摄影测量学复习整理(仅供参考)

--------------------------------一、摄影测量考试要点（是按照老师划的重点整理的仅供参考）---------------------- 第一章绪论（了解）

第二章影像获取

2-1 航空影像获取

第三章摄影测量基础（全部）

3-1航空摄影

3-2中心投影的基本知识

3-3航摄像片上特殊的点、线、面

3-4摄影测量常用的坐标系统

3-5航摄像片的内、外方位元素

3-6像点的空间直角坐标变换与中心投影构像方程

3-7航摄像片上的像点位移

第四章双像立体测图基础与立体测图

4-3立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素（其余的了解）

第五章摄影测量解析基础（全部）

5-1 像点坐标测量

5-2 单像空间后方交会

5-3立体像对的前方交会

5-4立体相对解析法相对定向

5-5立体模型的解析法绝对定向

5-6双像解析的光束法严密解

第六章解析空中三角测量（全部）

6-1概述

6-2航带网法空中三角测量

6-3模型法区域空中三角测量

6-4光束法区域网空中三角测量

第七章（不考）第八章全数字摄影测量基础（全部）

8-1 概述

8-2 数字影像及数字影像重采样

8-3 基于灰度的数字影像相关

8-4 SIFT匹配方法

8-5 核线相关与同名核线的确定

8-6数字摄影测量系统

第九章像片纠正与正射影像图（考概念）

9-1 像片纠正的概念与分类

9-2数字微分纠正

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------二、要点详解部分（有绿色填充的是曾经的作业题）-------------------------------- ◆影像获取

2-1 、3-1；航空影像获取P4-13

航空影测量由于其成图速度快、精度高、不受天气及季节的等优点、一直是我国基本地图成图的主要方式，仍然作为测制地形图获取影像的主要手段。航空摄影测量主要使用的是专用的测量主要使用的是专用的量测航空摄影机，随着数字摄影量测的发展，有时也使用普通数字摄影机。

航空摄影机是一种专门设计的大像福的摄影机，也称航摄仪。

◆摄影测量基础

3-1航空摄影(用安装在飞机上的航摄仪)从空中一定角度对地面进行摄影）

1、摄影比例尺又称像片比例尺P22航摄影片上一线段为l的摄影与地面上相应线段的水平距离L之比，即：

H表示摄影航高：以拍摄区域内平均高程面为摄影基准面，摄影机的物镜中心到基准面的距离称为摄影航高。F 为摄影机主距。P22

综合考虑：测图比例尺、摄影测量内业成图方法、成图精度、经济性和摄影资料的可使用性(摄影比例尺越大，像片地面分辨率越高)

绝对航高：摄影瞬间摄影机的物镜中心相对平均海水面的航高

相对航高：相对其他某一基准面或某一点的航高

2、空中摄影过程，实质上是将地球表面上的地物、地貌等信息，穿过大气层，进入摄影机物镜，到达航摄的传输过程。P23

3、航空摄影前要做出计划，航摄设计中的技术部分包括：确定测区范围；根据测区的地形条件、成图比例尺等因素选用摄影机；确定摄影比例尺及航高；需用像片的数量、日期及航摄成果的验收等。P23

4、摄影的曝光过程是飞机在飞行中瞬间完成的，在之一个曝光时刻，摄影机物镜所在的空间位置成为摄站点，航线方向相邻两摄站点间的空间距离成为摄影基线。P23

5、摄影测量学的航摄资料有哪些基本要求？(P23-25)

答：1.影像的色调要求影像清晰色调一致，反差适中。像片上不含有妨碍测图的阴影。

2.像片重叠同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠，称为胖向重叠。航向重叠要求为q%=60%~65%，最小不得小于53%；旁向重叠要求为q%=30%~40%，最小不得小于15%

3.像片倾角倾角不大于2°，最大不超过3°

4.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%。

5.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°

3-2中心投影的基本知识P26-28

1、中心投影与正射投影

①投影：一个空间点按一定方式在一个平面上的构像，叫做该空间点的投影。

②正射投影：投影射线与投影平面正交。

③中心投影：所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影，叫做中心投影。

S

S

S

负片/阴位：投影中心位于物和像之间。 正片/阳位：投影中心位于物和像同侧。

④ 航摄像片与地形图

2、中心投影的主要特征

❖

点的中心投影、线段的中心投影、相交线段的中心投影、空间一组不与投影面平行的平行直线的中心投影、平面曲线的中心投影、空间曲线的中心投影 1． 点的中心投影一般是点（特例）。 2． 线段的中心投影一般是线段（特例）。

