摄影测量学 5-4相对定向

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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。

摄影测量（一）一、填空题（20 分，每空 1 分）1、摄影测量中常用的坐标系有、、、、2、解求单张像片的外方位元素最少需要个点。

3、GPS辅助空中三角测量的作用是。

4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要个和个地面控制点。

5、摄影测量加密按平差范围可分为、和三种方法。

6、摄影测量的发展经历了、和三个阶段。

7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是方程。

8、法方程消元的通式为Ni,i+1 = 。

二、名词解释（20 分，每个 4 分）1、内部可靠性：2、绝对定向元素：3、像主点：4、带状法方程系数矩阵的带宽：5、自检校光束法区域网平差：三、简答题（45 分，每题15分）1、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程，并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。

2、像片外方位元素的作用是什么？用图示意以y 轴为主轴的航摄像片的外方位元素。

3、如果拥有一套POS系统，你打算如何用其快速确定地面点的三维坐标（简要叙述基本思想和具体解算过程）？四、综合题（15 分）设某区域由两条航线组成（如图 1 所示），试根据光束法区域网平差原理回答下列问题：① 当控制点无误差时，观测值个数n、未知数个数t 、多余观测数r ；② 按最小带宽原则在图 a 中标出像片排列顺序号并求出带宽；③ 在图 b 中绘出改化法方程系数矩阵结构图（保留像片外方位元素）。

摄影测量（二）一、名词解释1 摄影测量学2 航向重叠3 单像空间后方交会4 相对行高5 像片纠正6 解析空中三角测量7 透视平面旋转定律8 外方位元素9 核面10 绝对定向元素二、填空1 摄影测量的基本问题，就是将 ________ 转换为 _______ 。

2 物体的色是随着 _________ 的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的 ______ 、__________ 、和________ 的能力而定的。

3 人眼产生天然立体视觉的原因是由于 ________ 的存在。

第一章测试1【单选题】(1分)2019年张祖勋院士提出的第三种摄影测量方式是什么？A.贴近摄影测量B.无人机摄影测量C.竖直摄影测量D.倾斜摄影测量2【单选题】(1分)摄影测量与遥感相比，其优势在于：A.地表温度反演B.辐射信息的使用C.能获得人眼看不到的地物属性D.获得地物精确的位置属性3【单选题】(1分)解析摄影测量时代实现几何反转的方式是：A.正射投影B.中心投影C.物理投影D.数字投影4【单选题】(1分)与传统摄影测量相比，倾斜摄影测量的优势在于：A.获得更清晰的建筑物顶部信息B.获得更清晰的建筑物侧面信息C.时间分辨率更高D.空间分辨率更高5【多选题】(1分)按照成像距离的不同，摄影测量可以分为，即：A.近景摄影测量B.显微摄影测量C.航空摄影测量D.航天摄影测量6【多选题】(1分)在摄影测量发展历程中，使用数字投影的摄影测量阶段有：A.三种都是B.模拟摄影测量C.解析摄影测量D.数字摄影测量7【多选题】(1分)在摄影测量发展历程中，使用数字投影模拟像片的摄影测量阶段有：A.三种都是B.数字摄影测量C.模拟摄影测量D.解析摄影测量8【判断题】(1分)1988年前后，摄影测量与遥感又将两者被合并为一个概念。

A.错B.对9【判断题】(1分)模拟摄影测量阶段数据量最大。

A.错B.对10【判断题】(1分)数字影像航向重叠度可以小于60%。

A.错B.对第二章测试1【单选题】(1分)航带弯曲度一般规定不得超过：A.2%B.4%C.5%D.3%2【单选题】(1分)将像空间辅助坐标与像空间坐标联系起来的纽带是：A.像片内方位元素B.像片外方位元素线元素C.像片外方位元素角元素D.像片框标3【单选题】(1分)常规单像空间后方交会的未知数是：A.像片外方位元素B.以上都是C.像片内外方位元素D.地面点坐标4【单选题】(1分)共线条件方程的左边是像点的什么坐标：A.像平面坐标B.像空间坐标C.框标坐标D.像空间辅助坐标5【多选题】(1分)常见的航摄像片的像幅有：A.575px×575pxB.750px×750pxC.700px×700pxD.450px×450px6【多选题】(1分)下面哪些属于光学摄影机的不足：A.影像数字化需要扫描B.无在线查看能力C.影像的波段数单一D.对天气条件要求较高7【多选题】(1分)常用的像方坐标系有：A.像空间坐标系B.像空间直角坐标系C.像平面坐标系D.地面摄测坐标系8【判断题】(1分)航摄相机包括光学航空摄影机和数码航空摄影机。

