摄影测量学复习重点
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摄影测量学第一章绪论1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。
2、摄影测量学的三个发展阶段:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量第二章单幅影像解析基础1像主点:摄影机主光轴(摄影方向)与像平面的交点,称为像片主点。
像主距:摄影机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距,也叫像片主距(f)。
2、航空摄影:利用安装在航摄飞机上的航摄仪,在空中以预定的飞行高度度沿着事先制定好的航线飞行,按一定的时间间隔进行曝光摄影,获取整个测区的航摄像片。
空中摄影采用竖直摄影方式,即摄影瞬间摄影机物镜主光轴近似与地面垂直。
丄丄fm L H(m—像片比例尺分母,f—摄影机主距,H —平均高程面的摄影高度H=m • f)3、相对航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度,称为摄影航高。
绝对航高是相对于平均海平面的航高,是指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高。
通过相对航高H与摄影地区地面平均高度H地计算得到:H绝=H+H地5、航向重叠:同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称,重叠度一般要求在60%以上;旁向重叠:两相邻航带像片之间的影像重叠,重叠度要求在30%左右。
6、中心投影:当投影会聚于一点时,称为中心投影;正射投影:投影射线与投影平面成正交。
r中心投影:投影射线会聚于一点(投影射线的会聚点称投影中心)r斜投影:投影射线与投影平面成斜交投影i正射投影:投影射线与投影平面成正交7、 透视变换中的重要的点线面:① 由投影中心作像片平面的垂线,交像面于 0,称为像主点;像主点在地面上的对应点以O 表示,称为地主点。
② 由摄影中心作铅垂线交像片平面于点 n ,称为像底点;此铅垂线交地面于点 N ,称为地底点。
③ 过铅垂线SnN 和摄影方向SoO 的铅垂面称为主垂面(W ),主垂面即垂直于像平面 P ,又垂直于地平面 E ,也垂直于两平面的交线透视轴 TT 。
(一)名词解释(1)摄影测量:摄影测量是利用摄影所获得的影像来测定目标物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科。
(2)摄影比例尺:摄影像片水平、地面取平均高程时,像片上的线段l与地面上相应的水平距L之比。
(3)地面采样间隔(Ground Sample Distance, GSD):指的是数字影像上一个像素所对应的地面尺寸。
(4)航向重叠度:相邻像片在航线上的重叠度。
(5)旁向重叠度:相邻航线之间像片的重叠度。
(6)像片倾斜角:摄影瞬间摄影机主光轴与铅垂线的夹角。
(7)摄影基线:航向相邻的两个摄站之间的距离。
(8)航线间隔:相邻航线之间的距离。
(9)像片旋偏角:相邻像片的像主点连线与像幅沿航线方向的两框标连线之间的夹角。
(10)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。
(11)透视变换:两个平面之间的中心投影变换,称为透视变换。
(12)相对航高:指摄影飞机在摄影瞬间相对于所测区域的平均高程面的高度。
(13)像片内方位元素:确定投影中心与像片之间相对位置的参数。
(14)像片外方位元素:确定像空系在地面辅助坐标系中位置和方向所需要的元素。
(15)像片倾斜误差: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。
(16)像片投影误差: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。
(17)单像空间后方交: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。
(18)立体像对:由不同摄站获取的,具有一定影像重叠的两张像片。
(19)同名像点:物方任意一点分别在左右两张影像上的构像点。
(20)左右视差:同名像点在各自像平面坐标系中的横坐标之差。
(21)上下视差:同名像点在各自像平面坐标系中的纵坐标之差。
第一章+第三章(上)1.模拟摄影测量是利用光学或机械投影来实现摄影过程的几何反转。
2.影响摄影比例尺变化的因素主要是航高的变化。
3.在同一条航线上,相邻两像片有一定范围的影像重叠,称为航向重叠;相邻邻航线也应有足够的重叠,称为旁向重叠。
4.航摄像片是中心投影,地形图是正射投影。
5.摄景影测量按用途分类,有地形摄影测量和非地形摄影测量。
