攝影測量考試復(fù)習(xí)題

攝影測量考試復(fù)習(xí)題攝影測量考試復(fù)習(xí)題攝影測量考試復(fù)習(xí)題資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月攝影測量考試復(fù)習(xí)題版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：一、名詞解釋：1、攝影測量學(xué)：對研究的對象進(jìn)行攝影，根據(jù)所獲得的構(gòu)象信息，從幾何方面和物理方面加以分析研究，從而對所攝對象的本質(zhì)提供各種資料的一門學(xué)科。2、解析空中三角測量：用計(jì)算的方式，根據(jù)量測的像點(diǎn)坐標(biāo)和少量的控制點(diǎn)，采用較嚴(yán)密的數(shù)學(xué)公式，利用最小二乘原理，在計(jì)算機(jī)上解求測圖所需控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。3、數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算計(jì)算機(jī)技術(shù)，數(shù)字影像處理，影像匹配，模擬識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法，提取所攝對象，用數(shù)字方式表達(dá)幾何與物理信息的攝影測量學(xué)的分支學(xué)科。4、空間前方交會(huì)：由立體像對的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點(diǎn)坐標(biāo)的方法。5、單向空間后方交會(huì)：利用航片上三個(gè)以上的像點(diǎn)坐標(biāo)及相應(yīng)的地面控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算像片外方位元素的工作。6、影像匹配：利用兩個(gè)影像信號(hào)相關(guān)的函數(shù)，評價(jià)它們之間的相似性，以確定同名像點(diǎn)的過程。7、數(shù)字影像匹配：用數(shù)字計(jì)算的方法對立體像對經(jīng)數(shù)字化后所取得的灰度值，通過相關(guān)函數(shù)，探求左右影像的相似程度，以確定同名像點(diǎn)。8、像片解析：利用數(shù)學(xué)分析的方法，研究被攝景物的成像規(guī)律，根據(jù)像片上的影像與所攝物體之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式，從而建立起的像點(diǎn)與物點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系式。9、雙向解析攝影測量：按照立體像對與被攝物體的幾何關(guān)系，以數(shù)學(xué)計(jì)算方式，通過計(jì)算機(jī)解求被攝物體的三維空間坐標(biāo)的方法。光束法：用已知的少數(shù)控制點(diǎn)以及待求的地面點(diǎn)，在立體像對內(nèi)同時(shí)解求兩像片的外方位元素和待定點(diǎn)的坐標(biāo)，俗稱一步定向法。10、攝影基線：航線方向相鄰兩個(gè)攝站點(diǎn)間的空間距離。11、相對定向：根據(jù)立體像對內(nèi)在的幾何關(guān)系恢復(fù)兩張像片之間的相對位置和姿態(tài)，使同名光線對對相交，建立與地面相似的立體模型，即確定一個(gè)立體像對兩張相片的相對位置。12、絕對定向：用已知的地面控制點(diǎn)確定相對定向所建立的立體幾何模型的比例尺和空間方位。解析法絕對定向：利用已知的地面控制點(diǎn)，從絕對定向的關(guān)系式出發(fā)，解求七個(gè)絕對定向元素。模型縮放因子模型旋轉(zhuǎn)因子坐標(biāo)原點(diǎn)平移量Xs、Ys、Zs。13、相對定向元素：描述兩張像片相對位置和姿態(tài)的參數(shù)。絕對定向元素：描述立體像對在攝影瞬間的絕對位置和姿態(tài)參數(shù)。14、方位元素：確定攝影瞬間攝影中心與像片在設(shè)定的空間坐標(biāo)系中的位置與姿態(tài)的參數(shù)，即確定這三者之間相關(guān)位置和姿態(tài)的參數(shù)。15、內(nèi)方位元素：描述攝影中心S與相片的相對位置的參數(shù)。外方為元素：在恢復(fù)了像片內(nèi)方位元素的基礎(chǔ)上，確定攝影光束在攝影瞬間的相對位置和姿態(tài)的參數(shù)。