摄影测量复习资料
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一、名词解释：1、数字摄影测量：是以数字影像为基础，用计算机进行分析和处理，确定被摄物体的形状、大小、空间位置及性质的技术。
摄影测量学：摄影测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，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、科学与技术23、立体像对的空间前方交会？它有哪两种解法？（6分）由立体像对左右两影像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的物方空间坐标称做立体像对的空间前方交会。
两种解法是：利用点投影系数进行空间前方交会，利用共线方程进行严格求解立体像对：在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片24、单像空间后方交会？用什么方法提高解算精度？利用影像覆盖范围内一定数量的控制点的空间坐标与影像坐标，根据共线方程，反求该影像的外方位元素的方法称为单幅影像的空间后方交会。
用最小二乘法提高解算精度。
3.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称为同名像点。
4.影像相关：影像相关是利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点。
5.数字地面模型（DTM）：数字地面模型（DTM）是地形表面形态等多种信息的一个数字表示。
DTM是定义在某一区域D上的m维向量有限序列： {Vi,i=1,2,…,n}.其向量Vi=（Vi1，Vi2，…，Vin）的分量为地形Xi，Yi，Zi（（Xi，Yi）∈ D）、资源、环境、土地利用、人口分布等多种信息的定量或定性描述数字高程模型：若地面点按一定格网形式排列，点的平面坐标X、Y可由起始原点推算而无需记录，地面形态只用点的高程Z来表达，这种数据列阵称为数字高程模型(DEM)18、核线：核面与像片面的交线称为核线，对于同一核面的左右像片的核线，称为同名核线。
合面：过投影中心作一水平面平行于地面，这一个平面称为真水平面，也叫合面；核面：摄影基线与地面点所作平面。
（摄影基线与同一地面点发出的两条同名光线组成的面）20、外方位元素:描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。
（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称为影像的外方位元素。
）2航向重叠：供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。
4相对行高：摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面的高度。
5像片纠正：将中心投影转换成正射投影时，经过投影变换来消除相片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平相片的构象，并符合所规定的比例尺的变换过程。
6解析空中三角测量：是将建立的投影光束，单元模型或航带模型以及区域模型的数字模型，根据少数地面控制点，按最小二乘法原理进行平差计算，并求加密点地面坐标的方法。
7透视平面旋转定律：当物面和合面分别绕透视轴合线旋转后，只要旋转地角度相同，则投影射线总是通过物面和像面的统一相对应点。
10绝对定向元素：确定相对定向所建立的几何模型比例尺和恢复模型空间方位的元素。
1、像主点：像片主光轴与像平面的交点。
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。
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。
采样。
对实际连续函数模型离散化的量测过程叫做采样21、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，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像的过程叫做数字微分纠正。
3、摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差：指的是在摄影测量平差中使用了更一般的原始的非摄影测量观测值或条件。
4、有限元法：把地面分成适当大小的有限单元，在单元内，用一个简单的函数来描述所求的曲面，并保证相邻单元之间有连续（或光滑）的过渡的一种内插方法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。
（确定一个立体像对的相对位置称为相对定向。
它用于建立立体模型，完成相对定向的唯一标准时两像片上同名像点的投影光线对对相交，所有同名像点的投影光线交点的集合构成了地面几何模型，确定两像片像对位置关系的元素称为相对定向元素。
）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。
四、简答题（25分）1.什么是摄影测量学，及其特点？摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取合成果表达的一门信息科学。
传统的摄影测量学是利用光学摄影机摄得得影像，研究和确定被摄物体得形状、大小、性质和相互关系得一门科学与技术，摄影测量学得主要特点是在像片上进行测量和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制。
