攝影測(cè)量學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、1. 攝影測(cè)量學(xué)的發(fā)展經(jīng)過了模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量三個(gè)階段。2. 攝影測(cè)量按用途可分為地形攝影測(cè)量、非地形攝影測(cè)量。3. 把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來， 各張像片的主點(diǎn)連線不在一條直線上， 而 呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線，稱航線彎曲。4. 航攝像片為量測(cè)像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)。5、一張像片的外方位元素包括： 三個(gè)直線元素 （Xs 、Ys、Zs ）：描述攝影中心的空間坐標(biāo)值； 三個(gè)角元素 （ 、w 、k ）描述像片的空間姿態(tài)。6、同一條航線內(nèi)相鄰像片之間的影像重疊稱為航向重疊 , 一般在 60%以上。相鄰航線的重疊 稱為旁向重疊 , 重疊度要求在 15%以上。7、攝影

2、測(cè)量中常用的坐標(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(cè) 量坐標(biāo)系、地面測(cè)量坐標(biāo)系和地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系。8、中心投影的共線條件方程表達(dá)了 的幾何關(guān)系，利用其解求單張像片 需要 3 個(gè)平高地面控制點(diǎn)。攝影中心 、 像點(diǎn) 和 對(duì)應(yīng)地物點(diǎn) 三點(diǎn)位于 同一直線6 個(gè)外方位元素的方法稱為 單片空間后方交會(huì) ，最少9、航攝相片誤差來源 : 攝像機(jī)物鏡畸變差；大氣折光差； 地球曲率影響；攝影感光材料的變 形；像點(diǎn)量測(cè)差。10、空間后方交會(huì)的計(jì)算過程： 1）獲取已知數(shù)據(jù)； 2）量測(cè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)； 3）確定未知數(shù) 的初始值； 4） 計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣 R；5）逐點(diǎn)計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)的近似值； 6） 組成誤差

3、方程式； 7） 組 成法方程式； 8）解求外方位元素的改正數(shù)； 9）解求改正后的外方位元素； 10）外方位元素 的改正數(shù)與規(guī)定的限差作比較。13、攝影測(cè)量的基本問題，就是將中心投影的像片轉(zhuǎn)換為正射投影的地形圖。14、相對(duì)定向完成的標(biāo)志是模型點(diǎn)在統(tǒng)一的輔助坐標(biāo)系中坐標(biāo)U、V、W的求出。16、4D產(chǎn)品是指 DEM、DLG、DRG、DOM。17、立體攝影測(cè)量基礎(chǔ)是共面條件方程。18、相對(duì)定向的理論基礎(chǔ)、目的、標(biāo)準(zhǔn)是兩像片上同名像點(diǎn)的投影光線對(duì)對(duì)相交。 雙像解析攝影測(cè)量的任務(wù)是利用解析計(jì)算方法處理立體像對(duì)，獲取地面點(diǎn)的三維空間信息。20、雙像解析攝影測(cè)量有：空間后方交會(huì)- 前方交會(huì)法、相對(duì)定向 - 絕

4、對(duì)定向法、光束法。21、解析絕對(duì)定向需要量測(cè) 2 個(gè)平高和 1 個(gè)高程以上的控制點(diǎn)， 一般是在模型四個(gè)角布設(shè) 四個(gè)控制點(diǎn)。22、單元模型的絕對(duì)定向最少需要 2 個(gè)平高和 1 個(gè)高程地面控制點(diǎn)。23、兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系間的坐標(biāo)變換最少需要2個(gè)平高和 1 個(gè)高程地面控制點(diǎn)。24、恢復(fù)立體像對(duì)左右像片的相互位置關(guān)系依據(jù)的是共面條件方程25、攝影測(cè)量中， 為了恢復(fù)立體像對(duì)兩張像片之間的相互位置關(guān)系，可以根據(jù)左右像片上的同名像點(diǎn) 位于 同一核面 的幾何條件， 采用 相對(duì)定向 方法來實(shí)現(xiàn)， 最少需要量測(cè) 5 對(duì)同 名像點(diǎn)。26、空間坐標(biāo)變換中的正交變換矩陣的9 個(gè)元素中只有 3 個(gè)獨(dú)立元素。27、空中三角

