所测的像点坐标以及少量的地面控制点求出地面加密点的物方空间坐标． POS：基于GPS和惯性测量装置IMU的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统，可以获取移动物体的空间位置和三轴姿态信息． 影像的灰度：光学密度，D=lgO． 数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行插，此时称为重采样． 影像匹配：利用互相关函数，评价两块影响的相似性以确定同名点． 核线相关：沿核线寻找同名像点． 像片纠正：对原始的航摄像片或数字影像进行处理，获取相当于水平像片的影响或数字正射影像． 数字正射影像图：（DigitalOrthophotoMap）DOM 是以航摄像片或遥感影像（单色/彩色）为基础，经扫描处理并经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶 嵌，按地形图围裁剪成的影像数据，并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公里格网、图廓（/外） 整饰等形式填加到该影像平面上，形成以栅格数据形式存储的影像数据库． 立体像对：摄影测量中，用摄影机在两摄站点对同一景物摄得的有一定重叠度的两像片． 立体正射影像对：为了从立体观测中获得只管立体感，为正射影像制作出一副立体匹配片，正射影像和相应的立体
《数字摄影测量》考查题 一、名词解释（每词3分，共30分） 1.数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄 对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2.灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算 法进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像 元的灰度作为图像匹配的基础。 3.同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4.正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几 何处理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重 新采样，形成新的正射影像。 5.金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到 一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金 字塔，称为金字塔影像结构。 6.灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7.核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线 为核线。 8.数字高程模型：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面 模型。 9.影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10.特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应 点 二、判断（每小题2分，共10分） 1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确） 2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相 关。（正确） 3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本 匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误） 4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确） 5.基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误） 三、简答题（每小题8分，共40分） 1.摄影测量学的新发展。 答：1）高分辨率遥感影像—数字影像+RPC；2）数码相机逐步应用于航 空摄影测量；3）POS 自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统 （GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection And Ranging；5）干涉雷达INSAR 2.数字摄影测量的组成。 答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出
2、4D产品：DEM:数字高程模型DLG:数字线划地图（矢量图）DRG:数字栅格地图（栅格图）DOM:数字正射影像图 3、摄影测量分类：①按距离远近分：航天、航空、地面、近景、显微；②按用途：地形、 非地形；③按处理手段：模拟，解析，数字 4、摄影测量特点：①无需接触物体本身获得被摄物体信息②由二维影像重建三维目标③面采集数据方式④同时提取物体的几何与物理特性 5、航向重叠度：同一航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠 6、摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离 7、摄影比例尺：摄影像片水平，地面取平均高程，像片上的线段I与地面上相应的水平距L 之比&航片与地形图的区别：①比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺；②表示方式：地图为线划图，航片为影像图；③表示内容：都地图需要综合取舍；④几何差异：航摄像片可组成像对立体观察 9、航摄像片中的重要点线面：点：S （摄影中心）o （像主点）O （地主点）n （像底点）N （地底点）c （等角点）C （地面等角点）i （主合点）j （主遁点）；线：TT （迹线）SoO （主 光线）SnN （主垂线）W （摄影方向线）vv （主纵线）ScC（等角线）hihi （主合线）hoho （主横线）hchc （等比线）；面：E （地面）P （像片面）W （主垂面）Es （真水平面） 10、摄影测量5个常用坐标系：①像平面直角坐标系②像空间直角坐标系③地面测量坐标系④像空间辅助坐标系⑤地面摄影测量坐标系 11、像片内方位元素：确定摄影物镜后节点与像片之间相互位置关系的参数（内方位元素 （X。，y。，f ）可恢复摄影光束） 12、像片外方位元素：确定摄影瞬间像片在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数 13、外方位线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的位置 14、外方位角元素：描述像片在摄影瞬间的空间姿态 15、像片夕卜方位角元素 以Y轴为主轴 ~w~k转角系统。（航向倾角）k （像片旋角）w （旁向倾角）以X轴为主轴w' ~ '~ k'转角系统。w（旁向倾角）k'（像片旋角）'（航向倾角）以Z轴为主轴A??k v转角系统。（像片倾角）k v （像片旋角）A （方位角） J J
