72山东建筑大学成人高等教育期末考试摄影测量学复习资料

4D 产品是指DEM、DLG、DRG、DOM。

摄影测量学:是利用光学摄影机摄取照片，通过像片来研究和确定被摄物体的形状大小位置和相互关系的一门科学技术摄影测量按远近分为航天摄影测量、航空摄影测量，地面摄影测量，近景摄影测量，显微镜摄影测量。

摄影测量按用途口J分为地形摄影测量、非地形摄影测量。

摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。

2.由于立体像对选取的像空间辅助坐标系的不同分为连续邃戒与里独像对摄影机的主距：航空摄影物镜中心至底片面的距离是固定值1・摄影比例尺：严格讲，摄影比例尺是指航摄像片上一线段为J与地向上相应线段的水干距L之比。

摄影像片的影像比例尺处处均不相等3•摄影航高：摄影机的物镜中心至该面的距离2•绝对航高:摄影物镜相对于平均海平而的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。

3•相对航高：摄影物镜相对于某一基准面或某一点的高度 2 •制定航摄计划：1.确定摄区范围；2.选择航摄仪；3.确定航摄仪的比例尺；4,确定摄影航高；5,需要像片数，F1期等。

5.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。

2•摄影资料的基本要求：1.影像的色调，2.像片的重叠，3.像片倾角，4.航线弯曲，5,像片旋角2•像片倾角：空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，它偏离铅垂线的夹角应小于3D,夹角称为像片倾角。

3•航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠，一般要求在60%以上。

目的：保证像片立体量测与拼接4•旁向重叠：相邻航线的重叠称为旁向重叠，重叠度要求在24%以上5•中心投影：投影光线会聚与一点7•像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足&像底点：主垂线与像片面的交点 2 •摄影测量常用的坐标系统有哪些?像平面坐标系；像空间坐标系；像空间辅助坐标系；摄影测量坐标系；地面测量坐标系3.对于一张航摄像片其内外方位元素为内外方位元素均为常数，8•内方位元素：内方位元素是表示摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括三个参数。