3． 相交线段的中心投影一般是相交线段。（特例） 4． 空间一组不与承影面平行的平行直线，其中 5． 心投影为一平面线束。

6． 平面曲线的中心投影一般是平面曲线。（特例） 7． 空间曲线的中心投影是平面曲线。

S

f

f

A B

b

a b ' a '

负片

正片

主距

3-3航摄像片上特殊的点、线、面（详见PPT 第三章40-46页、课本P28-29 ）

特殊的点、线、面 几何关系 点线特征

3-4摄影测量常用的坐标系统

摄影测量常用哪些坐标系统？各坐标系如何定义的？（P29-32） 答：一、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 二.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。

3-5航摄像片的内、外方位元素P32-35

什么是航摄像片的内外方面元素？

答：内方位元素：是描述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S 到像片的垂距（主距）f 及像主点o 在框标坐标系中的坐标x0,y0。 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和姿态的参数称为外方位元素。

一张像片的外方位元素包括六个参数：其中三个是直线元素，用于描述摄影中心的空间坐标值；另外三个是角元素，用于描述像片的空间姿态。

3-6像点的空间直角坐标变换与中心投影构像方程P35-41

方向余弦是空间坐标系与像空间辅助坐标系相应两坐标轴系间夹角的余弦值。(详见ppt 第三章86---85页书本P36) 什么是共线方程？它在摄影测量中有何作用？哪些表达式？

共线方程是摄影测量的最重要的公式，在解析摄影测量与数学摄影测量中是极其有用的。单像空间后方交会 利用DEM 进行单张像片测图；多像空间前方交会；摄影测量中的数字投影基础；航空影像模拟（像片仿真）；利用DEM 制作数字正射影像图；光束法平差的基本数学模型。 共线方程的相关表达式：

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

-+-+=-+-+=f c y c x c f b y b x b Z Y f c y c x c f a y a x a Z X 321321321321

用像点坐标表示地面点坐标的共线条件方程：

共线方程

(详见第三章PPT96--110页，书本40--41)·

3-7航摄像片上的像点位移

什么是像点位移？像点位移有什么规律？

答：因航摄像片是地面的中心投影，所以当像片倾斜或地面有起伏时，所摄取的影像均与理想情况有所差异。也就是地面点在像片点位偏离了应有的正确位置，产生了像点位移。

① 地面水平时，像片倾斜引起的像点位移 近似表达式： (基本规律书本P42)

② 地形起伏在水平像片上引起的像点位移

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)

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 S S S S S S S S S S S S 333222333111⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

-+-+-=--+-+-=-f c y c x c f b y b x b Zs Z Ys Y f c y c x c f a y a x a Zs Z Xs X 321321321321)()(⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧

-+-+-=--+-+-=-f c y c x c f b y b x b )Zs Z (Ys Y f c y c x c f a y a x a )Zs Z (Xs X 321321321321

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧

-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)

()()()()()()()()()

()()(S S S S S S S S S S S S 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 333222333111α

ϕδsin sin 2

f

r

c a

-=

(见书本P42-44)

除了上述两种几何因素外，物理畸变、大气折光。地球曲率及底片形变等一些物理因素也会倒致像点位移。 航摄像片与地形图的区别？P44

航摄像片能真实而详细地放映地面信息，从像片上可以了解到所摄地区的地物。地貌的全部内容，但航摄像片不能直接用做地形图，航摄像片与地形图是有差别的。 1、像片与地形图表示方法和内容不同 2、像片与地形图的投影方法不同

◆ 双像立体测图基础与立体测图

4-3立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素

恢复像片对的外方位元素要经历两个步骤：相对定向与绝对定向。 确定两像片相对位置关系的元素成为相对定向元素。

一般确定两像片的相对位置有两种方法：其一是将摄影基线固定水平，称为像对相对定向系统；其二是将做像片置平或将其位置固定不变，称为连续像对相对定向系统。

◆ 摄影测量解析基础

5-1 像点坐标测量

归心：是使像片坐标的原点与仪器坐标的已知位置重合，定向是使坐标仪坐标轴系与像平面坐标轴系平行。

5-2 单像空间后方交会

根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点（已知其像点和地面点的坐标），利用共线条件方程求解像片外方位元素..