16、像片糾正：若對原始的航攝像片進(jìn)行處理，即用某些光學(xué)攝影的儀器進(jìn)行投影變換，使變換后得到的影像相當(dāng)于攝影儀物鏡光軸在鉛垂位置時(shí)攝取的水平像片，同時(shí)改化至圖比例尺；或應(yīng)用計(jì)算機(jī)按相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行解算，從原始非正攝的數(shù)字影像獲取數(shù)字正攝影像，這些作業(yè)過程均稱為像片糾正。像片糾正目的：將中心投影的像片變成具有正射投影性質(zhì)的像片。17、數(shù)字微分糾正：根據(jù)已知影像內(nèi)定向參數(shù)和外方為元素及數(shù)字高程模型，按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算，從原始非正攝投影的數(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，這種直接用計(jì)算機(jī)對數(shù)子影像進(jìn)行逐個(gè)像元的微分糾正稱為數(shù)字微分糾正。18、航向重疊：同一條航線上相鄰兩張像片的重疊度。旁向重疊：相鄰航線相鄰兩像片的重疊度。19、攝影比例尺：航攝像片上一線段為ｌ的影像與地面上相應(yīng)線段的水平距離L之比，即１/m=ｌ/M。20、絕對航高：攝影瞬間攝影機(jī)的物鏡中心相對于平均海水面的航高。相對航高：攝影瞬間攝影機(jī)物鏡中心相對于其他某一基準(zhǔn)面或某一點(diǎn)的高度。攝影航高：攝影瞬間攝影機(jī)物鏡中心至攝影基準(zhǔn)面的距離。相對航高：相對于某一基準(zhǔn)面的高度。絕對航高：相對于平均海平面的高度21、數(shù)字高程模型：若地面點(diǎn)按一定格網(wǎng)形式排列，點(diǎn)的平面坐標(biāo)X、Y可由起始原點(diǎn)推算而無需記錄，地面形態(tài)只用點(diǎn)的高程Z來表達(dá)，這種數(shù)據(jù)列陣稱為數(shù)字高程模型(DEM)。DEM特點(diǎn)矩形格網(wǎng)DEM存儲(chǔ)量小、便于使用、又易于管理但有時(shí)候不能準(zhǔn)確表示地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部,導(dǎo)致基于DEM描繪的等高線不能準(zhǔn)確地表示地貌。影像數(shù)字化: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。23、合面：過投影中心作一水平面平行于地面，這一個(gè)平面稱為合面；核面：攝影基線與地面點(diǎn)所作平面。24、遙感：通常是指通過某種傳感裝置，在不與被研究對象直接接觸的情況下，獲其其特征信息，并對這些信息進(jìn)行提取、加工、表達(dá)和應(yīng)用的一門科學(xué)和技術(shù)。遙感技術(shù)包括傳感技術(shù)，信息技術(shù)、提取和應(yīng)用技術(shù)、目標(biāo)信息特征的分析與測量技術(shù)等。25、左右視差：在攝影測量中同一立體像對的同名像點(diǎn)在各自的像平面坐標(biāo)系的ｘ，ｙ坐標(biāo)之差。26.攝影測量與遙感定義：攝影測量與遙感是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達(dá)進(jìn)行記錄、量測和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學(xué)和技術(shù)簡答題：1、攝影測量五種坐標(biāo)系：答：1)像平面坐標(biāo)系以像主點(diǎn)O為原點(diǎn)建立起來的右手直角坐標(biāo)系O-XY2)像空間坐標(biāo)系：以攝影中心S為坐標(biāo)原點(diǎn)，平面坐標(biāo)坐標(biāo)X,Y與像平面坐標(biāo)系中X,Y軸平行，Z軸與攝影光束軸重合，建立的空間右手直角坐標(biāo)系S-xyz3)像空間輔助坐標(biāo)系：由于每張像片的像空間坐標(biāo)系都不同，所以需要建立一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系，用S-XYZ表示，坐標(biāo)原點(diǎn)仍然取攝影中心S,有下列三種情況:(1)取X,Y,Z平行于地面攝影測量坐標(biāo)系D-XYZ，這樣同一像點(diǎn)a在像空間坐標(biāo)系中坐標(biāo)是X,Y,Z=-f，在像空間輔助坐標(biāo)系中坐標(biāo)是X,Y,Z(2)以每條航帶的第一張像片的像空間坐標(biāo)系作為像空間輔助坐標(biāo)系(3)是以每個(gè)像片對的左像片攝影中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，攝影基線為X軸，以X軸和攝影光束形成的XZ平面，過原點(diǎn)作垂直于XZ平面（左核面）的Y軸構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系.4)地面測量坐標(biāo)系：指高斯克呂6和3帶投影下的平面直角坐標(biāo)系和定義在某一高程基準(zhǔn)面的高程，形成的空間左手直角坐標(biāo)系T-XtYTZT。5)地面攝影測量坐標(biāo)系：坐標(biāo)原點(diǎn)在測區(qū)的某一地面點(diǎn)上，X軸大致與航向一致的水平方向，Y軸垂直于X軸，Z軸沿鉛垂方向，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系D-XYZ。2、什么叫攝影測量學(xué)，它的主要特點(diǎn)有哪些？