名词解释：1、摄影测量学（P 1）：对研究的物体进行测量，量测和翻译所获得的影像，获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。

简答：1、摄影测量学的特点（P 1）：一、不必直接量测物体二、主要工作在室内进行很少受气候、地理等条件的限制三、对静止、动态的物体都可以测量，信息丰富、形象直观四、可以进行立体量测五、智能化、自动化，适用于大范围的地形测绘，成图块、效率高六、产品形式多样，可以产生纸质地图、数字线规划图（DLG）、数字高程模型（DEM）和数字正射影像（DOM）等地图产品2、摄影测量学的分类（P 2）：1、根据摄影机所处位置不同：地面摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量2、根据应用领域不同：地形测量、非地形测量3、根据技术处理手段的不同：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量名词解释：1、物距、像距（P 6）：某一物点A到物方主平面H的距离D称为物距；其成像点a到像方主平面H ’的距离d 称为像距。

★成像公式：1 / D + 1 / d = 1 / f2、光圈（P 7）；由于物镜边缘部分的投射光线会引起较大的影响模糊和变形，为限制物镜边缘光线的进入，控制和调节进入物镜的光亮，而在摄像机镜头设置的一个工具，由一组金属片组成3、有效孔径、相对孔径（P 7）：平行光束经物镜折射后通过光圈，此时的光束直径称为有效孔径，用δ表示；有效孔径与物镜焦距之比，称为相对孔径：δ/ f4、光圈号数（P 7）相对孔径的倒数（即f /δ）称光圈号数，用k 表示5、景深（P 8）：被摄影景物中能产生较为清晰影响的最近点至最远点距离（纵深距离），远景点的物距称为远景距离，进景点的物距称为近景距离，景深即为远景距离与近景距离之差6、超焦点距离（P 9）：能刚好使无穷远处的景物构像清晰的调焦距离称为超焦点距离，即对光与无穷远时景深的进景点距离7、曝光时间（P 9）：快门从打开到关闭所经历的时间，又称快门速度。

摄影时感光材料单位面积上取得的曝光量H 等于照度E 与曝光时间t 的乘积8、框标（P 10）机械框标：框标的记号位于框架每一条边的中点（对边框标连线为坐标轴光学框标：框标记号在框架的角上（两对角框标线交点为原点，坐标轴平行于同一条边上的两框标的连线）简答：1、物镜相关性质（P 6）：物镜的主平面（图2-1-2）：（平行的入射光线与（折射光线的延长线）的焦点）组成的平面，分像方主平面和物方主平面物镜的主点（图2-1-2）：主平面与主光轴的交点，分像方主点和物方主点物镜的节点（图2-1-3）：若主光轴外一点A发出的所有入射光线，经折射后总有一对共轭光线，其出射光线与其入射光线平行，那么这两条光线与主光轴的两个交点分别成为前（物方）节点和后（像方）节点。