6.从摄影测量学的发展来看,摄影测量学可划分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
7.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。
8.在相邻的两个摄站对同一地面摄取具有一定重叠度的两张像片,称为立体像对。
9.航向相邻两摄站之间的距离称为摄影基线。
10.在透视变换中,由投影中心作像片平面的垂线交像面于一点,则该点称为像主点;由摄影中心作铅垂线交像片平面于一点则该点称为像底点。
第三章(下)1.摄影测量中用来描述地面点位置的物方坐标系有地面测量坐标系和地面摄影测量坐标系。
2.在中心投影的情况下,当像片有倾斜,地面有起伏时,导致了地面点在航摄像片上构像相对于在理想情况下的构像,产生了位置的差异,这一差异,称为像点位移。
3.中心投影的共线条件方程表达了摄影中心、地面点和像点三点位于同一条直线上的几何关系。
4.表示摄影中心与像片之间相关位置的参数称为内方位元素。
5.像点的像空间坐标可直接以像平面坐标求得,但这种坐标的特点是每张像片的像空间坐标系不统一,这给计算带来困难。
为此需要建立一种相对统一的坐标系,这种坐标系称为像空间辅助坐标系。
6.摄影测量中,以v轴为主轴的转角系统是φ-w-K。
7.引起像点位移的物理因素有大气折光,底片变形,地球曲率,摄影物镜的畸变差。
第四章1.双眼观察立体像对所构成的立体模型称为立体视模型。
2.在摄影测量中,一个立体像对的同名像点在各自的像平面坐标系的纵坐标之差称为上下视差。
3.人眼产生天然立体视觉的原因是由于生理视差的存在。
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。
摄影测量学:摄影测量学是对研究的对象进行摄影,根据所获得的构像信息,从几何方面和物理方面加以分析研究,从而对所摄对象本质提供各种资料的一门学科。
光圈号数:物镜焦距与有效孔径之比,也是相对孔径的倒数。
景深:远景与近景之间的纵深距离。
超焦点距离:当调焦为某一距离时,能刚好使无穷远处的景物构像清晰,这一调焦距离就被称为超焦点距离。
视场:将物镜对光于无穷远时,在焦面上会看到一个照度不均匀的明亮圆,此圆范围即为视场。
视场角:物镜像方主点与视场直径所张的角。
像场:在视场面积内能获得清晰影像的区域。
像场角:物镜像方主点与像场直径所张的角。
航向重叠:供测图使用的航摄像片沿飞行方向上相邻像片所摄地面需要有一定的重叠区,称为航向重叠。
旁向重叠:为测图需要两相邻航带摄区之间应有一定的重叠,称为旁向重叠。
摄影基线:相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线,称为摄影基线。
内方位元素:确定物镜后节点与像片面相对位置的数据,称为像片的内方位元素。
包括(像主点在像片框标坐标系中的坐标X0,Y0,像片主距f)外方位元素:确定摄影瞬间摄影机或像片的空间位置的数据,称为像片的外方位元素。
包括(投影中心在所取空间直角坐标系中的坐标X s,Y s,Z s;摄影方向(摄影机轴)相对空间坐标轴的两个角度和像片绕摄影方向的旋转角度)倾斜误差:像片倾斜所引起的像点位移。
像片纠正:消除像片倾斜引起的像点位移,并限制消除地形起伏引起的像点位移,将影像归化为成图比例尺。
投影差:地形起伏所引起的像点位移。
摄影比例尺:航摄像片上某一线段构像的长度与地面上相应线段的水平距离之比。
像片控制点:测定了地面坐标的像点称为像片控制点。
左右视差:在摄影测量中,一个立体像对的同名像点在像平面坐标系中的X坐标之差。
上下视差:在摄影测量中,一个立体像对的同名像点在像平面坐标系中的Y坐标之差。
核点:基线延长线与左右像片的交点。
核线:核面与像片的交线称为核线。
核面:过摄影基线与地面任一点所做的平面。
1.掌握像点位移概念,分析引起像点位移的因素地面点在像片上构像的点位偏移了应有的正确位置,产生了像点位移像片倾斜、地面起伏2.掌握把像空间坐标变换为像空间辅助坐标的原因及常用的坐标公式由于将像平面坐标求像点的像空间坐标时,每张相片的像空间坐标系不统一,给计算带来困难。
因此建立相对统一的像空间辅助坐标系。
像空间坐标系和像空间辅助坐标系坐标之间的变换关系为3.什么是核线相关?为什么要进行核线相关?核面和像面的交线由于基本的影像相关方法。
无论是目标区,还是搜索区,都是一个二维的影像窗口,在这样的二维影像窗口里进行相关计算,其计算量是相当大的,而由核线的几何关系确定了同名点必然位于同名核线上4.掌握空间后方交会的目的、解求中未知数数目、所需控制点点位及结算方法5.掌握绝对定向的目的、定向元素有哪些所需控制点个数及解算方法6.掌握相对定向的目的、有哪两种相对定向及每个方法有哪几个定向元素用于描述两张像片相对位置和姿态关系的参数,称为相对定向元素。
用解析计算的方法解求相对定向元素的过程,称为解析法相对定向。