数字摄影测量复习要点（2016.5） 1、摄影测量发展历程 模拟摄影测量(1851-1970) 模拟摄影测量主要是根据摄影过程的几何反转，反求地面点的空间位置。它所采用的仪器为光学投影器、机械投影器或光学-机械投影器模拟摄影过程，用光线交会被摄物体的空间位置。 解析摄影测量(1950-1980) 1957年，Helava提出用“数字投影代替”物理投影，数字投影就是利用电子计算机实时的进行共线方程的解算，从而交会出被摄物体的空间位置。 数字摄影测量(1970-现在） 利用数字影像相关技术，实现真正的自动化测图。 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别： 1)处理的原始信息主要是数字影像； 2)以计算机视觉代替人眼的立体观测。 2、数字摄影测量的任务、特点 主要任务：使用星载(机载)传感器所获取的可见光影像对地球陆地区域进行信息提取，具体包括：目标量测、影像解译、地形图测绘、正射影像图制作、数字高程模型生成。 特点：数据量大、计算机运算速度快、技术精度高。 3、数字摄影测量 定义：数字摄影测量是利用影像相关技术来代替人眼的目视观测，自动识别同名点，实现几何信息的自动提取。 主要内容：影像及特征点的识别、同名像点的自动相关和匹配、数字影像纠正技术、数字高程模型（DEM）的制作、数字摄影测量系统的完整操作和测绘产品的生产。 4、计算机辅助测图 计算机辅助测图（又称数字测图）是利用解析测图仪或具有机助系统的模拟测图仪，进行数据采集和数据处理，测绘数字地图，制作数字高程模型，建立测量数据库。计算机辅助测图系统所处理的依旧是传统像片，且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测，计算机则起数据记录与辅助处理的作用，是一种半自动化的方式。计算机辅助测图是摄影测量从解析化向数字化的过渡阶段。
第一章 1.摄影测量学：摄影测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术。 1.2摄影测量学的任务：地形测量领域 ：各种比例尺的地形图、专题图、特种地图 、正射影像地图、景观图 ；建立各种数据库 ；提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据 。非地形测量领域：生物医学、公安侦破、古文物、古建筑、建筑物变形监测 2.摄影测量的三个发展阶段及其特点： 模拟摄影测量阶段：（1）使用的影像资料为硬拷贝像片。（2）利用光学机械模拟装置,实现了复杂的摄影测量解算。（3）得到的是（或说主要是）模拟产品。（4）摄影测量科技的发展可以说基本上是围绕着十分昂贵的立体测图仪进行的。（5）利用几何反转原理，建立缩小模型。（6）最直观，好理解。解析摄影测量阶段：（1）使用的影像资料为硬拷贝像片。（2）使用的是数字投影方式,用精确的数字解算代替了精度较低的模拟解算。（3）得到的是模拟产品和数字产品。（4）引入了半自动化的机助作业, 因此,免除了定向的繁琐过程及测图过程中的许多手工作业方式。 但需要人用手去操纵(或指挥)仪器,同时用眼进行观测。数字摄影测量阶段 ：（1）使用的资料是数字化影像、（2）使用的是数字投影方式 。（3）得到的是数字产品、模拟产品。（4）它是自动化操作，加人员做辅助。 3.数字摄影测量与模拟、解析摄影摄影测量的根本区别在于： 1.两者采用的原始原始资料不同，前者是是数字影像，后者是硬拷贝影像。 2.两者的投影方式不同，前者是数字投影，后者是物理投影。 3.两者的操作方式不同，前者是自动化，人员做辅助，后者是其本人人工进行。 第二章 3.摄影测量学的航摄资料有哪些基本要求？ 答：1.航影仪应安装在飞机的一定角度，飞行航线一般为东西方向。 2.相邻两像片要有60%左右的重叠度，相邻两航线间要有30%左右的重叠度。 3.航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面。4.像片倾角，倾角不大于2°，最大不超过3°。 5.航线弯曲，一般要求航摄最大偏距△L 于全航线长L 之比不大于3%。 6.像片旋角 ，相邻像片主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角称为像片旋角，以K 表示。一般要求K 角不超过6°，最大不超过8°。 4.计算题对于18cm*18cm ，航向：18*60%= 旁向：18*30%= 对于23cm*23cm, 航向：23*60%= 旁向：23*30%= 8.如何对空中摄影的质量进行评定？ 1.检查其航向、旁向重叠度是否达到要求。 2.检查其航向弯曲是否超过3%。 3.检查其像片旋角是否小于等于6°，个别不大于8°。 9.造成像片上影像产生误差的因素有哪些？如何对其影响进行改正？ 因素：1.地面地形起伏 2.像片倾斜，产生像片位移。3.航线偏离各张像片的主点连线。 改正： 13. 摄影测量中常用的坐标系有哪些？各有何用？（各坐标系的坐标原点和坐标轴是如何选择的？） 答：摄影测量中常用的坐标系有两大类。一类是用于描述像点的位置，称为像方空间坐标系；另—类是用于描述地面点的位置．称为物方空间坐标系。 （1）.像方空间坐标系①像平面坐标系像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置，通常采用右手坐标系，y x ,轴的选择按需要而定．在解析和数字摄影测量中，常根据框标来确定像平面坐标系，称为像框标坐标系。②像空间坐标系，为了便于进行空间坐标的变换，需要建立起描述像点在像空间位置的坐标系，即像空间坐标系。以摄影中心S 为坐标原点，y x ,轴与像平面坐标系的y x ,轴平行，z 轴与主光轴重合，形成像空间右手直角坐标系xyz S -③像空间辅助坐标系，像点的像空间坐标可直接以像平面坐标求得，但这种坐标的待点是每张像片的像空间坐标系不统一，这给计算带来困难。为此，需要建立一种相对统一的坐标系．称为像空间辅助坐标系，用XYZ S -表示。此坐标系的原点仍选在摄影中心S 坐标轴系的选择视需要而定。 （2）物方空间坐标系①摄影测量坐标系 ，将像空间辅助坐标系XYZ S -沿着Z 轴反方向平移至地面点P ，得到的坐标系p p p Z Y X P -称为摄影测量坐标系②地面测量坐标系， 地面测量坐标系通常指地图投影坐标系，也就是国家测图所采用的高斯—克吕格?3带或?6带投影的平面直角坐标系和高程系，两者组成的空间直角坐标系是左手系，用t t t Z Y X T -表示。③地面摄影测量坐标系，由于摄影测量坐