5、測(cè)量按發(fā)展階段，可分為模擬空中三角測(cè)量、解析空中三角測(cè)量和數(shù)字空中三角測(cè)量。28、解析空中三角測(cè)量根據(jù)平差計(jì)算范圍的大小，可分為 單模型解析空中三角測(cè)量 、單航帶解析空中三角測(cè)量 和 區(qū)域網(wǎng)解析空中三角測(cè)量 三類。29、攝影測(cè)量加密按數(shù)學(xué)模型可分為航帶法 、 獨(dú)立模型法 和 光束法 三種。30、攝影測(cè)量外業(yè)包括：像片控制測(cè)量、相片解譯與調(diào)繪、像片補(bǔ)測(cè)。31、獲取 DEM數(shù)據(jù)的方式：沿等高線采樣、規(guī)則格網(wǎng)采樣、剖面法、漸進(jìn)采樣、選擇采樣、 混合采樣、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣。32、數(shù)字影像的定向方式 : 內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向。33、立體像對(duì)的兩張像片可以有三種不同的放置方式，分別產(chǎn)生出：

6、正立體效應(yīng)、反立體效應(yīng)和零立體效應(yīng)。1、攝影測(cè)量包括哪些坐標(biāo)系？如何定義？ 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， 坐標(biāo)軸的選擇常用以 下三種方法 1、框標(biāo)坐標(biāo)系 ：是以像片上四邊或四角上的框標(biāo)來定義坐標(biāo)系統(tǒng)。對(duì)于框標(biāo) 設(shè)在像幅四邊中央的相片， 通常以航線方向兩邊框標(biāo)連線作為 x 軸，旁向兩邊框標(biāo)連線作為 y 軸，框標(biāo)連線的交點(diǎn)為原點(diǎn)。若框標(biāo)設(shè)在四角上，則以對(duì)角線框標(biāo)連線的夾角平分線作為 x,y 軸，

7、連線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)； 2、像平面直角坐標(biāo)系：以像主點(diǎn)為原點(diǎn)， x,y 軸分別平行于 框標(biāo)坐標(biāo)系 3、以主縱線為 Y 軸的像平面坐標(biāo)系：取主縱線為 y 軸，指向主合點(diǎn)的方向?yàn)檎?方向，主橫線或等比線為 x 軸。 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 S為坐標(biāo)原點(diǎn)， x, y軸與像平面坐標(biāo)系的 x,y 軸平行， z 軸與主光軸重合， 形成像空間右手直角坐標(biāo)系 S xyz 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)系需要建立一種相對(duì)S XYZ 表示。此坐標(biāo)系的原點(diǎn)仍選在

8、攝影中 X，Y，Z 軸分別與航線第一張相片的像空間坐標(biāo) Z 軸， X 方向與航向一致。不統(tǒng)一， 這給計(jì)算帶來困難。 為了在同一條航線的不同像片間建立聯(lián)系， 統(tǒng)一的坐標(biāo)系稱為像空間輔助坐標(biāo)系，用 心 S ，坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。通常， 系對(duì)應(yīng)的軸系平行；也可以取鉛垂方向?yàn)镾 XYZ沿著 Z 軸反方向平移至地面點(diǎn) P，得到的(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 坐標(biāo)系 P XpYpZp 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 3 帶或 6 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

9、，用 T XtYtZt 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 (A-XtpYtpZtp) 表示，其坐標(biāo)原點(diǎn)通 常選在測(cè)區(qū)內(nèi)的其一地面控制 A點(diǎn)上， Ztp 軸鉛垂， Xtp 軸與 Xp 軸方向接近。2、什么是方位元素，如何定義，包括哪些，有什么用方位元素 ：為了由像點(diǎn)反求物點(diǎn)，還必須知道投影中心、像片和地面三者之間的相關(guān)位置， 用于確定這三者之間相關(guān)位置的參數(shù)稱為方位元素。方位元素包括內(nèi)方

10、位元素和外方位元 素，內(nèi)方位元素 ：確定攝影中心相對(duì)于影像位置關(guān)系的參數(shù)稱為影像的內(nèi)方位元素。 (主距 f 、像主點(diǎn)的像框標(biāo)坐標(biāo)( x0，y0)，內(nèi)方位元素包括三個(gè)參數(shù)，即攝影中心 S 到像片的垂距 (主距)f 及像主點(diǎn) o在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo) x0, y0 ，用其來恢復(fù)攝影光束； 外方位元素 ： 在恢復(fù)像片內(nèi)方位元素的基礎(chǔ)上， 確定像片攝影瞬間在地面直角坐標(biāo)系中空間位置和姿態(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、如何實(shí)現(xiàn)空間直角坐標(biāo)系向像空間輔助坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化 由于將像