a B c b

S (XS 、YS 、

A X

Z

Y

空间后方交会基本关系式

为提高解算外方位元素的精度，常有多余观测方程。在空间后方交会中，通常是在像片的四角上选取四个或更多的地面控制点，因此要用最小二乘法平差计算。 将地面控制点的地面坐标（X, Y , Z)视为真值

将相应像点坐标（x, y)视为观测值，观测值 + 观测值改正数 = 近似值 + 近似值改正数

5-3立体像对的前方交会

由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法

(详见PPT 第五章10--39页，课本P69--79)

5-4立体相对解析法相对定向P79--85

1、解析法像对的相对定向是通过计算相对定向元素建立地面立体模型。 无论是模拟法相对定向还是解析法相对定向，同名射线对对相交定向的理论基础。所谓同名射线对对相交，其实质是恢复了核面，即同名射线与基线共面。解析法相对定向恢复核面，需要从共面条件式出发解求五个相对定向元素，才能建立地面立体模型。

2、解析相对定向的共面条件

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)

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 S S S S S

S S S S S S

S 333222333111()()x y x v x dx y v y dy

+=+⎧⎨

+=+⎩()()x S S S S S S y S S S S S S x x x x x x v dX dY dZ d d d x x X Y Z y y y y y y v dX dY dZ d d d y y X Y Z ϕωκφωκϕωκφωκ∂∂∂∂∂∂⎧=++++++-⎪∂∂∂∂∂∂⎪⎨

∂∂∂∂∂∂⎪=++++++-⎪∂∂∂∂∂∂⎩

111213141516212223242526x S S S x y S S S y

v a dX a dY a dZ a d a d a d l v a dX a dY a dZ a d a d a d l ϕωκϕωκ=+++++-⎧⎨

=+++++-⎩X

) ,Z)

2,

y

2

)

)(221121=⨯⋅a S a S S S 0

)(21=⨯⋅R R B

① 连续像对相对定向关系式

坐标分量表达式

② 单独像对相对定向关系式

单独像对相对定向误差方程

相对定向特点：不考虑模型的比例尺，不需要野外控制点

连续像对法相对定向的特征：前一像对右像片的相对定向角元素，对后一像对而言，是左像片的角元素，已成为已知，适用于航带。

单独像对法相对定向适用于单模型 （详见第五章PPT41--，书本80--85）

)(221121=⨯⋅a S a S S S 111222

0X Y Z B B B X Y Z X Y Z =222

,,,,y z B B ϕωκS 2 1A

B Z 111222

X Y Z B B B X Y Z X Y Z =11

11

1X x Y y Z f

⎡⎤⎡⎤⎢

⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦

221

23

22123

2123222x x X a a a Y R

y b b a y c c a Z f f '''⎡⎤⎡⎤⎡⎤

⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥'''==⎢⎥⎢⎥⎢⎥

⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢

⎥'''--⎣⎦⎣⎦

⎣⎦⎣⎦

222

,,ϕωκ0

02

22111==Z Y X Z Y X B F X

11222

,,,,ϕκϕωκ0

2

211==Z Y Z

Y B F X

0X Z

2221

1212Q 12212211212

v (1)Z Z X Y X Y Y Y X X d d f d d d Q Z Z Z Z ϕϕωκκ=-

-+++--

概念：相对定向仅仅是恢复了摄影时像片之间的相对位置，所建立的立体模型是一个以相对定向中选定的像空间辅助坐标为基准的模型。

双像解析的相对定向--绝对定向法过程:

③用连续像对或单独像对的相对定向元素的误差方程求解像对的相对定向元素；

④由相对定向元素组成左右像片的旋转矩阵R1 、R2，并利用前方交会式求出模型点在像空间辅助坐标系中的坐标；

⑤根据已知地面控制点的坐标，俺绝对定向元素的误差方程式解求该立体模型的绝对定向元素；

⑥按绝对定向公式，将所有待定点的坐标纳入地面摄影测量坐标中。

5-6双像解析的光束法严密解

双像解析在摄影测量中有哪三种解析方法？各有什么特点？

后交---前交解法，该方法前交的结果依赖于空间后方交会的精度，前交过程中没有充分利用多余条件平差计算；常在已知像片的外方元素，需确定少量待定坐标时采用

相对定向---绝对定向解法，该方法计算公式比较多，最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度，用这种方法的结果不能严格表述一副影像的外方元素，多在航带法解析空三测量中用

光束法，该方法理论严密，要求精度最高，带顶点坐标是按最小二乘准则解的，在光束法解析空三测量中用。

解析空中三角测量

6-1概述6-2航带网法空中三角测量

简述解析空中三角测量的概念。

答：只要在一条航带内十几个像对中，或几条航带构成的一个区域内，只测少量的外业控制点，在内业按一定的平差模型计算出该区域内待定点坐标，然后作为控制点用于双向测图，相片纠正，该方法将空中摄站及相片放到整个网中，故常称空中三角测量，它的平差模型可分为航带法，模型法和光束法。

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：航带网法解析空中三角测量是以单航带作为基础，由几条航带构成一个区域的整体平差，解求各航带的非线性变形改正系数，进而求得整个测区内全部待定点的坐标。

作业流程：

1.按单航带模型法分别建立航带模型，以取得各航带模型点在本航带的辅助坐标系中的坐标值

2.各航带模型的绝对定向。从第一条航带开始，根据本航带已知地面控制点和下一航带的公共点进行绝对定向，从而求出区域内各航带模型点的概略坐标。

3.计算重心坐标及重心化坐标。非线性改正要用到各航带本身的重心化坐标，因此各航带需要各自的重心坐标。

4.根据模型中控制点加密坐标应与外业实测坐标相等以及相邻航带间公共连接点的坐标应相等为条件，列出误差方程式，用最小二乘平差计算非线性的改正系数

5.用平差计算得出的多项式系数，分别计算各模型点改正后的坐标值。根据残差不符值来衡量加密精度，一般取均值作为加密点成果。

6-3模型法区域空中三角测量

基本思想：模型法区域网空中三角测量是基于单独法相对定向建立单个立体模型，再由一个个单模型相互连接组成一个区域网。由于各个模型的像空间辅助坐标系和比例尺均不一致，因此，在模型连接时，要用模型内的已知控制点和模型间的公共点进行空间相似变换。

作业流程：1、单独法相对定向建立单元模型，获取各单元模型的模型坐标，包括摄站点。2、利用相邻模型公共点和所在模型中控制点，各个=单元模型分别作三维线性变换，按各自的条件列出误差方程式及方法方程式。3、建立全区域的改化法方程式。4、按平差后求得的七个绝对定向元素，计算每个单元模型中待测点的坐标，若为相邻模型的公共点，取其均值作为最后结果。

6-4光束法区域网空中三角测量

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：以每张像片所组成的一束光线作为平差的基本单位。以共线条件方程作为平差的基本方程，主要内容有：

①获取每张像片外方位元素及特定点坐标近似值

②从每张像片上控制点。待定点的像点坐标处罚。按共线条件列出误差方程式

③逐点法化建立改化法方程式。按循环分块的求救方法。先求出其中的一类未知数，通常先求每张像片的外方位元素

④按空间前方交会求特定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点应取其均值作为最后结果

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。能对像点坐标进行系统误差改正，所以是最严密的方法。

全数字摄影测量基础

8-1 概述

模拟、解析：在人眼的立体观察下，对准同名像点进行量测，目视判别属性

数字摄影测量：利用数字灰度信号（数字影像），采用数字相关技术量测同名像点，在此基础上通过解析计算，进行相对定向和绝对定向，建立数字立体模型，从而建立数字地面模型、绘制等高线、制作正射影像图以及为地理信息系统提供基础信息等。是摄影测量自动化的必然产物

8-2 数字影像及数字影像重采样

数字摄影测量基本特点：用数字影像替代光学－胶片的影像

影像灰度又称光学密度，影像的灰度值反映了像片的透光能力

获取方法：采样、量化

8-3 基于灰度的数字影像相关

摄影测量中立体测图的关键是寻找同名像点在左右像片上的位置，在模拟测图仪上作业，是作业人员通过双眼不断地再左右像片上寻找同名像点，进行立体观察和测量，寻找同名像点的过程，也就是探求影像的相关。

