第七章、模拟法立体测图和 解析法立体测图

一、名词解释1、中心投影：投影射线会聚于一点的投影称为中心投影。

2、外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中空间位置和姿态的参数。

3、同名核线：核面与两像片面的交线为同名核线。

4、绝对定向：借助已知的地面控制点，对相对定向建立的模型进行旋转、平移与缩放，使其纳入到地面摄影测量坐标系中。

5、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。

6、摄影基线：航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线。

7、内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数。

8、相对定向：确定一个立体像对两像片之间相对位置。

9、核线相关：利用立体像对左、右核线上的灰度序列进行的影像相关。

二、填空题1、摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。

2、美国快鸟(Quick bird)卫星影像的全色分辨率为61cm。

3、航向重叠度一般要求的取值范围为30％～40％，旁向重叠度一般要求的取值范围为30％～40％。

4、摄影测量常用的坐标系统有：像平面直角坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。

5、模拟法立体测图,解析法立体测图,数字化立体测图包含的基本过程都是内定向、相对定向、绝对定向和测图。

6、相对定向建立的标志是：同名光线对对相交。

7、绝对定向元素有7个, 求解它至少需要2个平高控制点和1个高程控制点。

8、数字影像内定向的目的是：确定扫描坐标系与像平面坐标系之间的关系。

9、光束法区域网平差的的平差单元是：单个光束。

三、判断题1、航摄像片上任何一点都存在像点位移。

（√）2、航摄像片上的影像比例尺处处相等。

（ × ）3、主垂线与像片面的交点称为像底点。

（ √ ）4、地面测量坐标系是左手系。

（ √ ）5、立体像对的相对定向元素有5个。

（ √ ）6、利用单张像片能求出地面点坐标。

航空摄影测量一．前言及单张相片的航测解析1．摄影测量学：利用各种非接触型的传感器，获取模拟的或数字的影象,然后解析和数字化提取所需要的信息，在空间信息系统里数字的加以存储，管理，分析和表达,再通过可视化和符号化形成产品2．摄影比例尺：航摄相片上的一段线的长度l，与实际地面上的相应线段长度L的比，1/m=l/L ，此时视相片为水平，地面取平均高程。

也等于摄象机主距f和平均地面高H的比，即1/m=f/H 3．空中摄影测量采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄象机的铅垂线垂直于地面，偏离垂线夹角应小于3度,夹角称相片斜角4．航向重叠：同航向要求重叠度60%。

旁向重叠：相邻航带间重叠度要求24%。

5．航摄影象是地物上的各点通过航摄机的物镜投射到相片上的一点,称为中心投影。

6．摄影测量的几何处理任务是通过相片上像点的位置确定相应地面点的空间位置，这就需要坐标转换来确定地面点.描述像点位置的坐标系为相方坐标系，描述地面点位置的坐标系为物方坐标系。

7．用摄影测量的方法研究地物的几何和物理信息时，必须建立该物体与相片之间的数学关系，首先需要确定的是摄影瞬间摄影中心与相片在地面坐标系中的位置和姿态。

内方位元素：表示摄影中心与相片之间相关位置的参数外方位元素:表示摄影中心和相片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。

8．像点偏移:地面点在相片上的投影因相片倾斜或地面不平而移位或多边形形变.二．双像解析摄影测量1．人造立体视觉需要满足的条件:两张相片必须是两个位置对同一景物摄取的相对。

每只眼睛只能观察一张相片。

两相片上的同名景物连线必须与眼基线大致平行。

两相片的比例尺相近（差别<15％），否则需要用zoom模块进行调节。

2．用解析的方法处理立体相对（定向—恢复地面目标的空间坐标)，常用方法：①利用相片的空间后方交会与前方交会来解求地面目标的空间坐标(绝对坐标）②利用相对的内在几何关系，进行相对定向，建立与地面相似的立体模型，计算出模型点的空间坐标，再通过绝对定向，将模型进行平移，旋转，缩放，以纳入到规定的地面坐标系中，解析出地面目标的绝对空间坐标。