名词解释1.像主点：摄影主光轴到像平面的交点，记作“o”2.像片主距：摄影机的物镜后节点到像主点的垂距，记作“f”3.航高：摄影机的物镜到摄影水准面的垂距，记作“H”4.摄影比例尺：影像上的一段距离l与相对应的地面线段距离L的水平距的比5.重叠度：像片的重叠的部分占整副长的百分比6.航带弯曲：航带的两端点的两像片的像主点的两线距离与偏离这条直线最远的像主点到这条直线的垂距的比的倒数8.像片旋偏角：相邻两像片主点连线与像副沿航带飞行方向的两框标连线之间的夹角9.中心投影：投影射线相交于一点的投影10.中心投影构线方程：像点，投影中心，与相对应的地面点之间的数学关系公式11.内方位元素：确定摄影中心与相对应的影像的位置关系的参数12.外方位元素：确定影像或光束投影在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数13.核面：摄影基线与地面一点所构成的平面14.同名光线：由地面同一点发出的两条光线15.摄影基线：相邻两射影站点的连线16.同名像点：同名光线在左右两影像上的构像17.同名核线：核面与左右两像片的交线18.内定向：通常称像点的量测坐标到像空间直角坐标的变换19.像片控制点：少量的直接为摄影测量加密或测图需要，在实地测定的控制点20.像片控制测量：实地测定像片控制点的工作21.像素：像片上一块可以看成是像点的极小的影像22.采样：对实际连续函数模型离散化的测量过程，被量测的点，称为“样点”，两样点之间的距离称为“采样间距”23.重采样：当欲知不位于矩阵点上的原始函数的数值时，需要内插，此时就叫做重采样24.数字影像：用像素灰度值的二维矩阵表示的像片影像填空题1.摄影测量学的分类：1）按成像距离分为：航天，航空，近景，显微摄影测量2)按对象分为：地形与非地形摄影测量2.摄影测量学的发展阶段：模拟，解析，数字摄影测量3.航空摄影机分类：光学和数码航空摄影机，数码的又分为单面阵，多面阵，三线阵数码航空摄影机4.立体影像的观察方法：互补色法，光闸法，光偏振法，液晶闪闭法5.重采样的方法：最邻近像元法，双线性插值法，双三元卷积法6.线特征提取算子：微分算子，二阶差分算子，特征分割法，hough 变换7.数字影像匹配基本算法：相关函数，协方差函数，相关系数，差平方和，差绝对值和问答题1.摄影测量学1)定义：是从非接触成像系统，通过记录，量测，分析，表达等处理，获取地球及其环境和其他物体的几何，属性等可靠信息的工艺，科学和技术2)任务：是测绘各种比例尺地形图及城镇，农业，林业，地质，交通，工程，资源和规划等部门所需要的各种专题图，建立地形图数据库，为各种地理信息系统提供三维的基础数据3)特点：a,对应项进行摄影量测与解释等处理时，无需接触物体本身b,从二维模型重建三维模型c,面采集数据方式d,同时提取几何和物理特性4)技术手段：模拟法，解析法，数字法5）发展阶段及特点：a,模拟摄影测量（利用像片，采用模拟投影方式，模拟测图仪，工作人员手工操作，产生模拟产品）b,解析摄影测量（利用像片，采用数字投影方式，解析测图仪，机助工作人员操作，产生模拟产品，数字产品）c,数字摄影测量（利用数字影像，数字化影像，采用数字投影方式，计算机，自动化操作加工作人员干预，产生模拟产品，数字产品）2.观察人造立体的条件：1）有两个不同摄站点摄取同一物体的一个立体像对2）分像条件，一只眼睛只能看到摄影像对中的一张像片3）两只眼睛各自观察左右像点的连线与双眼的眼基线近似平行4）左右两像片间的间距要与两眼的交会角相适应3.单向空间后方交会：1）定义：利用影像覆盖范围一定控制点的空间坐标和影像坐标，根据共线方程，来反求影像的外方位元素2）相关数据：未知数（6个外方位元素）已知数（控制点的空间坐标）量测值（影响坐标）数学模型（共线方程）所需控制点（至少3个）3）计算过程：获取已知数据，量测像点坐标，确定未知数的初值，列误差方程式并法化，解法方程式，求其改正数和新值，检验迭代是否收敛4.