8-4 SIFT匹配方法P134--137

8-5 核线相关与同名核线的确定P137--141沿同名核线进行相关计算，可以加快搜索速度也会增加匹配的可靠性

怎样确定同名核线？利用核线固有的几何关系，分别确定左片、右片的核线（直线）方程（找到核线上的一些点）、核线几何关系解析、基于共面条件、基于数字影像的几何纠正的核线解析关系

数字摄影测量系统是对影像进行自动化量测与识别的系统

现状：作业方式是人工与计算机自动化交互

主要模块：1.影像处理、2.定向参数的计算、3.形成按核线排列的立体影像（核线影像）（相对定向完成后）、4.影像匹配：沿核线进行影像匹配、5. 空中三角测量：一般采用光束法，剔除影像相关的粗差点、6.建立数字地面模型DTM、7.制作正射影像DOM、8.数字制图，如地物、地貌元素的量测等

8-6数字摄影测量系统

数字摄影测量系统是：基于数学摄像或数字化影像来完成摄影测量作业的所有软件、硬件组成的系统。

1、硬件组成:

①计算机、

②外部设备：立体观测设备、操作控制设备

③输入设备：影像数字化仪

2、软件组成

（1）数字影像处理软件主要包括：

影像旋转、影像滤波、影像增强、特征提取

（2）模式识别软件主要包括：

①特征识别与定位，包括框标的识别与定位、

②影像匹配（同名点、线与面的识别）

③目标识别

(3）解析摄影测量软件主要包括：

①定向参数计算;

②空中三角测量解算

③核线关系解算;坐标计算与变换

④数值内插；数字微分纠正

⑤投影变换

（4）辅助功能软件主要包括：

①数据输入输出

②数据格式转换

③注记

④质量报告

⑤图廓整饰

⑥人机交互

⑦

像片纠正与正射影像图

9-1 像片纠正的概念与分类

航摄像片：中心投影

像片平面图或正射影像图：是用相当于正射投影的航片上的影像表示地物形状和平面位置，是地图的一种形式。当像片水平且地面水平时，航摄像片即正射投影的像片，相当于1：M的平面图或正射影像图。

像片纠正：将原始的航摄像片经过投影变换，使变换后得到的影像相当于水平像片的构像，并改化至图比例尺；

或应用数学关系式进行解算从原始非正射的数字影像获取数字正射影像。

像片纠正方法分类：光学机械纠正、光学微分纠正、数字微分纠正

9-2数字微分纠正

数字微分纠正：根据有关的参数与数字地面模型，利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正射数字影像获取正射影像，将影像化为很多微小的区域逐一进行，且使用数字方式处理。

解算方案：确定原始图像( x, y)与纠正后图像( X , Y )之间的几何关系（数学中的映射范畴）

直接法：由原始像点求纠正后的相应点坐标

X = FX ( x, y)

Y = FY ( x, y)

间接法：由纠正后的像素坐标反求原始像点

x = Gx ( X , Y )

y = Gy ( X , Y )

反解法（间接法）数学微分纠正

①计算地面点坐标

②计算像点坐标

③灰度内插

④灰度赋值

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------三、试题考卷部分（来自网上）-----------------------------------------------

一、填空题（25 分，每空1 分）

1、中心投影的共线条件方程表达了摄影中心、像点和对应地物点三点位于同一直线

的几何关系，利用其解求单张像片 6 个外方位元素的方法称为单片空间后方交会，最少

需要 3 个平高地面控制点。

2、摄影测量中，为了恢复立体像对两张像片之间的相互位置关系，可以根据左右像片上的

同名像点位于同一核面的几何条件，采用相对定向方法来实现，最少需要量测5

对同名像点。

3、摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。

4、矩阵QVVP主要用于研究观测值的可靠性，其秩等于平差系统的多余观测数。

5、摄影测量中常用的坐标系有像平面坐标、像空间坐标、像空间辅助坐标、地面摄影测量坐标、大地测量坐标。

6、空间坐标变换中的正交变换矩阵的9 个元素中只有3 个元素。

7、摄影测量加密按数学模型可分为航带法、模型法和光束法三种。

二、名词解释（15 分，每个3 分）

1、影像核线：立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线

2、内部可靠性：一定假设条件下，平差系统所能发现的模型误差的下界值

3、人造立体视觉：人眼观察立体像对获得立体视觉的效应。人造立体视觉需要满足4 个条件：在不同摄站获取具有一定重叠度的两张影像；一只眼眼睛只能看一张像片；两张像片上同名点的连线大致与眼基线平行；两张像片的摄影比例尺相差不大，一般不超过15％