1 相对定向:恢复两张像片的相对位置,建立立体模型;2 绝对定向:将立体模型纳入到地面测量坐标系中,并规化为所需的模型比例尺3 立体像对：在立体摄影测量中由不同摄影站对同一地面景物摄取的,具有一定影像重叠的两张像片称为立体像对;4 像片纠正：将中心投影的构像经过投影变换转变为正射投影,同时消除像片倾斜所引起的像点位移,使其相当于水平像片的构想,符合规定的比例尺,此变换过程为像片纠正;5 解析空三：只测定少量必需的外业控制点,在室内测出一批测图所需要的像片点坐标,通过解析的方法一定的数学模型平差计算出相应地面点的地面坐标;6 核线相关：核面与两像片的交线为同名核线,同名像点必定在同名核线上,沿核线相关计算,寻找同名像点;7 数字高程模型:是国家基础空间数据的重要组成部分,表示地表区域上地形的三维向量的有限序列,即地表单元高程的集合Z=fx,y研究地表起伏;8 GPS辅助空三：利用GPS动态定位原理,采用机械GPS接收机与地面基准站的GPS接收机同时,快速;连续地记录相同的GPS信号,通过相对定位技术的离线数据处理后,获得航摄飞行中摄站点相对与该地面基准点的三维坐标,并将作为辅助数据应用于光束法区域平差中;9 内方位元素：确定摄影中心与像片间相关位置的参数为内方位元素;10外方位元素：确定摄影中心和像片在地面坐标系中的位置与姿态的参数为外方位元素;11 像片调绘：利用航摄像片所提供的影像特征,对照实地进行识别,调查和做必要的注记,并按照规定的取舍原则,图示符号表示在航片上的工作;12 4D产品：DEM数字高程模型DOM数字正摄影像DRG数字栅格地图DLG 数字线划地图1航空摄影测量的定义与任务：定义：利用飞机或其他飞行器所载的摄影机在空中拍摄地面像片;结合地面控制点测量,调绘和立体测绘等步骤,绘制出地形图的作业;任务：测制各种比例尺地形图和影像地图,建立地形数据库,并为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础依据;2 航空摄影特殊点,线,面：点：摄影中心S,像主点O,地底点N,等角点C主合点i线：摄影机轴SO,垂线SN,主纵线W,主横线h o h o等比线h c h c摄影方向线vv,透视轴TT,合线h i h i面：像平面P,地平面E,主垂面W,合面E s;3航空摄影测量有哪些常用的坐标系各怎样定义的1像方坐标系像平面坐标系：用于表示像点在像平面上的位置,以像主点为原点的像平面坐标系用0-XY表示;2像框标坐标系：使用航摄像片的框标来定义像平面坐标系3像空间坐标系：为便于进行像点的空间坐标转换建立的能够描述像点空间位置的坐标系;4向空间辅助坐标系：将不统一的像空间坐标系转化到一种相对统一的坐标系中从而方便计算,该坐标系的坐标原点扔为摄影中心S,UW坐标轴方向视情况而定; （2）物方坐标系：1 摄影测量坐标系：将第一个像对的像空间辅助坐标系S-UVW沿W轴反方向平移到地面点P得到的坐标系P-XpYpZp2地面测量坐标系：用国家测图所采用的高斯-克吕格3度或6度带投影的平面直角坐标系和以某平面为起算面的高程系所组成的空间左手坐标系T-XtYtZt3地面摄影测量坐标系：为方便摄影测量坐标系和地面测量坐标系的转换而建立的过渡性坐标系;坐标原点在测区内的某一地面点,X轴为大致与航向一致的水平方向,Z轴沿铅垂方向,构成右手系;4 简述空间后方交会的解析过程1获取已知数据2量测控制点的像点坐标3确定未知数的初始值4计算旋转矩阵R5逐点计算像点坐标的近似值6组成误差方程式7组成法方程式8求解外方位元素9检查计算是否收敛5 述解析空三的作业过程1原始资料处理2自动空中三角测量准备3加密点自动生成4交互式编辑5接边及成果输出6 简述双向解析的相对定向—绝对定向方法的基本过程1用连续像对或单独像对的相对定向元素的误差方程式解求像对的相对定向元素;2由相对定向元素组成左右像片旋转矩阵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3根据已知地面控制点坐标按绝对定向元素的误差方程式求解该立体模型的绝对定向元素4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;7连续像对与独立像对各取什么样的空间坐标系各有哪些相对元素单独相对相对定向：像空间辅助坐标系V轴,摄影基线,V轴垂直于左主核面,W轴;位于左主核面;相对元素：φ 