立体像对空间前方交会：1）定义：由立体像对中左右影像的内，外方位为元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点的物放空间坐标2)相关数据：未知数（物放空间坐标）已知数（左右影像的内外方位元素）量测值（同名像点的像点坐标）数学模型（点投影系数/共线方程）所需控制点（0个）3）计算过程：获取已知数据，量测同名像点的像点坐标，由摄影基线求Bx,By,Bz,求相空间辅助坐标，再求点投影系数，列误差方程式并法化，解法方程式，及其改正数和新值，检验迭代是否收敛5.立体像对的相对定向：1）定义：利用立体像对中摄影时存在的同名光线对应相交的几何关系，通过量测同名像点的像点坐标，以解析计算的方法，解求两张相片的相对方位元素的过程2）相关数据：未知数,量测值（同名像点的像点坐标）数学模型（共面条件方程）所需控制点（0个）所需同名像点（6对以上）3）计算过程：获取已知数据，量测同名像点的像点坐标，假设摄影基线，确定初值，计算像空间辅助坐标，点投影系数，列误差方程式并法化，解法方程式，求改正数及新值，检验迭代是否收敛4）分类：连续像对相对定向（以左影像为基准，右影像进行直线运动和角运动来实现相对定向），单独像对相对定向（以摄影基线为像空间辅助坐标的X轴，正方向为航线方向，两张影像进行角运动来实现相对定向）6.单元模型的绝对定向：1）定义：借助于物方空间坐标为已知的控制点来确定空间辅助坐标系到实际物方空间坐标系的变换关系2）相关数据：未知数（7个参数）量测值（地面摄测坐标）数学模型（三维空间坐标变换）所需控制点（至少3个）3）计算流程：获取控制点的两套坐标，确定初值，计算地面摄测坐标和空间辅助坐标系重心化，列误差方程式并法化，解法方程式，及改正数和新值，检验迭代是否收敛4）变换：像空间辅助坐标到地面摄影测量坐标5)重心化的目的：1，减少模型点在计算中的有效位数，保证了计算的精度2，使法方程式的系数简化，个别项数值为零，部分未知数可以分开求解，提高了计算的速度7.立体像对光束法：1）定义：用已知的少量控制点和待求的地面点，以共线方程为基础，在像对内同时解出两张影像的外方位元素和待定点的坐标2）相关数据：未知数（两张影像的外方位元素和待定点的坐标）测量值（同名像点的像点坐标）数学模型（共线方程）所需控制点（至少3个）3)相关计算：如果有n个控制点，m个待定点，未知数为12+3m,误差方程式为4n+4m8.双向解析摄影测量的方法及特点：1）空间后方—前方交会法（精度：依赖于空间后方交会的精度，不足：空间前方交会不能充分的利用多余条件平差，应用：已知外方位元素，求少量的待定点的坐标+相关数据）2）相对—绝对法（精度：取决于相对和绝对定向的精度，不足：不能严格表达外方位元素，有较多的计算公式，应用：航带法解析空中三角测量+相关数据）3）光束法（精度：精度最高，优势：理论最严密，完全按照最小二乘法进行解算，应用：光束法解析空中三角测量+相关数据）9.解析空中三角测量的定义，意义及目的与分类：1）定义：利用计算的方法，根据航摄像片所量测的像点坐标和少量的地面控制点来解算地面加密点的物方空间坐标2）意义：a,不触及被量测物体即可获得其位置与几何形状b,可快速的大方位内同时进行点位测定，节省野外测量的工作量c,不受通视条件的限制d,摄影测量平差时，区域内部精度均匀，不受区域大小限制3）目的：a,为测绘地形图模型提供定向控制点和像片定向参数b,测定大范围内界址点的统一坐标c,单元模型中大量地面坐标点的计算d,解析近景摄影测量和非地形摄影测量4）分类：a,按平差采用的数学模型分为：航带法，单独模型法，光束法b,按平差范围大小分为：单航带法，单模型法，区域网法10.航带法空中三角测量的基本思想与流程：1）定义：把许多立体像对构成的单个模型连接成航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型累计的系统误差，讲航带模型整体纳入测图坐标系中，从而确定地面加密点的坐标2）基本流程：a,像点坐标的量测和系统误差的预改正b,立体像对的相对定向c,连接模型构建自由航带网d,航带模型的绝对定向e,航带模型的非线性改正f,加密点的坐标计算。