11、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xXXa1b1c1XyR1YRT Ya2b2c2YfZZa3b3c3Z4. 推導(dǎo)攝影中心點(diǎn)、像點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)物點(diǎn)三點(diǎn)位于一條直線上的共線條件方程， 并簡(jiǎn)要簡(jiǎn)述其在攝影測(cè)量中的主要用途。答：設(shè)攝影中心 S在某一規(guī)定的物方空間左手直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為( Xs,Ys,Zs )，任一地面點(diǎn) A在該物方空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為 ( X A,YA,ZA),A 在像片上的構(gòu)像 a 在像空間坐標(biāo)系 和像空間輔助坐標(biāo)為 ( x,y, f )和( X,

12、Y,Z ), 攝影時(shí) S, a, A三點(diǎn)共線且滿足如下關(guān)系：XYZXA X SYAYSZA ZSXXAXS即YYAYS(1)ZZAZS又像空間坐標(biāo)與像空間輔助坐標(biāo)系滿足：(2)RY式中， Ra1b1a2b2a3b3 為由像片外方位角元素組成的正交變換矩陣。c1將(2) 式寫成純量形式并用第一、二式分別除以第三式，可得 a1(Xxfa3(X Aa2(Xy f 2c2c3AX S)b1(YAYS )c1(ZAZS )X S)b3(YAYS)c3 (ZAZS)AX S)b2 (YAYS)c2(Z AZS)a3(X AXS)b3(YAYS)c3(ZAZS)表示了攝影中心點(diǎn)、像點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)物點(diǎn)三點(diǎn)位于一條

13、直線上的共線條件方程。 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、利用 DEM進(jìn)行單張像片測(cè)圖。 5、什么叫像點(diǎn)位移？怎樣才能消除它？投影差？ 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， 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

14、影像比例尺處處不等。2cf sin sin ( 像片傾角為 ，像距為， 方向角為f 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 rh 投影差： 因地形起伏引起的像點(diǎn)位移 h ( r 為以像底點(diǎn)為中心的像距， H像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，H 為攝影航高 )可對(duì)其進(jìn)行改正。 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。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) ?為什8、么? 答：利用一定數(shù)量的地面控制點(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

15、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) dX S,dYS ,dZ S,d ,d ,d 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。15. 立體像對(duì)空間前方交會(huì)的目的是什么 ? 答：應(yīng)用單像空間后方交會(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

16、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)。9、請(qǐng)簡(jiǎn)述空間后方交會(huì)的推導(dǎo)過程？（1）獲取原始數(shù)據(jù)。 從攝影資料中查取平均航高與攝影機(jī)主距；從外業(yè)測(cè)量成果中獲取地面控制點(diǎn)的地面測(cè)量，或轉(zhuǎn)換為地面攝影測(cè)量坐標(biāo)。（2）用像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè)儀器量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)。（3）確定未知數(shù)的初始值：在豎直攝影情況下，三個(gè)角元素的初始值取為： 三個(gè)直線元素取為：4） 用三個(gè)角元素的初始值計(jì)算各方向余弦值，組成旋轉(zhuǎn)矩陣R5） 用所取未知數(shù)的初始值和控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)，代入共線方程式， 逐點(diǎn)計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)的近似值（ x） ,（y） 并計(jì)算（6） 逐點(diǎn)計(jì)算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)，組成誤方程，迭代（

17、10）將否則新的近似值重復(fù) （ 4）（7） 計(jì)算法方程式的系數(shù)矩ZS0 陣mf n1ATZA控與,m常為攝數(shù)影項(xiàng)比例 求得未知數(shù)的改正數(shù) dX S,dYS ,dZS,d ,d ,d （ 9）計(jì)算改正后的外 求得的外方位元素與規(guī)定的限差比較，若小于限差，則迭代結(jié)束，- （ 9 ）。直到滿足為止。7. 攝影測(cè)量中，建立人造立體視覺應(yīng)滿足哪些條件？ 答：人造立體視覺必須符合自然界里提觀察的四個(gè)條件： 由兩個(gè)不同攝站攝取的同一景物的一個(gè)立體像對(duì)； 一只眼睛只觀察像對(duì)中的一張像片； 兩眼各自觀察同一景物的左右影像點(diǎn)的連線應(yīng)與眼基線近似平行； 像片間的距離應(yīng)與雙眼的交會(huì)角相適應(yīng)。6. 航攝像片與地圖有什么