1 k1 φ 2 w2k2连续：以左片像空间坐标系作为本像对的像空间辅助坐标系,相对定向元素：b vb w φ2w2 k28 航空像片与地形图区别是1表示方法地形图是按成图比例尺所规定的各种符号,注记和等高线来表示地物地貌,航摄像片影像的大小,形状,色调;2表示内容：地形图用相应符号,文字,数字注记表示,房屋,道路等,这些在像片上是表示不出来的,且地形图上必须经过综合取舍,只表示经选择的有意义的地物,像片上有所摄地物的全部影像,显示内容广泛,3投影方式不同：地形图是正射投影,比例尺出处一致,地形图上图形不仅与实际形状完全相似,而且某相关方位保持不变；航片是中心投影,由于像片倾斜,地形起伏误差影响,使航片上影像有变化,各处比例尺不一致相关方位也发生变化;9解析空中三角测量有哪几种常用的方法基本思想是什么1航带法解析空中三角测量；以单元航带模型作为一个基本单元,利用地面控制点的摄影测量坐标与实际地面坐标相等以及相邻航带公共点坐标应相等为条件,用平差差在全区域求各加密点坐标,平差模型; 2独立模型法：以构成的每一单元模型为独立单元,进行全区域的整体平差计算,通过平移,缩放,旋转最终达到最或是位置; 3光束法解析空中三角测量；以每张像片所组成一束光线为平差的基本单元,在全区域内建立误差方程式,求每张像片的六个外方位元素和加密点的地面坐标;平差基础方程为：共线条件方程10 像片控制点布设的基本原则1像控点的布设必须满足布点方案的要求,一般情况下按图幅布设,也可以按航线或采用区域网布设;2位于不同成图方法的图幅之间的控制点或位于不同航线,不同航区分界处的像片控制点,应分别满足不同成图方法的图幅或不同航线和航区各自测图的要求,否则应分别布点;3在野外选择像片控制点,不论是平面点,高程点或平高点,都应该选在明显目标点上; 4当图幅内地形复杂,需采用不同成图方法布点时,一幅图内不超过两种布点方案,每种布点方案所包括的像对范围相对集中,可能时应尽量按航线布点,以便于航测内业作业;5像控点的布设,应尽量使内业作业所用的平面点和高程点合二为一,即布设成平高点;11 航摄像片的判读特征有哪些1形状特征 2大小特征 3色调特征 4阴影特征 5相关位置特征 6纹理特征 7图案结构特征 8色彩特征 9活动特征 12 简述DEM 数据处理的流程.1数据格式转换 2 坐标系统变换 3 数据编辑4 栅格数据矢量化 5 数据分块 6 子区边界的提取13 数字正摄影像图制作方法：1 全数字摄影测量方法：就是利用计算机对数字影像进行处理,并用计算机视觉,影像匹配和影像识别代替人眼,与计算机进行立体测量2单片数字微分纠正方法：首先,对航摄负片进行影像扫描,然后根据区域内已有的数字高程模型的数据和控制点坐标对数字影像内定向,数字微分纠正3正摄影图扫描方法：可直接对已有的光学制作的正射影像图进行影像扫描数字化,再经过平移缩放旋转和仿射等图像变换就能获得正确的数字正射影像图; 1共线方程各参数含义和用途)()()()()()()()()()()()(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 fx -+-+--+-+--=-+-+--+-+--=x,y→ 想点坐标观测值； XYZ→ 相应地面点坐标控制点已知X s,Y s,Z s → 摄影中心在选取的地面摄影测量坐标一般未知待求a1...c3→ 由三个外方位元素00.0..0.0确定一般未知待求作用：由控制点解算外方位元素-单像空间后方交会,光束法由立体像对的像点坐标解算对应地面点坐标-多像前方交会利用DEM 制作数字正射影像图；利用DEM 进行单张像片测图;2摄影测量基本思想利用拍摄手段把物体摄成影像以获取物体各方面信息 原始资料 投影方式 仪器 操作方式 产品模拟摄影测量 像片 物理 模拟测图仪 作业人员 模拟产品 解析摄影测量 像片 数字 解析测图仪 机助作业员操作 模拟 数字数字摄影测量 像片 数字 计算机 自动化操作+作业员干预 模拟 数字3 grid 与tin 的优缺点优点：1只存储了高程坐标,2数据结果简单,3易于管理缺点：1 