摄影比例尺：摄影比例尺越大，像片地面的分辨率越高，有利于影像的解译与提高成图精度摄影航高：相对航高：绝对航高：摄影测量生产对摄影资料的基本要求：影像的色调、像片倾角（摄影机主光轴与铅垂线的夹角，α＝ 0 时为最理想的情形）像片重叠：航向重叠：同一航线内相邻像片应有一定的影像重叠；旁向重叠：相邻航线也应有一定的重叠；航线弯曲：一条航线内各张像片的像主点连线不在一条直线上；像片旋角：相邻两像片的主点的连线与像片沿航线方向的两框标连线之间的夹角；像片旋角过大会减小立体相对的有效观察范围中心投影：所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影阴位：投影中心位于物和像之间。

（距摄影中心f ）阳位：投影中心位于物和像同侧。

（距摄影中心f ）像方坐标系：像平面坐标系（像主点o 为原点）像空间坐标系(x 、y 、-f)像空间辅助坐标系S-uvw物方坐标系：地面测量坐标系T-XYZ （高斯平面坐标+高程）左手系地面摄影测量坐标系D-XYZ内方位元素: x 0，y 0，f 作用： 1、像点的框标坐标系向像空间坐标系的改化；2、确定摄影光束的形状；外方位元素：确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数线元素（X S ，Y S ，Z S ）角元素（航向倾角ϕ、 旁向倾角ω、 像片旋角κ）共线条件方程（摄影中心、像点、地面点）像点位移：因像片倾斜引起的像点位移 同摄站同主距的倾斜像片和水平像片沿等比线重合时,地面点在倾斜像片上的像点与相应水平像片上像点之间的直线移位像点位于等比线上，无像片倾斜引起的像点位移等比线上部的像点的像片倾斜误差方向向着等角点等比线下部的像点的像片倾斜误差方向背向等角点（1） 当 时， ，即等比线上的点不会因像片倾斜产生像点位移（2）当 ，像点位移朝向等角点(一、二像限)（3）当 ，像点位移背向等角点(三、四像限)（4）当 时，主纵线上点的位移最大像片纠正：因像片倾斜产生的影像变形改正因地面起伏引起的像点位移（投影差）：当地面有起伏时，高于或低于所选定的基准面的地面点的像点，与该地面点在基准面上的垂直投影点的像点之间的直线移位地形起伏像点位移的符号与该点的高差符号相同，像片上任何一点都存在像点位移物镜畸变、大气折光、地球曲率及底片变形等一些因素均会导致像点位移航摄像片：中心投影，平均比例尺，影像有变形，方位发生变化地形图：正射投影，比例尺固定，图形形状与实地完全相似，方位保持不变在表示方法上：地形图是按成图比例尺，用各种规定的符号、注记和等高线表示地物地貌；航片则是通过影像的大小、形状和色调表示。

一、名词解释摄影测量学含义：传统的摄影测量学是利用光学摄影机获得的像片，研究和确定被摄影物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科和技术。

内容：获取被摄影物体的影像、研究单张和多张像片的处理方法，以及将可处理和量测得到的结果以图件或数字形式输出的方法和设备。

分类：按距离远近：航天摄影测量，航空，地面，近景，显微按用途：地形，非地形按技术处理方法：模拟法，解析，数字摄影测量与遥感是对作接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译的过程获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。

2、像片分类（三个阶段）：1）模拟法摄影测量摄影测量用的摄影仪器——摄影经纬仪，作业方法——“交会摄影测量”；2）解析法摄影测量3）数字摄影测量：指从摄影测量和遥感可获取的数据中，采集数字化图形成数字/数字化影像，在计算机中进行各种数值、图形和影像处理，研究目标的几何和物理特性，从而获得各种形式的数字产品和可视化产品。