2. 摄影测量中常用的坐标有哪些？像平面坐标系 像空间坐标系 像空间辅助坐标 摄影测量坐标系 物方空间坐标系 大地坐标系1.坐标系——大地坐标系是指高斯平面坐标和高程所组成的左手空间系；描述地面点的空间位置；摄影测量的成果最终转化到该坐标系中。
2.平面坐标系 o-xy ——表示像点在像平面内位置的平面直角坐标系。
3.像空间坐标系 s-xyz ——表示像点在像方空间位置的空间直角坐标系。
4.像空间辅助坐标系 S-XYZ5.摄影测量坐标系Z 轴铅垂的摄影测量坐标系为地面辅助坐标系。
3：写出共线方程式，说明每个符号的意义，共线方程有什么不同？共线方程式共包括有12个数据，以像主点为原点坐标x 、y ，相应地面点坐标X 、Y 、Z ，像片主距f 及外方位元素Xs 、Ys 、Zs4：简述空间后方交会的解答过程。
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R ；5逐点计算像点坐标的近似值；6组成误差方程；7组成法方程式；8解求外方位元素；9检查计算是否收敛5.光束法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25、简述用Moravec 算子提取点特征的步骤。
（6分）Moravec 算子提取点特征的步骤为：①计算各像元的兴趣值IV 。
（2分）②给定一经验阈值，将兴趣值大于该阈值的点作为候选点。
（2分）③选取候选点中的极值点作为特征点。
（2分）26、什么是共面条件方程式？并画简图说明之。
（7分）m 1（X 1，Y 1，Z 1），m 2（X 2，Y 2，Z 2）表示模型点M 在左右两幅影像上的构像。
S 1m 1，S 2m 2表示一对同名光线，它们与空间基线S 1S 2共面，这个平面可以用三个矢量R 1，R 2和B 的混合积表示，即B*（R 1×R 2） = 0上式改用坐标的形式表示时，即为一个三阶行列式等下零便是解析相对定向的共面条件方程式。
1、联系数字微分纠正的基本原理，回答正解法和反解法的定义。
由纠正后的像点坐标(X,Y)出发，反求其在原始图像上的像点坐标（x ，y ），该方法成为：反解法（或间接法）。
由原始图像上像点坐标（x ，y ）解求纠正后图像上相应点坐标（X,Y ），该方法称为正解法。
111333222333()()()()()()()()()()()()S S S S S SS S S S S S a X X b Y Y c Z Z x f a X X b Y Y c Z Z a X X b Y Y c Z Z y f a X X b Y Y c Z Z -+-+-⎧=-⎪-+-+-⎪⎨-+-+-⎪=-⎪-+-+-⎩2、什么叫全数字摄影测量？指从摄影测量与遥感所获取的数据中，采用数字摄影影像或数字化影像，在计算机中进行各种数值、图形和影像处理，以研究目标的几何和物理特性，从而获得各种形式的数字化产品和目视化产品数字摄影影像是用数字摄影机直接获得数字影像；数字化影像是用各种数字化扫描仪，对已得到得像片进行扫描，获得数字化影像。
而在计算机中进行全自动化数字处理得方法2、简述透视变换的作图的基本规则。
1确定迹点，物面上直线与透视轴交点。
2确定合点。
过投影中心作物面上直线平行线与合线的交点3确定线段端点的中心投影。
迹点、合点连线与物面线段端点、投影中心连线的交点4确定线段的中心投影。
连接物面线段两端点的中心投影，其连线即为物面上线段的中心投影。
3、简述特征匹配的步骤。
根据所选取的特征，基于特征的匹配可以分为点、线、面的特征匹配。
一般来说，特征匹配分为三步：（1）特征提取；（2）利用一组参数对特征做描述；（3）利用参数进行特征匹配。
4、摄影测量学中外方位元素？在恢复像片内方位元素的基础上,确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数,称为像片的外方位元素。
一张像片有六个外方位元素.其中三个是描述摄影中心S(摄影物镜后节点)空间位置的坐标值,称为直线元素.另外三个是表示摄影光束空间姿态的三个角元素。
三个直线元素：三个直线元素是指摄影曝光时,摄影物镜S在地面选定的空间直角坐标系中的坐标值。
三个角元素：它是描述像片在摄影瞬间空间姿态的要素.其中两个角元素用以确定摄影机主光轴So在空间的方向,另一个角元素,则确定像片在像片面内的方位。
5、模拟法相对定向的基本思想。
把像片分别装入与像片主距相同的两个投影器内，完成内定向，建立和摄影光束法，由于没有进行相对定向，两光束必不满足同名光线对对相交，若用一水平承影面的（交点）将会出现X方向和Y方向得差值。
其值同名点得坐标差表示。
当诸同名点的上下视差都为零时，相对定向即告完成。
通过微动投影器得定向螺旋，消除承应面上同名点的上下视差来完成相对定向，就是模拟法相对定向的基本思想6、航带法解析空中三角测量的基本思想。
航带法空中三角测量研究的对象是一条航带模型，即首先要把许多立体像对所构成的单个模型连接成航带模型，然后把一个航带模型视为一个单元模型进行解析处理。
由于在单个模型连成航带模型的过程中，各单个模型中的偶然误差和残余的系统误差将传递到下一个模型中去，这些误差传递累积的结果，会使航带模型产生扭曲变形，所以航带模型经绝对定向以后还需要做模型的非线性改正，才能得到较为满意的结果，这便是航带法空中三角测量的基本思想。
三、论述题1、论述数字地面模型的应用⑴基于矩形格网的DEM多项式内插：DEM最基础的应用（也是各种应用的基础）是求DEM范围内任意一点P（X，Y）的高程。
也就是进行DEM内插。
而对于格网的内插，主要是利用四个角点，所以一般先利用这些格网点高程拟合一定的曲面，再计算待定点的高程。
主要两种方法。
一种是双线性多项式（双曲抛物面）内插。
此种方法只能保证相邻区域接边处的连续，不能保证光滑，但其计算量小。
第二种是双三次多项式（三次曲面）内插。
这种内插属于局部函数内插，但它能保证相邻曲面之间的连续和光滑。
