攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)試題

1、2008-2009攝影測(cè)量學(xué)試題名詞解釋1攝影測(cè)量學(xué) 2航向重疊3單像空間后方交會(huì) 4相對(duì)行高5像片糾正 6解析空中三角測(cè)量7透視平面旋轉(zhuǎn)定律 8外方位元素9核面 10絕對(duì)定向元素填空1攝影測(cè)量的基本問題，就是將_轉(zhuǎn)換為_。2物體的色是隨著_的光譜成分和物體對(duì)光譜成分固有不變的_、_、和_的能力而定的。3人眼產(chǎn)生天然立體視覺的原因是由于_的存在。4相對(duì)定向完成的標(biāo)志是_。5光束法區(qū)域網(wǎng)平差時(shí)，若像片按垂直于航帶方向編號(hào)，則改化法方程系數(shù)陣帶寬為_，若按平行于航帶方向編號(hào)，則帶寬為_。三、簡答題1兩種常用的相對(duì)定向元素系統(tǒng)的特點(diǎn)及相對(duì)定向元素。2傾斜位移的特性。3單行帶法相對(duì)定向后，為何要進(jìn)行比

2、例尺歸化？為何進(jìn)行？4獨(dú)立模型法區(qū)域網(wǎng)平差基本思想。5何謂正形變換？有何特點(diǎn)？四、論述題1空間后方交會(huì)的結(jié)算步驟。2有三條航線，每條航線六張像片組成一個(gè)區(qū)域，采用光束法區(qū)域網(wǎng)平差。寫出整體平差的誤差方程式的一般式。將像片進(jìn)行合理編號(hào)，并計(jì)算帶寬，內(nèi)存容量。請(qǐng)畫出改化法方程系數(shù)陣結(jié)構(gòu)簡圖。參考答案：一、1是對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行攝影，根據(jù)所獲得的構(gòu)想信息，從幾何方面和物理方面加以分析研究，從而對(duì)所攝影的對(duì)象本質(zhì)提供各種資料的一門學(xué)科。2供測(cè)圖用的航測(cè)相片沿飛行方向上相鄰像片的重疊。3知道像片的內(nèi)方位元素，以及三個(gè)地面點(diǎn)坐標(biāo)和量測(cè)出的相應(yīng)像點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以根據(jù)共線方程求出六個(gè)外方位元素的方法。4攝影瞬間

3、航攝飛機(jī)相對(duì)于某一索取基準(zhǔn)面的高度。5將中心投影轉(zhuǎn)換成正射投影時(shí)，經(jīng)過投影變換來消除相片傾斜所引起的像點(diǎn)位移，使它相當(dāng)于水平相片的構(gòu)象，并符合所規(guī)定的比例尺的變換過程。6是將建立的投影光束，單元模型或航帶模型以及區(qū)域模型的數(shù)字模型，根據(jù)少數(shù)地面控制點(diǎn)，按最小二乘法原理進(jìn)行平差計(jì)算，并求加密點(diǎn)地面坐標(biāo)的方法。7當(dāng)物面和合面分別繞透視軸合線旋轉(zhuǎn)后，只要旋轉(zhuǎn)地角度相同，則投影射線總是通過物面和像面的統(tǒng)一相對(duì)應(yīng)點(diǎn)。8用以確定攝影瞬間攝影機(jī)或像片空間位置，即攝影光束空間位置的數(shù)據(jù)。9通過攝影基線與任意物方點(diǎn)所作的平面稱作通過該點(diǎn)的核面。10確定相對(duì)定向所建立的幾何模型比例尺和恢復(fù)模型空間方位的元素。二、

