攝影測量課后習(xí)題復(fù)習(xí)

./1、攝影測量對航攝資料有哪些基本要求？答：1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.2像片重疊同一航線上要求兩相鄰像片應(yīng)有一定的重疊,稱航向重疊.航向重疊：60%~65%,最小不應(yīng)小于53%；相鄰航線間也應(yīng)有足夠的重疊稱旁向重疊.旁向重疊：30%~40%最小不得小于15%3像片傾角在攝影瞬間攝影機軸發(fā)生了傾斜,攝影機軸與鉛直方向的夾角稱為相片傾角,不大于2°,最大不超過3°.4航線彎曲受技術(shù)和自然條件限制,飛機往往不能按預(yù)定航線飛行而產(chǎn)生彎曲,造成漏攝或旁向重疊過小從而影像內(nèi)業(yè)成圖.一般要求航攝最大偏距與全航線長之比不大于3%.5像片旋角相鄰像片的主點連線與像幅沿航線方向兩框標連線間的夾角稱像片旋角,一般要求像片旋角不超過6°,最大不超過8°.2、什么是像片重疊？為什么要求相鄰像片之間及航線之間的像片要有一定的重疊？答：兩張相鄰的像片之間重疊的部分叫像片重疊為了滿足測圖的需要,在同一航線上,相鄰兩像片應(yīng)有一定范圍的重疊,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.3、攝影測量常用哪些坐標系統(tǒng),各坐標又是如何定義的？像方坐標系：像平面坐標系、像空間坐標系、像空間輔助坐標系；像平面坐標系：是以像主點為原點的右手平面坐標系.像空間坐標系：以攝影中心S為坐標原點,x、y軸與像平面坐標系的x、y軸平行,z軸與光軸重合,形成像空間右手指教坐標系S-xyz.像空間輔助坐標系：像點坐標可以直接從像片上量取獲得,而各個像片的像空間坐標是不統(tǒng)一的,給計算帶來了困難,就需要建立統(tǒng)一的坐標系,于是有了像空間輔助在坐標系.有三種取法：1.取u、v、w軸系分別平行于地面攝影測量坐標系D-XYZ,這樣同一像點a在像空間坐標系坐標為x,y,z=<-f>,而在像空間輔助坐標系中的坐標為u,v,w；2.是以每條航線第一張像片的像空間坐標系作為像空間輔助坐標系；3.以每個相片對的左像片攝影中心為坐標原點,攝影基線方向為u軸,以攝影基線及左片光軸構(gòu)成的平面作為uw平面,過原點且垂直于uw平面<左核面>的軸為v構(gòu)成右手直角坐標系.物方坐標系：地面測量坐標系、地面攝影測量坐標系；地面測量坐標系：高斯-克呂格3度或6度帶投影的平面直角坐標系與定義的從某一基準面量起的高程兩者組合而成的空間左手坐標系地面攝影測量坐標系：地面測量坐標系是左手系,像空間輔助坐標系是右手系,給地面點由像空間輔助坐標系轉(zhuǎn)換到地面測量坐標系帶來困難,為此要建立一個過渡性坐標系,稱為地面攝影測量坐標系.原點在測區(qū)內(nèi)某一地面點上,X軸大致與航向一致的水平方向,Y軸與X軸正交,軸沿鉛垂方向,構(gòu)成右手直角坐標系.6、攝影測量中為什么常把像空間坐標系變?yōu)橄窨臻g輔助坐標系？答：像點的像空間坐標可以直接從像片平面坐標得到,但由于格片的像空間坐標系不同一,給計算帶來了困難,為此,需建立一種相對統(tǒng)一的坐標系,稱為像空間輔助在坐標系.7、什么是像片的內(nèi)、外方位元素？內(nèi)方位元素：是描述攝影中心與像片之間位置關(guān)系的參數(shù),包括三個參數(shù),即攝影中心S到像片的垂距〔主距f及像主點o在框標坐標系中的坐標x0、y0.外方位元素：在恢復(fù)內(nèi)方位元素的基礎(chǔ)上,確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù),稱為外方位元素.10、什么是共線方程？它在攝影測量中有何應(yīng)用？共線方程：上式描述了像點a、攝影中心S與地面點A位于一條直線上,所以又稱共線方程.應(yīng)用：單像空間后方交會,雙像攝影測量光束法、解析測圖儀原理及數(shù)字影像糾正都要用到.第四章2、什么是人造立體效能？人造立體視覺必須符合自然立體觀察的那些條件？