摄影测量的作业步骤：1）航空摄影 2）航测外业 3）航测内业内业的三种成图方法：1）综合法：适用于平坦地区大比例尺的测图(选长焦距常角摄影机)2）分工法：适用于丘陵地区中、小比例尺的测图(选短焦距特宽角摄影机)3）全能法：适用于各类地区的各种比例尺的测图(选中焦距宽角摄影机)物镜的特征是有一对主点、一对焦点、一对节点。

当物空间与像空间介质相同时，物镜两节点与两主点重合。

即两主点有两节点的性质。

物镜的成像公式：1/f = 1/D + 1/d （高斯公式）牛顿透镜公式：X*x=f2光圈的作用：1）调节物镜的使用面积2）调节进入物镜的通光量3）调节景深航摄比例尺：1/m = l/L =f/H像场角：物镜像方主点对像场直径的张角像片倾角α：主光轴偏离铅垂线SN的夹角α（α<=3°的摄影是竖直摄影）摄影航高H：指摄影物镜对摄影分区的平均高程基准面的高度。

绝对航高：摄影物镜相对于平均海水面的航高。

第一章：.1.摄影测量按用途的分类地形摄影测量、非地形摄影测量、2.地形摄影测量的主要任务是什么？测制各种比例尺的地形图，建立地形数据库（非地形摄影测量应用比较广）3.摄影测量发展的三个阶段及其主要特征。

模拟摄影测量。

解析摄影测量、数学摄影测量4.摄影测量的特点。

无需接触物体本身获得被摄物体信息；很少受自然和地理条件的限制；可获得瞬间的动态物体影像；由二维影像重建三维目标；面采集数据方式；同时提取物体的几何与物理特性5. 4D产品是指什么？DEM(数学高程模型);DOM(数学正摄影像图);DLG(数字线划地图);DRG(数字栅格地图)6. 影像信息学的组成摄影测量与遥感，地理信息系统第二章：1. 航空摄影机的特点。

（具有框标装置，是量测摄影机；物镜品质优秀。

）2.航空摄影的基本过程（准备工作、空中摄影、摄影处理、检查验收与评定）第三章：1、中心投影成像的特点及作图方法。

（点？、线？、平行线？）2. 像主点、像底点的特性. 像主点的特性：垂直于地面，平行线在像片上的构物点像底点的特性垂直于像片面3. 摄影测量常用的坐标系有哪些？其中哪些属于像方坐标系，哪些属于物方坐标系？（1）像方坐标系：a、像平面坐标系：（用来表示像点在图片上的位置，在实际应用中，常用框标连线交点为原点的右手平面坐标系P-xy，称其为框标平面坐标系）b、像空间坐标系（以摄影中心S为原点，x、y轴与像平面坐标系的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; c、像空间辅助坐标系（）（2）、物方坐标系：a、地面测量坐标系b、地形摄影测量坐标系4.内外方位元素分别是指什么？有何用途？内方位元素是描述摄影中心与相片之间相关位置的参数，包括三个参数，摄影中心S到相片的垂距（1）f；相主点o在框标坐标系中的坐标x0,y0.作用：1、像点的框标坐标系向像空系的改化；2、确定摄影光束的形状；（可以得到与摄影时完全相同的光束）外方位元素：确定摄影瞬间像片在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数外方位线元素：描述摄影光束的空间姿态和地面坐标系中的位置5.写出中心投影构像方程并说明其各符号的含义？)()()()()()()()()()()()(333222333111s 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 fy Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x -+-+--+-+--=-+-+--+-+--= x,y 以像主点为原点的坐标X ，Y ，Z 相应地面点坐标x0,y0,f 为影像的内方位元素Xs, Ys, Zs 为摄站点的物方空间坐标X a ，Ya ， Za 为物方点的物方空间坐标ai,bi,ci 为6.如何将像平面坐标转换到地面测量坐标系？（参考作业）PPT7.航摄像片的像点位移一般是因为什么引起的？相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。