18、不同？ 縮減版：1）投影方式不同 航攝像片是中心投影；地形圖是正射投影2 ）航片存在兩項(xiàng)誤差 相片因傾斜引起的像點(diǎn)位移；地形起伏引起的像點(diǎn)位移3 ）比例尺不同 地圖有統(tǒng)一的比例尺；像片無統(tǒng)一比例尺4 ）表示方法不同 地圖為線劃圖像；航片為影像圖5） 表示內(nèi)容不同 地圖需綜合考慮；像片為全部影像6 ）幾何上的不同 航攝像片可組成像對(duì)立體觀察。具體版： 答： 航攝像片是地面景物的中心投影構(gòu)像， 地圖在小范圍內(nèi)可認(rèn)為是地面景物的正 射投影，這兩種投影的性質(zhì)不同。（1）航攝像片與地形圖比例尺的差異 航攝像片的比例尺與地形圖比例尺的定義是相同的， 是線段在像平面上的構(gòu)像與其在地面 上的實(shí)地距離之比。 對(duì)

19、一幅地形圖來說，圖上各處比例尺都是相同的，即等于常數(shù)； 而對(duì)于中心投影的航攝像片來說， 不但因航高的變化會(huì)使各片的比例尺不一樣， 而且就同 一張航片而言，由于像片傾斜和地形起伏產(chǎn)生的像點(diǎn)位移也會(huì)使各處比例尺不一致。（2）航攝像片與地形圖投影方法的差異 地形圖的投影屬于正射投影（也稱垂直投影） ，因此地形圖上的地物地貌形狀與實(shí)地完全 相似，相關(guān)方位保持不變，各處比例尺相同。 航攝像片是地面的中心投影，由于同時(shí)存在由于像片傾斜和地形起伏而引起的像點(diǎn)位移， 致使航攝像片上的影像變形， 不但同一張像片上各處比例尺不一致， 而且相關(guān)方位也發(fā)生變 化。(3) 航攝像片與地形圖表示方法的差異在表示方法上，

20、地形圖上的地物、 地貌要素是按成圖比例尺規(guī)定的符號(hào)和等高線來表示的， 而航攝像片只能用影像的大小、形狀和色調(diào)反映地物、地貌。在表示內(nèi)容上， 地形圖上除用相應(yīng)的符號(hào)外還有必要的文字、 數(shù)字注記等 (如居民地名稱， 道路等級(jí)等) ，這些在航攝像片是表示不出來的。 在地形圖上要依據(jù)成圖比例尺， 對(duì)地物地貌要素進(jìn)行綜合取舍， 只表示那些重要或有方位 意義的地物；而在航攝像片上，所有地物都有其影像。9、內(nèi)定向步驟：(1) 、選取定向的數(shù)學(xué)模型； ( 2) 、讀取標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)點(diǎn)在框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；(3) 、人工量取(或自動(dòng)量取 ) 各框標(biāo)點(diǎn)的屏幕坐標(biāo)； (4) 、逐框標(biāo)點(diǎn)列誤差方程式，并用最小二乘原理求解

21、各內(nèi)定向參數(shù)； (5) 、將屏幕坐標(biāo)(掃描坐標(biāo))轉(zhuǎn)為框標(biāo)系坐標(biāo)。論述題：1. 試述空間后交前交計(jì)算地面點(diǎn)三維坐標(biāo)的基本過程 。答：(1) 野外像片控制測(cè)量一人立體像對(duì)如圖 3 12 所示，在重疊部分四角，找出四個(gè)明顯地物點(diǎn)，作為四個(gè)控制點(diǎn)。 在野外判讀出四個(gè)明顯地物點(diǎn)的地面位置， 做出地面標(biāo)志， 并在像片上準(zhǔn)確刺出點(diǎn)怔， 背面 加注說明。然后在野外用普通測(cè)量的方法測(cè)算出四個(gè)控制點(diǎn)的地面測(cè)量坐標(biāo)Xt,Yt,Zt 。(2) 用立體坐標(biāo)量測(cè)儀量測(cè)像點(diǎn)的坐標(biāo) 像片在儀器上歸心定向后，測(cè)出四個(gè)控制點(diǎn)的像片坐標(biāo)(x1,y1)與(x2,y2) ，然后測(cè)出所有需要解求的地面點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)(x1,y1)和 (x2