4、1中心投影的像片、正射投影的地形圖。2照射光線、吸收、反射、透視3生理視察4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。5 2N+2、N+3 三、1 答：連續(xù)法相對(duì)定向是以左方相片為基準(zhǔn)，求出右方相片相對(duì)于左方像片的相對(duì)方為元素。右像點(diǎn) 在 中的坐標(biāo) 為零。 中的 u與B 重合，v軸與左相片的主核面相垂直，w軸在左像片的主核面內(nèi)，右像空間輔助坐標(biāo)系 中的 軸與 軸重合， 與 平行，因而 為零。2答 ：在傾斜像片上從等角點(diǎn)出發(fā)，引向任意兩個(gè)像點(diǎn)的方向線，他們之間的夾角與水平像片上相應(yīng)的方向之間，即水平地面上相應(yīng)方向之間的夾角恒等。3答：a 因?yàn)槊總€(gè)像對(duì)模型的比例尺是按照其相對(duì)定向時(shí)所取的bu

5、而定的，為建立航帶模型從而應(yīng)將各像對(duì)模型歸化到統(tǒng)一的比例尺中。 b 以第一個(gè)像對(duì)模型比例尺為基準(zhǔn)，在模型連接時(shí)，利用重疊區(qū)的公共點(diǎn)，比較公共點(diǎn)在相鄰模型上的空間輔助坐標(biāo)w，求得模型歸化比例系數(shù)k，借助k使后一像對(duì)模型的比例尺歸化到前一對(duì)像對(duì)模型的比例尺中。4答：獨(dú)立模型法區(qū)域網(wǎng)平差以單元模型為為平差單元。其中單元模型是獨(dú)立地在各自的像空間輔助坐標(biāo)系中建立的，在整體區(qū)域網(wǎng)平差時(shí)，根據(jù)地面控制點(diǎn)的攝影測(cè)量坐標(biāo)和地面坐標(biāo)相等以及相鄰模型公共點(diǎn)，包括公共攝影站點(diǎn)在內(nèi)，他們各自單元模型上的測(cè)量坐標(biāo)應(yīng)該相等的原則，確定每一個(gè)單元的旋轉(zhuǎn)，縮放和平移，已取得在區(qū)域中的最或是值，從而求出各加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)5答：

6、圖形的變換前后保持局部相似性20092010攝影測(cè)量學(xué)試卷（A）卷姓名 _ 班級(jí) _ 班級(jí)序號(hào) _ 成績 _ 題號(hào)一二三四五總分得分一、寫出中心投影的共線方程式并說明式中各參數(shù)的含義。（12分）二、已知相對(duì)定向的誤差方程式：說明誤差方程式中各項(xiàng)系數(shù)的求解或確定方法并給出其迭代計(jì)算流程圖。（18分）三、指出采用“后方交會(huì)+前方交會(huì)”和“相對(duì)定向+絕對(duì)定向”兩種方法計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)的基本步驟。（20分）四、如下圖1，選擇33窗口進(jìn)行相關(guān)系數(shù)匹配時(shí)獲得了一對(duì)同名像點(diǎn)坐標(biāo)a1（左影像）和a2（右影像），圖像坐標(biāo)為xa1=80，ya1=2190；xa2=83，ya2=1020（單位：pixel）?，F(xiàn)用最小

7、二乘影像匹配技術(shù)對(duì)a1和a2進(jìn)行匹配優(yōu)化以獲得其子像素級(jí)的定位精度。給出如下最小二乘影像匹配獲得的變形參數(shù)：h0=0.6，h1=0.3，a0=0.4， a1=0.3，a2=0.1，b0=-0.2，b1=0.3， b2=0.2。假設(shè)這些參數(shù)為初次迭代結(jié)果，求出a2初次迭代后經(jīng)過幾何和輻射變形改正后的灰度值（利用雙線性插值法）；假設(shè)這些參數(shù)為最終迭代結(jié)果，求出a1和a2經(jīng)最小二乘影像匹配后的坐標(biāo)（在原圖像坐標(biāo)系下）。（注：a1-x1y1和a2-x2y2為進(jìn)行最小二乘影像時(shí)所選取的局部坐標(biāo)系）。（20分）圖1五、試述航帶網(wǎng)法解析空中三角測(cè)量的基本步驟。（30分）2009-2010攝影測(cè)量學(xué)試卷（B卷