答：空間景物在感光材料上構(gòu)像,再用人眼觀察構(gòu)像的像片而產(chǎn)生生理視差,重建空間景物立體視覺.這樣的立體感覺稱為人造立體視覺,所看到的立體模型稱為視模型.必須符合四個條件：兩張像片必須是在兩個不同位置對同一景物攝取的立體像對.每只眼睛必須只能觀察相對的一張像片；兩像片上相同景物〔同名像點的連線與眼睛基線應(yīng)大致平行；兩像片的比例尺相近〔差別<15%,否則需要ZOOM系統(tǒng)進行調(diào)節(jié).5、連續(xù)像對與單獨像對各選取怎樣的像空間輔助坐標系？各有哪些相對定向元素？答：連續(xù)像對：若將左片置平,以左片的像空間坐標系作為本像對的像空間輔助坐標系〔或稱以左方像片為基準或左像片的外方位元素為已知,這樣的像對為連續(xù)相對.相對定向元素：bbφ、ω、κ為連續(xù)相對定向的五個相對定向元素.單獨像對：若將攝影基線置水平,像空間輔助坐標系選取S為坐標原點,基線B作為U軸,垂直于作核面的軸V軸構(gòu)成右手平面直角坐標系S–UVW,這樣的像對為單獨像對.相對定向元素：φ、κ、φ、ω、κ為單獨像對的相對定向五個元素.6、什么是絕對定向？一個立體模型有哪些絕對定向元素？答：要確定立體模型在地面攝影測量坐標系中的正確位置,需要把相對定向所建立的立體模型進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放,以便納入到地面攝影測量坐標系中,并歸化到制圖比例尺,這一過程稱為立體模型的絕對定向.一共有七個參數(shù)X、Y、Z、λ、Ф、Ω、К第五章1、什么叫單像空間后方交會？其觀測值和未知數(shù)各是什么？至少需要幾個已知控制點？為什么？答：單像空間后方交會：基本思想是利用至少三個已知地面控制點的坐標A<X,Y,Z>、B<X,Y,Z>、C<X,Y,Z>,與其影像上對應(yīng)的三個像點的影像坐標a<x,y>、b<x,y>、c<x,y>,根據(jù)共線方程,反求像片的外方位元素X、Y、Z、φ、ω、κ.這種解算方法是以單張像片為基礎(chǔ),亦稱單像空間后方交會.共線方程有六個未知數(shù),至少需要列六個方程才可以解出這六個外方位元素,每個點可以列出兩個方程,所以至少需要三個已知地面控制點.4、立體像對雙像前方交會的目的是什么？答：用單像空間后方交會可以求得像片的外方位元素,但要想根據(jù)單張像片的像點坐標反求相應(yīng)地面點的空間坐標是不可能的.外方位元素與一個已知像點,只能確定該像片的空間方位及攝影中心S至像點的射線空間方向,只有利用立體像對上的同名像點,才能得到兩條同名射線在空間相交的點,即該地面點的空間坐標.立體像對雙像前方交會的目的就是通過外方位元素與已知像點,求解相應(yīng)地面點的空間坐標.5、什么是解析法相對定向？如何解算連續(xù)像對與單獨像對的相對定向元素？答：解析法相對定向是通過計算相對定向元素建立地面立體模型.解析法相對定向恢復(fù)核面,需要從共面條件式出發(fā)求解五個相對定向元素,才能建立地面立體模型.解算連續(xù)像對相對定向元素：連續(xù)像對相對定向是以左像片為基礎(chǔ),求出右像片相對于左像片的五個相對定向元素b、b、φ、ω、κ.過程附錄：解算單獨像對的相對定向元素：單獨像對是以基線為u軸,左主核面為uw平面,建立像空間輔助坐標系S–UVW及S–UVW.像點a、a在各自的像空間輔助坐標系的坐標分別為<u,v,w>及<u,v,w>,則共面條件的坐標表達為：7、解析法絕對定向的目的是什么？如何解算絕對定向元素？至少需要幾個地面控制點？為什么？答：目的：恢復(fù)攝影時像片之間的絕對位置,三個線元素和角元素.相對定向僅僅是恢復(fù)了攝影時相片之間的相對位置.絕對定向基本關(guān)系式：上式包含有七個絕對定向參數(shù),即：模型比例尺縮放系數(shù)λ；兩坐標軸系的三個旋轉(zhuǎn)角Ф、Ω、К；坐標原點的平移量X、Y、Z.解析法絕對定向,就是利用已知的地面控制點,從絕對定向的關(guān)系式出發(fā),解求上述七個絕對定向元素.