有连续像对相对定向和单独像对相对定向。
连续像对相对定向单独像对相对定向7.掌握航带法空中三角测量的概念及步骤首先对航带中每个像对进行连续法相对定向,建立立体模型。
然后,用航带内四个已知控制点或相邻航带公共点,进行航带模型的绝对定向.将各航带模型连接成区域网,并得到所有模型点在统一的地面摄影则量坐标系中的坐标。
最后,进行航带或区域网的非线性改正。
改正的方法是,认为每条航带有各自的一组多项式系数值。
然后以控制点的计算坐标与实测坐标应相等以及相邻航带公共点坐标应相等为条件,在误差平方和为最小条件下,求出各航带的多项式系数。
进行坐标改正,最终求出加密点的地面坐标。
8.掌握光束法空中三角测量的概念及步骤该方法以每张像片为单元,以共线方程为依据,建立全区域的统-误差方程式和法方程式,整体解求区域内每张像片的六个外方位元素以及所有待求点的地面坐标,其原理就是光束法双像解析摄影测量。
1. 摄影测量学:是利用光学摄影机获取的像片,经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。
其任务是:测制各种比例尺的地形图、建立地形数据库,为地理信息系统、各种工程应用提供基础测绘数据。
2. 模拟摄影测量:利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转,用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型,通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图。
投影方式:物理投影。
3. 解析摄影测量:以电子计算机为主要手段,通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系,并提供各种摄影测量产品的一门科学。
数字投影。
4. 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/数字化影像进行处理,自动(半自动)提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息,从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。
数字投影。
5. 影像信息学: 是一门记录、存储、传输、量测、处理、解译、分析和显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术和经济实体。
6. 遥感通常是指通过某种传感器装置,在不与被研究对象直接接触的情况下,获取其特征信息(一般是电磁波的反射辐射和发射辐射),并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学和技术。
7. 摄影比例尺,又称为像片比例尺,其严格定义为:航摄像片上一段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比,称之为摄影比例尺,即1/m=l/L。
8. 当取摄区内的平均高程面作为摄影基准面时,摄影机的物镜中心至该面的距离成为摄影航高,一般用H表示.9. 摄影测量生产对摄影资料的基本要求主要包括:影像的色调、像片重叠、像片倾角、航线弯曲、像片旋角。
10. 投影射线会聚于一点的投影称为中心投影。
11. 正射投影:若投影光线相互平行且垂直于投影面。
12. 阴位:负片影像和地面的实际方向相反,投影中心位于物和像之间。
1、摄影测量学:是对研究的对象进行摄影,根据所获得的构像信息,从几何方面和物理方面加以分析研究,从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。
3、景深:如果模糊圆的直径ε小于某一定值时,由于人眼观察的分辨能力有限,这个模糊圆的构像看起来仍然是一个清晰的点。
如此,虽然对光于点A,但在远景B和近景C之间这一段间隔内所有景物,在像片上仍可认为获得了清晰的构像。
此时,远景与近景之间的纵深距离称为景深4、超焦点距离: 当物镜向无限远物体对光时,不仅远处的物体构象清晰,而且在离开物镜不小于某一距离H的所有物体,其构象都很清晰,这个距离H就称为超焦点距离或称为无限远起点。
11、航向重叠: 沿飞行方向上相邻像片所摄地面的重叠区。
12、旁向重叠:两相邻航带摄区之间的重叠。
13、摄影基线:相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线。
15、内方位元素: 确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。
包括摄影机主距f和像主点的框标坐标x0、y0。
(摄影机内方位元素确定了摄影机的物镜相对于框标架的关系,也就是确定了摄影时物方空间诸物点经物镜到像点的投影光线综合组成的摄影光线束)16、外方位元素:确定摄影机或像片的空间位置和姿态的参数。