有时不能准确表示地表物结构与细部特征；2格网过大会损失地形的关键特征；3格网太小地形简单地区又存放在大量冗余数据4格网点高程内插时损失精度5如不改变格网大小,则无法适用起伏程度不同的地区;6对于某些特殊计算如视线计算时,格网的轴线方向被夸大7由于栅格过于粗略,不能精确表示地形的关键特征,如山,峰等;TIN 优点：1 能充分利用地貌的特征点,线,面;较好地表示复杂地形；2 可根据不同地形,选取合适的采样点数；3 分析地形和绘制立体图方便,4 克服了高程矩阵中冗余数据的问题,缺点： 存储量大,数据结构复杂,不便于规范管理,难以与矢量和栅格数据进行联合分析4航空摄影作业过程主要步骤和内容1航空摄影2 航测外业3航测内业4测绘产品1.航空摄影：在专用飞机上安装航空摄影机,通过对地面的连续摄影,以获取所摄地区的原始航摄资料和信息,主要为航摄提供基本的测图资料及一些影像数据;2.航测外业:像片控制测量；像片调绘；像片图测图;2.1像片控制测量：技术计划的拟定,高级地形控制点观测与计算；控制点的迭制；像片控制点的观测,计算,控制测量成果的整理;2.2像片调绘：调绘前准备工作；像片判读；地物地貌元素的综合取舍‘调查有关情况和测量有关数据；补测新增地物；像片着墨清绘；接边；检查验收；2.3像片图测图：固定比例尺像片图测图是综合法测图的主要方法,以航摄像片为基础,经像片纠正制作或具有与测图比例尺相等的像片平面图,根据像片图的影像确定地物,地貌点的平面位置,利用像片平面图在野外,通过普通地形测量方法确定地面高程,测绘等高线,调绘地物地貌,最终获得地形图;3 航测内业：控制点加密,像片纠正,立体测图像片加密：满足内业测图或制作像平面图的需要;像片纠正：消除航摄片与正射片间差异,满族像片图及制作正射图的需要;立体测图：航测成图的主要方法;4 测绘产品：4D产品,立体景观图,立体透视图,各种工程设计所需要的三维信息5通过本课学习,你认为要干好摄影测量工作要哪些方面的素质摄影测量时信息摄取,处理,提取和成果表达的一门信息学科,主要任务是测制各种不同比例尺地形图,建立地形数据库,并为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据;摄影测量学与工程测量学,测绘学及其他学科间有密切的关系,摄影测量学必须具备大地测量学,工程测量学,地图制图学,遥感,地理信息系统,GPS及地籍测量与土地管理方面知识;误差理论测量平差,整理统计是处理摄影像片的基础,除此之外,还应掌握数学,应用学,物理学,工程科学,计算机科学,人文管理学等方面知识;为了加强交流,需熟练掌握英语,掌握专业知识后;还应培养我们的个人情操,在工作中认真严谨,态度端正,多动手实践,有吃苦精神不怕苦不怕累,只有具备以上素质,才能学好这门学科,才能为摄影测量做贡献;第一章绪论1.摄影测量的三个阶段：模拟、解析、数字;2.摄影测量的主要特点：①无需接触被摄物体本事获得其信息；②有二维影像重建三维目标；③面采集数据形式；④同时提取物体的几何与物理特征;3.摄影测量按用途可分为：地形和非地形测量;4.传统的摄影测量与数字摄影测量的区别：传统的摄影测量是利用光学摄影机提取像片,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;数字摄影测量是利用所采集的数字化影像,在计算机上进行各种数值、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;第二章影像获取1.框标的作用：建立像片的直角框标坐标系;2.摄影机主距f：航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值,称为摄影机主距;它与物镜焦距基本一致,因物镜畸变等因素而有少许差异;3.常用的遥感数据有：美国陆地卫星LandsatTM和MSS遥感数据,法国SPOT卫星遥感数据;4.量测型相机与非量测型相机的区别：是否有框标;第三章摄影测量基础知识1.绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高;2.