4、单模型绝对定向：相对定向所构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中的过程5、GPS 辅助空中三角测量：将基于载波相位观测量的动态GPS 定位技术获取的摄影中心曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引入光束法区域网平差中，整体求解影像外方位元素和加密点的地面坐标，并对其质量进行评定的理论和方法

地理2005《实用摄影测量学基础》试卷

（答题时间：100分钟）

（B卷）

姓名_________ 班级_________ 班级序号__________成绩___________

一、名词解释（每题4分，共20分）

1、中心投影

2、摄影基线

3、立体像对

4、相对定向

5、解析空中三角测量

二、填空题（每空1分，共20分）

1、航空摄影像片为_________投影。

2、摄影测量工作的第一步是_________________。

3、像片的外方位元素有6个，分别是__________，__________，____________，___________，___________，

___________。

4、单元模型绝对定向的目的是_________________________, 至少需要___________ 个平高和________ 个

高程控制点。

5、立体像对的解析有________________，____________，_________________3种方法。

6、数字影像内定向的目的是____________________________。

7、相对定向元素有_________，________，_______，________，_______ 5个。

三、简答题（每题8分，共40分）

1、绘图并推导中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。

2、简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。

3、简述解析绝对定向的基本过程。

4、阐述反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。

5、简述相对定向的基本过程。

四、综合题（20分）

1、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。

测绘工程2006《摄影测量学》试卷参

（A 卷）

一、名词解释（每题4分，共20分）

1、像主点：像片主光轴与像平面的交点。

2、外方位元素：描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。

3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。

4、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进行灰度重采样。

5、核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。 二、填空题（第7题2分，其余每空1分，共20分）

1、中心

2、x0，y0，f 。

3、像平面坐标系，像空间坐标系，像空间辅助坐标系，地摄坐标系。

4、将摄影模型纳入到地面坐标系中。

5、5，确定两张像片的相对位置，5，同名点。

6、地形起伏，像片倾斜。

7、（42.6mm, -86.2mm ，-153.24 mm ）。 8、确定像片的外方位元素，3，地面控制。 三、简答题（每题8分，共40分）

1、

)

()()()()()()()()()

()()(333222333111S A S A S A S A S A S A S A S A S A S A S A S A 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 -+-+--+-+--=-+-+--+-+--=

.

93,,.

,,.,,.,,.,00个方向余弦个外方位角元素组成的为标为物方点的物方空间坐标为摄站点的物方空间坐为影像的内方位元素为像点的框标坐标i i i A A A S S S c b a Z Y X Z Y X f y x y x

2、

bu,bv,bw 为模型基线分量；N1、N2为左右同名像点的点投影系数；u2,v2,w2为右像点的像空间辅助坐标；q 为定向点上模型上下视差当一个立体像对完成相对定向， q ＝0，当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交， q ≠0。

3、（1）外方位元素和地面坐标的计算方式不同；（2） “后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法均可用于单个像对；（3）“相对定向+绝对定向”在空三中具有一定优势。

4、（1）核线重采样法； （2）视差法。

5、根据双线性插值公式：

)

1,1(),1()1()

1,()1(),()1)(1(),(++⋅++⋅-++⋅-+⋅--=j i f y x j i f y x j i f y x j i f y x y x f ∆∆∆∆∆∆∆∆ 计算得到a 2的灰

度值为1.372.由下述两公式得到通名点坐标为: x a1=80.02，y a1=21.14；x a2=83.012，y a2=1020.43;