答：攝影測量的特點(diǎn)：（1）很少受自然和地理?xiàng)l件的限制；（2）信息豐富逼真：（3）獲取資料速度快，能反應(yīng)物體不同時(shí)期動(dòng)態(tài)變化，有良好的量測精度；（4）只要物體能被成像，都可以使用攝影測量的方法和技術(shù)解決某一方面的問題；（5）與傳統(tǒng)測量方法相比，減輕外業(yè)工作量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。3、攝影測量經(jīng)過哪三個(gè)階段，各階段的原理及代表儀器？答：攝影測量發(fā)展所經(jīng)歷的三個(gè)階段：模擬攝影測量，解析攝影測量，數(shù)字?jǐn)z影測量。模擬攝影測量是在室內(nèi)利用光學(xué)的或機(jī)械的方法模擬攝影過程，恢復(fù)攝影時(shí)像片的空間方位，姿態(tài)和相互關(guān)系，建立實(shí)際的縮小模型，即攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)，再在該模型的表面進(jìn)行測量。該方法主要依賴于攝影測量內(nèi)業(yè)測量設(shè)備，研究的重點(diǎn)主要放在儀器的研制上。其代表儀器為：模擬測圖儀解析空中三角測量是用攝影測量的方法在大面積范圍內(nèi)測定點(diǎn)的一種精確方法。通常采用的平差模型有航帶法，獨(dú)立模型法及光束法。其代表儀器：解析測圖儀。數(shù)字?jǐn)z影測量是利用所采集的數(shù)字/數(shù)字化影像，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種數(shù)值，圖形和影像處理，研究目標(biāo)的幾何和物理特性，從而獲得各種形式的數(shù)字產(chǎn)品和可視化產(chǎn)品。其代表儀器：數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)。4、航空攝影測量對攝影過程及航攝資料有哪些要求為什么要求航向重疊和旁向重疊答：攝影過程航空攝影前要做出計(jì)劃，在做好地面準(zhǔn)備工作之后，選擇晴朗無云的天氣，利用帶有航攝儀的飛機(jī)或其他空載工具對地面進(jìn)行攝影。飛行完畢后，將感光的底片進(jìn)行攝影處理，得到航攝底片，稱為負(fù)片。對攝影資料的基本要求：航攝像片的好壞，直接影響測圖精度，基本要求包括:影像的色調(diào)（要求影像清晰，色調(diào)一致，反差適中，像片上不應(yīng)有妨礙測圖的陰影）、像片重疊（為了滿足測圖的需要，在同一條航線上，相鄰兩像片應(yīng)有一定范圍的影像重疊，稱為航向重疊，相鄰航線也應(yīng)有足夠的重疊，稱為旁向重疊）、像片傾角（一般要求傾角不大于2°最大不超過3°）、航向彎曲（一般要求航攝最大偏距與全航線長之比不大于百分之三）、像片旋角（像片旋角會(huì)使旋重疊度收到影響，一般要求其不超過6°最大不超過8°）5、人造立體視覺必須符合自然立體的四個(gè)條件：（1）兩張像片必須是在兩個(gè)不同位置對同一景物攝取的立體像對；（2）每只眼睛必須只能觀察像對的一張像片；（3）兩像片上相同景物（同名像點(diǎn)）的連線與眼睛基線應(yīng)大致平行；（4）兩像片的比例尺相近（差別<15%）否則需用ZOOM系統(tǒng)等進(jìn)行調(diào)節(jié)。6、什么是共線條件方程式？并簡要說明各個(gè)符號(hào)的涵義及其在攝影測量中的主要應(yīng)用。