相对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于其他某一基准面或某一点的高度;3.影像方位元素：方位元素：确定摄影时摄影物镜摄影中心S 、像片与地面三者之间相关位置的参数;即摄影瞬间摄影中心S 、像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态;①内方位元素：摄影物镜中心S 相对于影像位置关系的参数x 0 ,y 0 f ;②外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数Xs, Ys, Zs,φ,ω,κ ;获取方法：①单像空间后方交会求解；②GPS 测定一台,Xs,Ys, Zs,三台φ,ω,κ ；③POS 系统测定,GPS+惯导系统;4.R 阵为旋转矩阵,正交矩阵;5.中心投影构象方程式及其应用：)()()()()()()()()()()()(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 f y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a fx -+-+--+-+--=-+-+--+-+--= 应用：①单像空间后方交会和多像空间前方交会；②解析空中三角测量光束法平差中的基本数学模型；③摄影测量中的数字投影基础；④航空影像模拟已知影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标； ⑤利用DEM 与共线方程制作数字正射影像图；⑥利用DEM 与共线方程进行单幅影像测图;6摄影测量常用坐标系：①像平面直角坐标系o – x y该坐标系原点：像主点O 即摄影中心S 在像平面上的垂足像平面坐标系的坐标轴方向与框标坐标系相同;是右手坐标系; ②像空间直角坐标系S-xyz为了进行像点的空间坐标变换,而建立的描述像点在像空间位置的坐标系;每张像片的像空间坐标系是各自独立的;③像空间辅助坐标系S-uvw由于各张像片的像空间坐标系不统一,给计算带来了困难,为此,需要建立一种相对统一的坐标系,称为像空间辅助坐标系;将像空间坐标系的Z 轴方向转到铅垂方向或某一竖直方向;④地面摄影测量坐标系D-XpYpZp由于像空间坐标系是右手系,地面测量坐标系是左手系,给地面点由像空间辅助坐标系转换到地面测量坐标系带来了困难,为此,需要在两种坐标系之间建立一个过渡性的坐标系,称为地面摄影测量坐标系;坐标原点D 为测区内的某一地面点;⑤地面测量坐标系T-XtYtZt地面测量坐标为国家统一坐标系,平面坐标系为高斯-克吕格三度带或六度带1980西安坐标系,高程坐标系为1985黄海高程系;第四章双像立体测图基础与立体测图1.双像立体测图:双像立体测图是指利用一个立体像对即在两个位置对同一景物摄取有一定影像重叠的两张像片重建地面立体几何模型,并对立体几何模型进行量测,直接给出符合规定比例尺的地形图,获取地理基础信息;使用一个立体像对构建地面立体模型的方法也称为立体摄影测量;2.人造立体观察的条件：①立体像对：两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；②分像条件：每只眼睛必须只能观察像对的一张像片；③两像片上相同景物同名像点的连线与眼基线应大致平行；④两像片的比例尺应相近差别<15％;3.主核面：是指同多像主点的核面;4.左右视差P：同名投影点在仪器X方向上的偏差称为左右视差;5.上下视差Q：同名投影点在仪器Y方向上的偏差称为上下视差;6.完成相对定向的唯一标准：两像片上同名投影光线对对相交;7.内定向：恢复像片对的内方位元素;8.相对定向：确定一个立体像对两像片的像对位置;相对定向元素：确定两像片相对位置关系的元素;9.绝对定向：是借助已知的控制点对几何模型进行平移、旋转与缩放,使其成为地面模型,纳入到地面摄影测量坐标系中D-XYZ;10.绝对定向公式：第五章摄影测量解析基础1.