22、,y2)。(3) 空間后方交會(huì)計(jì)算像片外方位元素根據(jù)計(jì)算機(jī)中事先編制好的程序， 按要求輸入控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)及相內(nèi)的像點(diǎn)坐標(biāo)， 對(duì)兩張像片各自進(jìn)行空間后方文會(huì)，計(jì)算各自的六個(gè)外方位元素X S1，YS1，ZS1， 1， 1， 1和 X S2，YS2，Z S2， 2， 2， 2(4) 空間前方交會(huì)計(jì)算未知點(diǎn)地面坐標(biāo)1、用各自像片的角元素，按式計(jì)算出左、右像片的方向余弦值，組成旋轉(zhuǎn)矩陣R1與 R23、逐點(diǎn)計(jì)算像點(diǎn)的像空間輔助坐標(biāo)2、根據(jù)左、右像片的外方位線元素計(jì)算攝影基線分量BX，BY，BZ； BX XS2 XS1、X1x1X2Y1 R1y1 ?Y2 R2Z1fZ24、計(jì)算點(diǎn)投影系數(shù)BX Z 2BZX

23、2N1X1Z2X2Z1N2BX Z1BZX1X1Z2X2Z1Z S2 Z S15、計(jì)算未知點(diǎn)的地面攝影測(cè)量坐標(biāo)x2y2X tp N1X1 XS1 N2X2 X S2 Ytp N1Y1 YS1 N 2Y2 YS2Z tp N1Z1 Z S1 N2Z2 Z S22、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？其計(jì)算過程是什么？ 答：用解析的方法處理立體像對(duì)，常用的方法有三種： 空間后方交會(huì)空間前方交會(huì)： 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 空間坐標(biāo)。其過程如上。 解析法相對(duì)定向絕對(duì)定向： 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

24、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)。雙像解析的相對(duì)定向 +絕對(duì)定向 1 利用相對(duì)定向元素的誤差方程式解求相對(duì)定向元素2、組成旋轉(zhuǎn)矩陣， 利用前方交會(huì)公式解求模型點(diǎn)的坐標(biāo)。 3 根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)， 解求絕對(duì)定向元素。4 按絕對(duì)定向公式，將待定點(diǎn)坐標(biāo)納入地面攝影測(cè)量坐標(biāo)中。3）光束法： 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)3. 解析相對(duì)定向的目的是什么 ?有哪兩種方法 ?各

25、種方法的定向元素是哪五個(gè) ?各自特點(diǎn)？ 相對(duì)方位元素和絕對(duì)方位元素的各自具體的解算過程？ 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 定像空間輔助坐標(biāo)系 S1 X 1Y1Z1 ，使得左像片在 S1 X1Y1Z1 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 by,bz, , , 。特點(diǎn)：固定一個(gè)光束，移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)另外 一個(gè)光束，便可以確定兩個(gè)光束

26、間的相對(duì)方位。 這種相對(duì)方位元素系統(tǒng)被稱為連續(xù)像對(duì)系統(tǒng)。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 X 軸，以左攝影中心 S1 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XZ平面，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系 S1 X1Y1Z1 ，單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素為1, 1, 2, 2, 2 。特點(diǎn)：在不改變兩投影中心位置的情況下， 通過兩個(gè)光束旋轉(zhuǎn)來確定相對(duì)方位， 適用于單獨(dú)像對(duì)的作業(yè)， 因此又稱為單獨(dú) 像對(duì)系統(tǒng)。相對(duì)方位元素的解算過程 ：連續(xù)相對(duì)方位元素的解算過程 ： 1、原始數(shù)據(jù) 2、確定相對(duì)方位 元素的初始值 3、計(jì)算右片的旋轉(zhuǎn)矩陣 4、計(jì)算坐標(biāo) 5、