8、）姓名 _ 班級(jí) _ 班級(jí)序號(hào) _成績 _ 題號(hào)一二三四總分得分一、名詞解釋（每題4分，共20分）1、中心投影 2、攝影基線 3、立體像對(duì) 4、相對(duì)定向 5、解析空中三角測(cè)量 二、填空題（每空1分，共20分）1、航空攝影像片為_投影。2、攝影測(cè)量工作的第一步是_。3、像片的外方位元素有6個(gè)，分別是_， _，_，_， _， _。4、單元模型絕對(duì)定向的目的是_, 至少需要_ 個(gè)平高和_ 個(gè)高程控制點(diǎn)。5、立體像對(duì)的解析有_， _， _3種方法。6、數(shù)字影像內(nèi)定向的目的是_。7、相對(duì)定向元素有_， _， _， _， _ 5個(gè)。三、簡答題（每題8分，共40分）1、繪圖并推導(dǎo)中心投影的共線方程式并說明式

9、中各參數(shù)的含義。2、簡述利用光束法（一步定向法）求解物點(diǎn)坐標(biāo)的基本思想。3、簡述解析絕對(duì)定向的基本過程。4、闡述反解法多項(xiàng)式數(shù)字微分糾正的基本步驟。5、簡述相對(duì)定向的基本過程。四、綜合題（20分）1、試述航帶網(wǎng)法解析空中三角測(cè)量的基本步驟。參考答案（A卷）一、名詞解釋（每題4分，共20分）1、像主點(diǎn)：像片主光軸與像平面的交點(diǎn)。2、外方位元素：描述像片在物方坐標(biāo)的位置和姿態(tài)的參數(shù)。3、立體像對(duì)：相鄰攝站獲取的具有一定重疊度的兩張影像。4、數(shù)字影像重采樣：當(dāng)欲知不位于采樣點(diǎn)上的像素值時(shí)，需進(jìn)行灰度重采樣。 5、核面：過攝影基線與物方任意一點(diǎn)組成的平面。 二、填空題（第7題2分，其余每空1分，共20

10、分）1、中心2、x0，y0，f。3、像平面坐標(biāo)系，像空間坐標(biāo)系，像空間輔助坐標(biāo)系，地?cái)z坐標(biāo)系。4、將攝影模型納入到地面坐標(biāo)系中。5、5，確定兩張像片的相對(duì)位置，5，同名點(diǎn)。6、地形起伏，像片傾斜。7、（42.6mm, -86.2mm，-153.24 mm）。8、確定像片的外方位元素，3，地面控制。三、簡答題（每題8分，共40分）1、2、bu,bv,bw為模型基線分量；N1、N2為左右同名像點(diǎn)的點(diǎn)投影系數(shù)；u2,v2,w2為右像點(diǎn)的像空間輔助坐標(biāo)；q為定向點(diǎn)上模型上下視差當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)完成相對(duì)定向， q0，當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)未完成相對(duì)定向，即同名光線不相交， q0。3、（1）外方位元素和地面坐標(biāo)的計(jì)

11、算方式不同；（2） “后方交會(huì)+前方交會(huì)”和“相對(duì)定向+絕對(duì)定向”兩種方法均可用于單個(gè)像對(duì)；（3）“相對(duì)定向+絕對(duì)定向”在空三中具有一定優(yōu)勢(shì)。4、（1）核線重采樣法；（2）視差法。5、根據(jù)雙線性插值公式： 計(jì)算得到a2的灰度值為1.372.由下述兩公式得到通名點(diǎn)坐標(biāo)為: xa1=80.02，ya1=2189.14；xa2=83.012，ya2=1020.43;四、綜合題（20分）（1）進(jìn)行坐標(biāo)原點(diǎn)和比例尺的歸化（4分）（2）存在各航帶控制點(diǎn)的加密坐標(biāo)和實(shí)測(cè)坐標(biāo)應(yīng)相等；航帶公共點(diǎn)的加密坐標(biāo)應(yīng)和實(shí)測(cè)坐標(biāo)相等兩類平差條件；可列出10個(gè)誤差方程式。（3）69個(gè)，可列98個(gè)。（4）參考答案（B卷）一、名