单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的地面控制点的空间坐标和相应的影像坐标,根据共线条件方程反求出影像的外方位元素;这种方法称为单幅影像的空间后方交会;目的：获取外方位元素;基本思想：以单幅影像为基础,从该影像所覆盖地面范围内若干地面控制点的已知坐标和相应点的像坐标量测值出发,根据共线条件方程,解求该影像在航空摄影时的外方位元素Xs, Ys, Zs,φ,ω,κ;2.空间后方交会法的详细过程：①获取已知数据 m, x , y , f , Xt, Yt, Zt；②量测控制点像点坐标 x,y；③确定未知数初值 Xs, Ys, Zs, , , ；④计算旋转矩阵R;按3-9式；⑤逐点计算像点坐标的近似值x、y;按5-1式；⑥逐点计算误差方程式5-3式的系数和常数项,组成误差方程式;系数计算按5-4式5-8式和5-9b式；⑦计算法方程的系数矩阵ATA与常数项ATL,组成法方程ATAX= ATL；⑧解求外方位元素;按5-6式 X=ATA-1 ATL,并与相应的近似值求和,得到外方位元素新的近似值；⑨检查迭代计算是否收敛;3.解析法绝对定向：解析法绝对定向,就是利用已知的地面控制点,从绝对定向的关系式出发,解求七个绝对定向元素;目的：将相对定向后求出的模型点在像空间辅助坐标系中的坐标变换为地面摄影测量坐标;4.立体像对双像前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点在物方空间坐标系中坐标的方法;5.什么叫单像空间后方交会其观测值和未知数各是什么至少需要几个已知控制点,为什么答：根据共线方程利用一直控制点与其影像对应点,反求该像片的外方位元素Xs,Ys,Zs, Ψ,ω,k的方法称为单像空间后方位交会;观测值为：从摄影资料查找像片的比例1/m,平均航高,内方位元素x0,y0,f;从外业测量成果中,获取控制点的地面测量坐标,Xt,Yt,Zt;并转换为地面摄影测量坐标X,Y,Z;6.双像解析摄影测量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;第六章解析空中三角测量一、解析空中三角测量：采用严密的数学公式,按最小二乘法原理,用计算机进行的空中三角测量;二、解析空三的平差模型：1.航带法区域网平差；2.独立模型法区域平差；3.光束法区域网平差;三、航带网法空中三角测量基本思想：把许多立体像对构成的单个模型连结成一个航带模型,将航带模型视为单元模型进行解析处理,通过消除航带模型中累积的系统误差,将航带模型整体纳入到测图坐标系中,从而确定加密点的地面坐标四、独立模型法区域网空中三角测量基本思想：独立模型法区域网空中三角测量的基本思想是：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,每个单元模型只能作平移、缩放、旋转因为它们是刚体即单元内不加任何改正的独立模型,这样的要求只有通过单元模型的空间相似变换来完成;在变换中要使模型间公共点的坐标尽可能一致,控制点的摄测坐标应与其地面摄测坐标尽可能一致,同时误差的平方和为最小,在满足这些条件下,根据最小二乘准则对全区域网实施整体平差,解求每个模型的七个绝对定向参数,从而求出所有待定点的地面坐标;五、光束法空中三角测量的基本思想：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;六、GPS辅助空中三角测量：GPS辅助三角测量就是利用机载GPS接收机与地面基准站的GPS接收机同时、快速、连续的记录相同的GPS卫星信号,通过相对定位技术的离线数据处理后获得航摄飞行中摄站点相对于该地面基准点的三维坐标,将其作为区域网平差中的辅助数据用于区域网联合平差,从而可大量节省甚至省去地面控制点;第七章数字地面模型及其应用数字地面模型就是一个用于表示地面特征的空间分布的数据阵列;最常用的是用一系列地面店的平面坐标X、Y及该点的地面高程Z或属性组成的数据阵列;二、数字高程模型：数字高程模型DEM或 DHM是表示区域D上地形的三维向量有限序列｛Vi=Xi,Yi,Zi,i=1,2,…n｝其中Xi,Yi∈D是平面坐标,Zi是Xi,Yi对应的高程;三、数字高程模型数据内插方法：DEM的数据内插就是根据参考点已知点上的高程求出其他待定点上的高程;1.移动曲面拟合法；2.线性内插；3.双线性多项式内插法;第八章全数字摄影测量基础。