答：（1）共線方程：描述像點(diǎn)a、攝影中心S與地面點(diǎn)A位于一條直線上的中心投影的構(gòu)像方程式。（x,y）--像點(diǎn)在O-xy中的坐標(biāo)；f:攝影機(jī)主距；（XsYsZs）:攝影中心S在D-XYZ中的坐標(biāo)；（XYZ）:地面店在D-XYZ中的坐標(biāo)；aibici:方向余弦。共線方程式共包括有12個(gè)數(shù)據(jù)，以像主點(diǎn)為原點(diǎn)坐標(biāo)x、y，相應(yīng)地面點(diǎn)坐標(biāo)X、Y、Z，像片主距f及外方位元素Xs、Ys、Zs、σ、ω、κ（2）共線方程的應(yīng)用主要有（6分）：1、單像空間后方交會(huì)與多像空間前方交會(huì)；2、光束法區(qū)域網(wǎng)平差的基本公式；3、解析測圖儀中數(shù)字投影的基礎(chǔ)；5、利用DEM與共線方程進(jìn)行單張像片測圖；6、利用數(shù)字高程模型（DEM）和共線方程制作正射影像。7、像控點(diǎn)布設(shè)的一般原則是什么？答：像控點(diǎn)布設(shè)的一般原則：1）像控點(diǎn)一般按航線全區(qū)統(tǒng)一布點(diǎn)，可不受圖幅單位的限制；2）布在同一位置的平面點(diǎn)和高程點(diǎn)，應(yīng)盡量聯(lián)測成平高點(diǎn)；3）相鄰像對和相鄰航線之間的像控點(diǎn)應(yīng)盡量公用。當(dāng)航線間像片排列交錯(cuò)而不能公用時(shí)，必須分別布點(diǎn)；4）位于自由圖邊或非連續(xù)作業(yè)的待測圖邊的像控點(diǎn)，一律布圖廓線外，確保成圖滿幅；5）像控點(diǎn)盡可能在攝影前布設(shè)地面標(biāo)志，以提高刺點(diǎn)精度，增強(qiáng)外業(yè)控制點(diǎn)的可靠性；6）點(diǎn)位必須選擇在像片上的明顯目標(biāo)點(diǎn)，以便于正確地相互轉(zhuǎn)刺和立體觀察時(shí)辨認(rèn)點(diǎn)位。8、光束法區(qū)域網(wǎng)平差的基本思想，主要過程，為什么說它是最嚴(yán)密的一種方法？答：光束法區(qū)域網(wǎng)基本思想：以每張像片所組成的一束攝影光線作為平差的基本單位，以共線條件方程作為平差的基本方程。通過各個(gè)光束在空中的旋轉(zhuǎn)和平移，使模型之間公共點(diǎn)的光線實(shí)現(xiàn)最佳交會(huì)，并使整個(gè)區(qū)域納入到已知的控制點(diǎn)地面坐標(biāo)系中去。要建立全區(qū)域統(tǒng)一的誤差方程式，整體求解全區(qū)域內(nèi)每張像片的六個(gè)外方位元素以及所有待求點(diǎn)的地面坐標(biāo)。光束法區(qū)域網(wǎng)平差主要過程：1獲取每張像片外方位元素及待定點(diǎn)坐標(biāo)的近似值；2從每張像片上控制點(diǎn)、待定點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)出發(fā)，按共線條件列出誤差方程式；3逐點(diǎn)法化建立改化法方程式，按邊法化邊消元、循環(huán)分塊的求解方法，先求出其中的一類未知數(shù)，通常先求每張像片的外方位元素；4按空間前方交會(huì)求待定點(diǎn)的地面坐標(biāo)，對于相鄰像片的公共點(diǎn)，應(yīng)取其均值作為最后的結(jié)果。其平差的數(shù)學(xué)模型是共線條件式，平差單元是單個(gè)光束，像點(diǎn)坐標(biāo)是觀測值，未知數(shù)是每張像片的外方位元素及所有待定點(diǎn)的坐標(biāo)。誤差方程直接有像點(diǎn)坐標(biāo)的觀測值列出，能對像點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)誤差改正，所以是最嚴(yán)密的方法。9、最小二乘法影響匹配的優(yōu)點(diǎn)有哪些

答：1）最小二乘影像匹配中可以非常靈活地引入各種已知參數(shù)和條件，從而可以進(jìn)行整體平差；2）解決單點(diǎn)的影像匹配問題以求其視差，也可以直接解求其空間坐標(biāo)；3）同時(shí)解決多點(diǎn)影像匹配的可靠性；4）引入粗差檢測，從而大大地提高影像匹配的可靠性。10、數(shù)字微分糾正的基本原理和反解法（間接法）過程？答：數(shù)字微分糾正的基本原理：在已知像片的內(nèi)定向參數(shù)、外方位元素及數(shù)字高程模型的前提下，實(shí)現(xiàn)原始圖像與糾正后圖像間的幾何關(guān)系，由糾正后的像點(diǎn)P（X,Y）出發(fā)，根據(jù)像片的內(nèi)、外方為元素及P點(diǎn)的高程反求其在原始圖像上相應(yīng)像點(diǎn)p的坐標(biāo)（x,y），經(jīng)內(nèi)插出P的灰度值后，再將灰度值賦給P,此法即為間接法。數(shù)字微分糾正的過程：1）計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)；2）計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)；3）灰度內(nèi)插；4）灰度賦值。11、已知大地控制點(diǎn)ABCD的三維坐標(biāo)，T為未知點(diǎn)。