12、詞解釋（每題4分，共20分）1、中心投影：所有投影光線均經(jīng)過同一個(gè)投影中心。2、攝影基線：相鄰兩攝站點(diǎn)之間的連線。3、立體像對(duì)：相鄰攝站獲取的具有一定重疊度的兩張影像。4、相對(duì)定向：恢復(fù)兩張像片的相對(duì)位置和方位稱為相對(duì)定向。 5、解析空中三角測(cè)量：利用少量的地面控制點(diǎn)和大量的連接點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算區(qū)域網(wǎng)中各像片的外方位元素。 二、填空題（每空1分，共20分）1、中心。2、內(nèi)定向。3、XS，YS，ZS，PHI，OMEGA，KAPPA。4、將單元模型納入到絕對(duì)坐標(biāo)系下。5、后方交會(huì)+前方交會(huì)，相對(duì)定向+絕對(duì)定向，光束法。6、將像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為像平面坐標(biāo)。7、u,v,phi,omega,kappa。三

13、、簡答題（每題8分，共40分）1、2、光束法是在立體像對(duì)內(nèi)同時(shí)解求兩像片的外方位元素和地面點(diǎn)的坐標(biāo)，這種方法是把外方位元素和模型點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算放在一個(gè)整體內(nèi)進(jìn)行，俗稱一步定向法。光束法是以共線條件方程為基礎(chǔ)，以待定點(diǎn)和像片的外方位元素為未知數(shù)，按共線條件統(tǒng)一組成誤差方程式，同時(shí)解求像對(duì)中兩像片的外方位元素和待定的坐標(biāo)。3、解析絕對(duì)定向的基本過程：（1）確定待求參數(shù)初始值；（2）計(jì)算控制點(diǎn)的兩套坐標(biāo)；（3）列誤差方程式迭代求解；（4）判斷迭代是否收斂；（4）計(jì)算待求參數(shù)。4、反解法多項(xiàng)式數(shù)字微分糾正的基本步驟。利用一般多項(xiàng)式逼近的基本思想是認(rèn)為影像的變形規(guī)律可近似地看作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、仿射和彎曲

14、等基本變形的合成。用于反解法的多項(xiàng)式為：對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)，已知其地面坐標(biāo)，可以列出上述兩個(gè)方程，其中：（近似計(jì)算值）-（量測(cè)值）（近似計(jì)算值）-（量測(cè)值）對(duì)于行掃描影像而言，影像坐標(biāo)和沿航向方向的地面坐標(biāo)之間的近似關(guān)系式為：在選用時(shí)往往是根據(jù)已知的控制點(diǎn)數(shù)目來決定多項(xiàng)式的階數(shù)。為了減少由于控制點(diǎn)選得不準(zhǔn)確所產(chǎn)生的不良后果，往往要求有較多的多余控制點(diǎn)數(shù)。為了減少由于控制點(diǎn)位分布不合理而造成在平差過程中法方程系數(shù)矩陣的不良狀態(tài)，也可以考慮采用某種正交多項(xiàng)式代替上述一般形式的多項(xiàng)式。多項(xiàng)式階數(shù)采用得過高不一定有利。因?yàn)橛绊懽冃问菢O為復(fù)雜的，并不一定能用多項(xiàng)式來描述，在很多情況下，采用二階多式就能滿足要求。5、簡述相對(duì)定向的基本過程：獲取已知數(shù)據(jù) x0 , y0 , f （1）確定相對(duì)定向元素的初值 m n j w k 0 （2）由相對(duì)定向元素計(jì)算像空間輔助坐標(biāo) u1, v1, w1 , u2, v2, w2（3）計(jì)算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)（4）解法方程，求相對(duì)定向元素改正數(shù)（5）計(jì)算相對(duì)定向元素的新值（6）判斷迭代是否收斂四、綜合題（20分）1、航帶網(wǎng)法解析空中三角測(cè)量的基本步驟：（1）按單航帶法分別建立航帶模型，求得各航帶模型點(diǎn)在本航帶統(tǒng)一 空