至少需要個地面控制點.因為有七個未知數(shù),個已知地面控制點可以列個方程,以便解求七個未知數(shù).9、雙像解析攝影測量有哪三種解析方法？各有何特點？答：三種方法分別為：后交-前交解法、相對定向-絕對定向解法、光束法.分析比較如下：<1>第一種方法前方交會的結(jié)果依賴于空間后方交會的精度,前方交會過程中沒有充分利用多余條件平差計算；<2>第二種方法計算公式比較多,最后的點位精度取決于相對定向和絕對定向的精度,用這種方法的結(jié)算結(jié)果不能嚴格表達一幅影像的外方為元素；<3>第三種方法的理論嚴密、求解精度高,待定點的坐標是按最小二乘法準則解得的.通過以上分析,第一種方法常用在已知像片的外方為元素、確定少量待定點坐標時采用；第二種方法多在航帶法解析空中三角測量中應(yīng)用；第三種方法在光束法解析空中三角測量中應(yīng)用.10、相對定向需要地面控制點嗎？為什么？答：不需要,因為相對定向只是解求兩像片相對位置參數(shù)的過程,不需要控制點.利用六對定向點的像點坐標〔x,y及〔x,y<i=1,2,…,6>,按如下方程連續(xù)法相對定向：解求相對定向元素近似值的改正數(shù).看是否小于給定的誤差ε,若符合則將改正數(shù)加到近似值上的最后成果,若超出誤差,則迭代計算直到小于誤差值.1、簡述解析空中三角測量的概念.答：在一條航帶幾十個像對覆蓋的區(qū)域或由幾條航帶幾百個像對構(gòu)成的區(qū)域內(nèi),僅僅由外業(yè)實測幾個少量的控制點,按一定的數(shù)學(xué)模型,平差解算出〔加密攝影測量作業(yè)過程中所需要的全部控制點〔稱待定點或加密點及每張像片的外方位元素.這是空中三角測量與區(qū)域網(wǎng)平差的基本思想,通常稱之為解析空中三角測量或解析空三加密.第八章什么是數(shù)字影像？如何獲取數(shù)字影像？答：數(shù)字影像是一個灰度矩陣g：矩陣的每一個像元素g是一個灰度值,對應(yīng)著光學(xué)影像或?qū)嶓w的一個微小區(qū)域,稱為像元素或像素.各元素的灰度值g代表其影像經(jīng)采樣與量化了的"灰度級".數(shù)字影像可以直接從空間飛行器中的掃描式傳感器產(chǎn)生,也可以利用影像數(shù)字化器對攝取的光學(xué)像片經(jīng)過采樣的量化而獲取.已知四個框標點的像點坐標x、y及掃描坐標x、y,寫出數(shù)字攝影測量內(nèi)定向的關(guān)系式.答：由于在像片掃描的數(shù)字化過程中,像片的掃描坐標與想平面坐標一般不平行,且坐標原點也不同,所以同一像點的像平面坐標x,y與其掃描坐標x,y不相等,需要加以換算,這種換算成為數(shù)字影像內(nèi)定向.用仿射變換公式進行變換,即 x=h+hx+hy+hxyy=k+kx+ky+kxy式中,h、h、h、k、k、k稱為內(nèi)定向參數(shù),其數(shù)值由像片上四個框標點的掃描坐標及相應(yīng)的像平面坐標〔視為理論值組成誤差方程式,平差運算求得.數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的主要功能有哪些？相片掃描數(shù)字化；影像處理,有一些系統(tǒng)含基本的影像處理系統(tǒng),如反差增強、幾何變換等,有少數(shù)系統(tǒng)含有較強的影像處理系統(tǒng)；內(nèi)定向、相對定向、絕對定向；幾何操作,坐標量測,影像配準；人工獲取數(shù)字高成模型原始數(shù)據(jù)；人工或自動化獲取數(shù)字高成模型,包括影像相關(guān)功能；空中三角測量；半自動化空中三角測量；數(shù)字制圖,包括特征提取與更新,屬性化及繪圖；序列影像獲取與分析；單像測圖,通常是指利用影像特別是正射影像作為背景來進行特征提取與向量更新,不需要利用數(shù)字高成模型確定高程；正射影像圖的生成,包括柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的疊合和正射影像圖的繪制；正