求：1）請寫出一種方法求T的大地坐標(biāo)；2）寫出主要步驟；3）寫出主要的數(shù)學(xué)模型；4）若D落水，求出D點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)。解：⑴后方-前方，相對定向元素-絕對定向元素，光束法解算。⑵①量A,B.C，D的像點(diǎn)坐標(biāo)，并進(jìn)行像點(diǎn)坐標(biāo)誤差改正；②把A,C,B.D的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到攝影坐標(biāo)系中；③利用共線條件方程式分別解算出p1，p2的外方位元素；④利用前方交會(huì)方程式計(jì)算出并轉(zhuǎn)換成大地坐標(biāo)系的坐標(biāo)。⑶共線條件方程式⑷由像片p1的控制點(diǎn)ABC像點(diǎn)坐標(biāo)和大地坐標(biāo)，利用共線方程式反算得到得到方向余弦ai、bi、ci值和攝影主距f，再利用共線條件方程式代入D點(diǎn)的大地坐標(biāo)和反算得到方向余弦ai、bi、ci值和攝影主距f解算出D點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)。12、雙像解析的空間后交－前方交會(huì)步驟：（1）野外像片控制測量；（2）量測像點(diǎn)坐標(biāo)，并進(jìn)行誤差改正；（3）空間后方交會(huì)計(jì)算兩像片的外方位元素，并進(jìn)行系統(tǒng)誤差改正；（4）空間前方交會(huì)計(jì)算待定點(diǎn)地面坐標(biāo)。13、簡述空間后方交會(huì)的解答過程：（1）獲取已知數(shù)據(jù)；（2）量測控制點(diǎn)的像點(diǎn)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）組成誤差方程；（7）組成法方程式；（8）解求外方位元素；（9）檢查計(jì)算是否收斂.14、數(shù)字?jǐn)z影測量測圖的主要過程：1）影像數(shù)字化2）解析內(nèi)定向3）相對定向4）絕對定向5）數(shù)字影像處理6）建立DEM7）自動(dòng)生成等高線8）生成正射影像9）生成帶有等高線的正射影像10）測繪數(shù)字地形圖（DLG）15、雙向解析攝影測量的三種解法的比較？

答：雙向解析攝影測量的三種解算方法：后交-前交解法；相對定向-絕對定向解法；光束法。三種方法的比較分析如下：（1）第一種方法前交的結(jié)果依賴于空間后方交會(huì)的精度，前交過程中沒有充分利用，多余條件進(jìn)行平差計(jì)算；（2）第二種方法計(jì)算公式比較多，最后的點(diǎn)位精度取決于相對定向與絕對定向的精度，用這種方法是解算結(jié)果不能嚴(yán)格表達(dá)一副影像的外方位元素；（3）第三種方法的理論最嚴(yán)密、精度最高，待定點(diǎn)的坐標(biāo)是完全按最小二乘法的原理解求出來的?；谏鲜龇治觯谝环N方法常在已知像片的外方位元素、需確定少量的待定點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)用，第二種方法多在航帶法解析空中三角測量中應(yīng)用；第三種方法在光線束法解析空中三角測量中應(yīng)用。16、影像相關(guān)的方法，數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)內(nèi)插方法，DEM數(shù)據(jù)壓縮常用的方法和DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括哪些內(nèi)容，解析法處理立體像對的常用方法

答：影像相關(guān)的方法主要有相關(guān)系數(shù)法、協(xié)方差法和最小二乘影像相關(guān)；數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)內(nèi)插方法有移動(dòng)曲面擬合法、線性內(nèi)插法、雙線性內(nèi)插法、多面函數(shù)內(nèi)插法、分塊雙三次多項(xiàng)式法內(nèi)插法；DEM數(shù)據(jù)壓縮常用的方法有整型量存儲(chǔ)、壓縮編碼和差分映射；DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理主要內(nèi)容：1.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換2.坐標(biāo)系統(tǒng)變換3.數(shù)據(jù)的編輯4.柵格數(shù)據(jù)的矢量化轉(zhuǎn)換5.數(shù)據(jù)分塊。解析法處理立體像對的常用方法：（1）利用像片的空間后方交會(huì)與前方交會(huì)求解地面目標(biāo)的空間空間坐標(biāo)；（2）利用