⎩⎨

⎧++=++=y

b x b b y y

a x a a x 21022102 ∑∑∑∑⋅=⋅=2222//y

y

i x x i g g

y y g

g x x

四、综合题（20分）

（1）进行坐标原点和比例尺的归化（4分）

（2）存在各航带控制点的加密坐标和实测坐标应相等；航带公共点的加密坐标应和实测坐标相等两类平差条件；可列出10个误差方程式。 （3）69个，可列98个。 （4）

测绘工程2006《摄影测量学》参（B 卷）

一、名词解释（每题4分，共20分）

1、中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。

2、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。

3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。

4、相对定向：恢复两张像片的相对位置和方位称为相对定向。

5、解析空中三角测量：利用少量的地面控

制点和大量的连接点坐标，计算区域网中各像片的外方位元素。 二、填空题（每空1分，共20分）

1、中心。

2、内定向。

3、XS ，YS ，ZS ，PHI ，OMEGA ，KAPPA 。

4、将单元模型纳入到绝对坐标系下。

5、后方交会+前方交会，相对定向+绝对定向，光束法。

6、将像点的图像坐标转换为像平面坐标。

7、u,v,phi,omega,kappa 。 三、简答题（每题8分，共40分）

1、

2、光束法是在立体像对内同时解求两像片的外方位元素和地面点的坐标，这种方法是把外方位元素和模型点坐标的计算放在一个整体内进行，俗称一步定向法。

光束法是以共线条件方程为基础，以待定点和像片的外方位元素为未知数，按共线条件统一组成误差方程式，同时解求像对中两像片的外方位元素和待定的坐标。

3、解析绝对定向的基本过程：（1）确定待求参数初始值；（2）计算控制点的两套坐标；（3）列误差方程式迭代求解；（4）判断迭代是否收敛；（4）计算待求参数。

4、反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。

利用一般多项式逼近的基本思想是认为影像的变形规律可近似地看作平移、旋转、缩放、仿射和弯曲等基本变形的合成。用于反解法的多项式为：

...

)()(...)()(2

542

321025423210+++++

+=++++++=i i i i i i i i i i i i i i Y d Y X d X d Y d X d d y Y c Y X c X c Y c X c c x ∆∆

对每个控制点，已知其地面坐标i i Y X ,，可以列出上述两个方程，其中：

i i x x =∆（近似计算值）-'i x （量测值）

i i y y =∆（近似计算值）-'i y （量测值）

对于行扫描影像而言，影像坐标i i y x ,和沿航向方向的地面坐标i i i Z Y X ,,之间的近似关系式为：

i

S i i i i S i Z Z Y f y X Z Z f

x -⋅=-=

arctan

; 在选用时往往是根据已知的控制点数目来决定多项式的阶数。为了减少由于控制点选得不准确所产生的不良后果，往往要求有较多的多余控制点数。为了减少由于控制点位分布不合理而造成在平差过程中法方程系数矩阵的不良状态，也可以考虑采用某种正交多项式代替上述一般形式的多项式。多项式阶数采用得过高不一定有利。因为影响变形是极为复杂的，并不一定能用多项式来描述，在很多情况下，采用二阶多式就能满足要求。

5、简述相对定向的基本过程：获取已知数据 x0 , y0 , f

（1）确定相对定向元素的初值 μ ＝ ν ＝ ϕ ＝ ω ＝ κ ＝0 （2）由相对定向元素计算像空间辅助坐标 u 1, v 1, w 1 , u 2, v 2, w 2 （3）计算误差方程式的系数和常数项 （4）解法方程，求相对定向元素改正数 （5）计算相对定向元素的新值 （6）判断迭代是否收敛

四、综合题（20分）

1、航带网法解析空中三角测量的基本步骤：

（1）按单航带法分别建立航带模型，求得各航带模型点在本航带统一的像空间辅助坐标系中的坐标值（航带间的公共模型点计算）。

（2）各航带模型的绝对定向：从第一条航带开始，利用本航带带内已知控制点和下一航带的公共点进行绝对定向，求出模型点在全区域统一的地面摄影测量坐标系中的概略坐标。

（3）根据各航带的重心及重心化坐标，解算各航带的非线性变形改正系数。--------> 区域网整体平差

（4）利用模型中控制点的加密坐标与野外实测坐标应相等及航带间公共连接点坐标应相等为条件列误差方程式，解算各航带的非线性变形改正系数。 (5) 加密点坐标(地摄坐标)计算。

THE AND