27、組誤差方程，并形成法方程 6、答解 法方程 7、計(jì)算相對(duì)方位元素的值； 單獨(dú)相對(duì)方位元素的解算過程 1、原始數(shù)據(jù) 2、確定相 對(duì)方位元素的初始值 3、計(jì)算左、右片的旋轉(zhuǎn)矩陣 4、計(jì)算坐標(biāo) 5、組誤差方程，并形成法 方程 6、答解法方程 7、計(jì)算相對(duì)方位元素的值； 絕對(duì)方位元素解算過程： 1、輸入原始數(shù)據(jù) （模型點(diǎn)坐標(biāo)和控制點(diǎn)地面坐標(biāo)） ； 2、確定絕對(duì)方位元素近似值 3、計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣 4、計(jì)算 d 5 、逐點(diǎn)組成誤差方程式 6、法化答解改正數(shù) 7、計(jì)算絕對(duì)方位元素 24. 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？ 絕對(duì)定向元素有七個(gè)，即三個(gè)平移量X， Y， Z ，三個(gè)旋

28、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 紙上同名連線相重合， 這意味著解求三個(gè)平移量X， Y， Z 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

29、制點(diǎn)將模型置平。 18. 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)X， Y， Z， ， ， ， 。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) （ Xtp ,Ytp ）和高程 Ztp 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。 19. 解析空中三角測(cè)量有哪些方法 ?答：一、航帶法解析空

30、中三角測(cè)量 首先對(duì)航帶中每個(gè)像對(duì)進(jìn)行連續(xù)法相對(duì)定向， 建立立體模型。 然后 用航帶內(nèi)四個(gè)已知控制 點(diǎn)或相鄰航帶公共點(diǎn)， 進(jìn)行航帶模型的絕對(duì)定向 將各航帶模型連接成區(qū)域網(wǎng)， 并得到所有 模型點(diǎn)在統(tǒng)一的地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。最后， 進(jìn)行航帶或區(qū)域網(wǎng)的非線性改正。 改正的方法是， 認(rèn)為每條航帶有各自的一組多項(xiàng)式系數(shù)值 然后以控制點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)與實(shí)測(cè)坐 標(biāo)應(yīng)相等以及相鄰航帶公共點(diǎn)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 的多項(xiàng)式系數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)改正，最終求出加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)。二、獨(dú)立模型法解析空中三角測(cè)量 它是基于單獨(dú)法相對(duì)定向建立單個(gè)立體模型。 由于各個(gè)模型的像空間輔助坐標(biāo)系和比例

31、尺均 不一致， 因此要用模型內(nèi)的巳知控制點(diǎn)和模型公共點(diǎn)進(jìn)行空間相似變換。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)。三、光束法解析空中三角測(cè)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 的統(tǒng)一誤差方程式和法方程式， 整體解求區(qū)域內(nèi)每張像片的六個(gè)外方位

32、元素以及所有待求點(diǎn) 的地面坐標(biāo)，其原理就是光束法雙像解析攝影測(cè)量。4、像底點(diǎn)的特性 ：鉛垂線在像面上的構(gòu)像位于以像底點(diǎn) n 為輻射中心的相應(yīng)輻射線上。5、等角點(diǎn)的特性 ：在傾斜像片和水平地面上，由等角點(diǎn)c 和 C 所引出的一對(duì)透視對(duì)應(yīng)線無方向偏 差，保持著方向角相等， 在傾斜像片上以等角點(diǎn) c 為角點(diǎn)量測(cè)的某角度可用于代替在地面用 C為測(cè)站實(shí)測(cè)的水平角。6、等比線的特性 ：等比線的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的攝影比例尺， 不受像片傾斜影響。 9、 基于角度判讀法的 tin 建立步驟 ：（1）將原始數(shù)據(jù)分塊。檢索所處理三角形鄰近點(diǎn)（2）確定第一個(gè)三角形。從原始離散點(diǎn)中任取一數(shù)據(jù)點(diǎn)A；找到 A 的最

33、鄰近點(diǎn) B，按余弦定理求三角形的第三點(diǎn)組成第一個(gè)三角形， 即對(duì)附近的各備選點(diǎn) Ci ，利用余弦定理計(jì)算 Ci ，則(3) 擴(kuò)展相鄰三角形，并判斷其有效性。對(duì)每一個(gè)已生成的三角形的新增加的兩邊， 按角度最大的原則向外進(jìn)行擴(kuò)展，并進(jìn)行是否重復(fù)的檢測(cè)。向外擴(kuò)展的處理。若從頂點(diǎn)為 P1(X1,Y1), P2(X2,Y2), P3(X3,Y3) 的三角形之 P1P2邊 向外擴(kuò)展，應(yīng)取位于直線 P1P2與 P3 異側(cè)的點(diǎn)(4) 重復(fù) (3), 直至全部離散點(diǎn)被連成了一個(gè)不規(guī)則的三角網(wǎng)的DEM10、GPS 輔助空中三角測(cè)量 ：將基于載波相位觀測(cè)p量x %的動(dòng)態(tài)px 1 0G0P%S 定位技術(shù)獲取的攝影中心