《摄影测量学》期末复习资料1.摄影测量学：是利用光学摄影机获取的相片，经过处理以获得被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科2.数字摄影测量：基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字或数字化影像进行处理，自动或半自动提取被摄对象用数字方式表达的几何信息与物理信息，从而获得各种形式的数字产品3.像片主距：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距4.像主点：摄影机主光轴与像平面的交点5.航摄比例尺：航摄影像上一线段i与相应地面线段l的水平距之比6.航高：指摄影飞机在摄影瞬间相对于某一基准面的高度7.相对航高：摄影机物镜相对于某一基准面的高度8.绝对航高：相对于平均海平面的航高，指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高度9.航向重叠度：重叠部分与整个像幅长的百分比（航线相邻的两个像片的重叠度）10.旁向重叠度：旁向重叠部分与整个像幅长的百分比（相邻航线像片的重叠度）11.航线弯曲度：航线最大弯曲矢量与航线长度的百分比12.像片旋偏角：一张像片上相邻主点连线与同方向标框连线的夹角13.内方位元素：摄影物镜后节点与像片之间相互位置的参数14.外方位元素：确定影响或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数15.共线方程：16.像点位移：像片倾斜、地形起伏时，地面点在航摄像片上构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异17.影像内定向：利用平面相思变换等公式，将所测量的影像架坐标或仪器坐标（像点坐标）变换为以影像上像主点为原点的像坐标系的坐标的变换方法18.单向空间后方交会：根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点，利用共线条件方程求解像片外方位元素，从而确定摄影瞬间被摄物体和航摄像片的关系19.立体像对：同一航带内具有一定重叠度的相邻的两张像片20.摄影基线：立体像对两个摄影站之间的连线21.同名光线：同一地面点发出的两条光线22.同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点23.核线：核面与像片面的交线24.同名核线：核面与左右像片面的交线为同名核线25.核面：摄影基线与同一地面点发出的两条光线组成的面26.主核面：过像主点的核面27.垂核面：过左右像底点的核面28.空间前方交会：根据同名光线对应相交的关系，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29.相对定向：利用立体像对中摄影时存在的同名光线对应相交的几何关系，通过测量像点坐标，解求两像片的相对方位元素的过程30.相对定向元素（相对方位元素）：描述立体像对两张像片相对位置和姿态关系的参数31.绝对定向：借助于物空间坐标为已知的控制点来确定空间辅助坐标系与实际物空间坐标系之间的变换关系32.空中三角测量：使用摄影测量解析法和待定点坐标确定区域内所有影像的外方位元素33.像片纠正：为了清除像片和正射影像图的差异，需要将竖直摄影的像片消除像片倾斜引起的像点位移和限制或消除地形起伏引起的投影差，并将影像归化成图比例尺的过程1.摄影测量的技术手段：a.模拟法b.解析法c.数字法2.摄影测量学的三个发展阶段：a.模拟摄影测量b.解析摄影测量c.数字摄影测量3.摄影测量的分类：a.按距离远近：航天、航空、地面、近景、显微摄影测量b.按用途：地形摄影测量、非地形摄影测量c.按处理手段（三个发展阶段）：模拟、解析、数字摄影测量4.摄影测量对航空摄影的要求：a.像片倾斜角度不大于3度b.航高国家规定不能超过5%，同一航带内的最大航高与最小航高之差不能大于30m，摄影区域内的实际航高与设计航高之差不能大于50mc.像片重叠度：航向重叠度不能小于60%，旁向重叠度不能小于30%d.航线弯曲度不能大于3%e.像片旋偏角：一般要求旋偏角小于6度，个别最大不能大于8度，且不能有连续三片超过6度5.摄影测量常用的坐标系：a.框标坐标系b.像平面直角坐标系c.像空间直角坐标系d.像空间辅助直角坐标系e.地面摄影测量坐标系f.摄影测量坐标系 j.地面测量坐标系6.共线方程的主要应用有：a.单向空间后方交会和多像空间前方交会b.解析空中三角测量光束法平差中的基本数学模型c.构成数字投影的基础d.计算模拟影像数据e.利用数字高程模型与共线方程制作正射影像f.利用数字高程模型与共享方程进行单幅影像测图7.引起像点位移的因素（像点位移的分类）：a.像片倾斜引起的像点位移b.地形起伏引起的像点位移8.因地形起伏引起的像点位移的规律:a.地形起伏引起的像点位移是地面点相对于所取基准面的高差引起的，数值不同，基准面上的点无地形起伏像点位移b.地形起伏像点位移以误差值表示，表现在像底点为辐射中心的方向线上c.地形起伏像点位移的符号与该点的高差符号相同，改正时相反d.摄影比例尺不变时，适当采用长焦距摄影机，可增大航高H，减少此变形e.水平像片上存在由地形起伏引起的像点位移f.像底点引出的辐射线上不会存在地形起伏引起的方向偏差9.4D产品:DEM数字高程模型 DOM数字正射影像 DLG数字线划图 DRG数字栅格图10.空间后方交会流程：a.获取已知数据b.量测控制点像点坐标并进行必要的误差改正c.确定未知数初值d.计算旋转矩阵Re.逐点计算像点坐标近似值，利用未知数的近似值按照共线方程计算控制点像点坐标的近似值f.逐点计算误差方程式的系数和常数项，组成误差方程式g.计算法方程的系数阵与常数项，组成法方程式h.解求外方位元素改正数i.检查迭代是否收敛11.航摄像片上有没有统一的构像比例尺:构像比例尺处处不一致，像点位移同样引起像片比例尺的变化及图形的变形，且由于像底点不在等比线上，所以综合考虑像片倾斜和地形起伏的影响，像片上任意一点都存在像点位移且位移大小随点位的不同而不同，由此导致一张像片上不同点位的比例尺不相等12.求物点三维坐标的方法:a.单张像片的空间后方交会和立体像对的空间前方交会b.相对定向与绝对定向方法c.光束法13.连续相对定向和单独相对定向的异同：各自的定向元素不同、空间辅助坐标系不同a.单独相对定向：采用了两幅影像的角元素运动实现相对定向b.连续相对定向：以左影像为基础，采用右影像的直线运动和角运动实现相对定向在多个连续模型的处理过程中多采用连续相对定向元素14.光束法思想（一步定向法）：以共线方程为基础，未知点、控制点同时列误差方程，将像片外方位元素和待定点坐标在平差过程中整体求解15.空中三角测量的分类:a.按数学模型分为：航带法、独立模型法、光束法b.按平差范围分为：单模型法、单航带法、区域网法16.引起像片误差的物理因素:摄影机物镜畸变、感光材料变形、大气折光、地球曲率17.航带法空中三角测量的主要工作流程：a.像点坐标的测量和系统误差的改正b.像对的相对定向c.模型连接以及航带网的的构成d.航带模型的绝对定向e.航带模型的非线性改正18.航带区域网法基本思想：按照单航带法构成自由航带网利用能航带的控制点及上一航带的公共点进行三维空间相似变换，将整区各航线纳入统一的坐标系中同时解求个航带非线性变形改正系数，计算各加密点坐标19.独立模型法区域网空中三角测量基本思想：把一个单元模型视为刚体，利用各单元模型彼此间的公共点连成一个区域，在连接过程中，每个单元模型只能做平移、缩放、旋转，即空间相似变换在变换中要使模型间公共点的坐标尽可能一致，控制点的摄影坐标与地面摄影坐标尽可能一致，同时观测值改正数的平方和最小，在满足这些条件的情况下，按最小二乘原理求待定点地面摄影坐标20.光束法区域网空中三角测量基本思想：以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素21.数字微分纠正的基本原理方法：正解法数字微分纠正、反解法数字微分纠正遥感：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术主动遥感：由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号被动遥感：通过传感器，接受来自目标地物发射的微波，而达到探测目的的遥感方式电磁波：当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播这就是电磁波。

包括三部分：1、摄影测量考试要点2、要点详见部分3、试题考卷部分--------------------------------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独立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、不受天气及季节的限制等优点、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。