摄影测量学基础试题
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 中国矿业大学2010～2011学年第1学期 《实用摄影测量学基础》试卷（A ）卷 课程编号：07173 考试时间：100分钟 考试方式：闭卷 姓名 _________ 班级 _________ 班级序号 _________ 成绩 ___________ 一、写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。（12分） 二、已知相对定向的误差方程式： v u u q b v N v N q q d b w v d b d N u d N w v w d N w v u v --=--+++--=22112222222 222222)(γμκω?说明误差方程式中各项系数的求解或确定方法并给出其迭代计算流程图。（18分） 三、指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。（20分）
四、如下图1，选择3×3窗口进行相关系数匹配时获得了一对同名像点坐标a1（左影像）和a2（右影像），图像坐标为x a1=80，y a1=2190；x a2=83，y a2=1020（单位：pixel）。现用最小二乘影像匹配技术对a1和a2进行匹配优化以获得其子像素级的定位精度。给出如下最小二乘影像匹配获得的变形参数：h0=0.6，h1=0.3，a0=0.4， a1=0.3，a2=0.1，b0=-0.2，b1=0.3， b2=0.2。假设这些参数为初次迭代结果，求出a2初次迭代后经过几何和辐射变形改正后的灰度值（利用双线性插值法）；假设这些参数为最终迭代结果，求出a1和a2经最小二乘影像匹配后的坐标（在原图像坐标系下）。（注：a1-x1y1和a2-x2y2为进行最小二乘影像时所选取的局部坐标系）。（20分） 图1 五、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。（30分） 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
数字摄影测量试题 数字摄影测量》考查题 一、名词解释（每词3分，共30分） 1. 数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像 以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2. 灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算法 进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像元的灰 度作为图像匹配的基础。 3. 同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4. 正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几何处 理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重新采样， 形成新的正射影像。 5. 金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到一 个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔， 称为金字塔影像结构。 6. 灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7. 核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线为 核线。 8. 数字高程模型：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模 型。 9. 影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10. 特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应点 八\、 二、判断（每小题2分，共10分） 1. 航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确） 2. 最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相关。 （正确） 3. 贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本匹配 方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误） 4. 多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确） 5. 基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误） 三、简答题（每小题8 分，共40分） 1. 摄影测量学的新发展。 答：1）高分辨率遥感影像一数字影像+RPC 2）数码相机逐步应用于航空摄 影测量；3）POS自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统 （GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection And Ranging；5）干涉雷达INSAR 2. 数字摄影测量的组成。 答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出 数字摄影测量试题