34、曝光 時(shí)刻的三維坐標(biāo)作為帶權(quán)觀測(cè)值，引入光束法區(qū)px域%網(wǎng)平差Lx中，10整0 體% 求解影像外方位元 素和加 密點(diǎn)的地面坐標(biāo)，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定的理論和方法。py1、 敘述 GPS輔助空中三角測(cè)量的基本原理，并p說y 明%其優(yōu)點(diǎn)Ly1。00 %獲取航攝儀曝光時(shí)刻攝站的 以取代 (或減少 )地面控制， 并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定的GPS輔助空中三角測(cè)量是指利用機(jī)載 GPS接收機(jī)與地面基準(zhǔn)站的 GPS接收機(jī)，至少兩臺(tái) GPS 信號(hào)接收機(jī)同步、 快速、 連續(xù)地觀測(cè) GPS衛(wèi)星信號(hào)、 同時(shí)獲取航空攝影瞬間航攝儀快門開啟 脈沖，經(jīng)過 GPS載波相位測(cè)量差分定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理， 三維坐標(biāo)，然后將其視為附加

35、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)模型和算法來整體確定目標(biāo)點(diǎn)位和像片方位元素， 理論、技術(shù)和方法。34. 為什么要進(jìn)行核線相關(guān)？如何獲取同名核線？ 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

36、一對(duì)同名核線。1、像片旋角 ：一張像片上相鄰主點(diǎn)連線與同方向框標(biāo)連線間的夾角。要求旋片角不得大于6o2、航向重疊 ：指沿航線飛行方向兩相鄰像片上的重疊影像。 航向重疊度 ：航線相鄰兩張像片的重疊度。，=53%, 60%65%。3、旁向重疊 ：指兩相鄰航帶像片之間的影像重疊。旁向重疊度 ：相鄰航線像片的重疊度。，=15% ,15%30%。2、像片傾角 ：攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直，偏離鉛垂線的夾角應(yīng)當(dāng)3 度，其夾角即為像片傾角。 航帶彎曲度 ：指航帶兩端像片主點(diǎn)之間的直線距離 L 與偏離該直線最遠(yuǎn) 的像主點(diǎn)到該直線的垂距之比。 航帶的彎曲影響到航帶重疊、 旁向重疊的一致性， 如果彎曲

37、太大，則會(huì)產(chǎn)生航攝漏洞，甚至影響到攝影測(cè)量的作業(yè)。航帶彎曲度一百規(guī)定不超過3%。3、像片旋偏角： 相鄰兩像片的主點(diǎn)連線與像幅沿航帶飛行方向的兩框標(biāo)連線之間的夾角稱 為像片的旋偏角。一般要求小于 6，個(gè)別最大不應(yīng)大于 8。11、人造立體視覺 ：觀察立體像對(duì)得到地面景物立體影像的立體感覺稱為人造立體視覺。12、正立體 ：把左方攝影站攝得的像片 P1放在左方，用左眼觀察；右攝影站攝得的像片P2放在右方，用右眼觀察，就得到一個(gè)與實(shí)物相似的立體效果，稱為正立體。13、反立體：把左方攝站攝得的像片 P1 放在右方，用右眼觀察；右方攝站攝得的像片 P2 放在左方用左眼觀察，如圖( b)。這種立體效應(yīng)稱為反立體。14、數(shù)字影像的定向包括內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向。15、TIN 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有三種形式 ：直接表示網(wǎng)點(diǎn)鄰接關(guān)系，直接表示三角形及鄰接關(guān)系，混合 表示網(wǎng)點(diǎn)及三角形鄰接關(guān)系。1, 、空三加密三種方法的比較：1）航帶法區(qū)域網(wǎng)平差的數(shù)學(xué)模型是航帶坐標(biāo)的非線性多項(xiàng)式的改正公式，平差單元是一條 航帶，把航帶的地面坐標(biāo)視為“觀測(cè)值” ，整體平差解求出各航帶的非線性改正系數(shù)。該法 方便、速度快，但精度不高。2）獨(dú)立模型