亦即投影光束空间位置和姿态的数据。
每张航片有6个外方位元素,3个直线元素、3个角元素20、倾斜误差:因像片倾斜引起的像点位移。
21、投影差:因地形起伏引起的像点位移。
22、摄影比例尺:又称为像片比例尺,其严格定义为:航摄像片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比,即1/m=l/L,或f/H。
像片比例尺处处不均匀。
23、像片控制点:测定了地面坐标的像点称为像片控制点。
25、左右视差:在摄影测量中,一个立体像对的同名像点在像平面坐标系的X坐标之差26、上下视差:在摄影测量中,一个立体像对的同名像点在像平面坐标系的Y坐标之差27、核点:基线延长线与左、右像片的交点k1、k2称为核点28、核线:核面与像片的交线称为核线。
名词解释、简答题、论述题、证明题第二章 影像获取1、像主点:物方主平面和像方主平面与光轴的交点分别称为物方主点和像方主点2、摄影机主距:航空摄影机物镜中心至底片面的距离,称为摄影机的主距,通常用f 表示第三章 摄影测量基础知识1、 摄影比例尺与摄影航高摄影比例尺又称为像片比例尺,其严格定义为:航摄相片上一线段为l 的影像与地面上相应线段的水平距离L 之比,即Hl m =1,f 为摄影机主距 当取摄区内的平均高程面作为摄影基准面时,摄影机的物镜中心至该面的距离称为摄影航高,一般用H 表示。
2、重叠度(重点看)为了满足测图的需要,在同一条航线上,相邻两像片应有一定范围的影像重叠,称为航向重叠,相邻航线也应有足够的重叠,称为旁向重叠。
重叠反映在航摄片上的同名影像是以像幅尺寸的百分数表示,航向重叠一般要求为p%=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、像片倾角在摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜,摄影机轴与铅直方向的夹角α称为像片的倾角。
一般要求倾角不大于2º,最大不超过3º4、航线弯曲受技术和自然条件限制,飞机往往不能按预定航线飞行而陈胜航线弯曲,造成漏摄或旁向重叠过小从而影响内业成图。
一般要求航摄最大偏距与全航线长之比不得大于3%5、像片旋角相邻像片的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κ表示,一般要求κ角不超过6º,最大不超过8º6、中心投影与正射投影若投影光线会聚于一点,称为中心投影,若投影光线相互平行且垂直于投影面,称为正射投影。
(此部分注重理解,最好翻看P26页,与图形结合)6、航摄像片上特殊的点、线、面,及之间的几何关系 (了解) 详见P28、297、.摄影测量常用哪些坐标系?各坐标系又是如何定义的?摄影测量中常用坐标系有两大类:一类是用于描述像点的位置,称为像方坐标系;另一类是描述地面点的位置,称为物方坐标系。
第一章绪论摄影测量学分类1.根据摄影机平台的位置:航天摄影测量、航空~~、地面~~、水下~~2.与被测目标距离远近:航天~~、航空~~、地面~~、远景~、显微~~3.按用途分为:地形~~、非地形~~摄影测量学的三个阶段模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量摄影测量学的目的:测制各种比例尺的地形图摄影测量学的特点:在像片上进行量测和解译,无需接触被摄物体本身,因而很少受自然和地理条件的限制,而且可摄得瞬间的动态物体影像。
摄影测量学的主要任务:测制各种比例的地形图、建立地形数据库为地理信息系统、各种工程应用提供基础测绘数据第二章影像获取航空摄影测量优点:成图速度快,精度高,不受气候和季节的限制遥感定义:指通过某种传感器装置,在不与被研究对象直接接触下获取某特征信息,并对这些信息进行提取,加工、表达和应用的一门科学和技术遥感技术:传感器技术;信息传输技术;信息处理、提取和应用技术;目标特征的分析与测量技术遥感技术分类:1.波谱性质:电磁波遥感技术、声呐~~、物理场~~2.感测目标的能源作用:主动~~、被动~~3.记录信息的表达形式:图像式~、非图像式~4.使用平台:航天~~、航空~~、地面~~5.应用领域:地球资源~、环境~、气候~、海洋~、第三章摄影测量基础知识正射投影:若投影光线相互平行且垂直于投影面,称为正射投影中心投影:若投影光线会聚于一点,称为中心投影像片重叠:为了满足测图的需要,在同一条航线上,相邻两像片应有一定范围的影像重叠,称为航向重叠,相邻航线也应有足够的重叠,称为旁向重叠摄影比例尺:航摄像片上一线段为L的影像与地面上相应线段的水平距离L之比绝对航高:摄影瞬间摄影机的物镜中心,相对于平均海水面的航高相对航高:相对于其他某一基准面或某一点的高度均为相对航高测量生产对摄影资料的基本要求1.影像的色调2.像片重叠3.像片倾角4.航线弯曲5.像片旋角内方位元素:摄影中心与像片之间相关位置的参数包括三个参数:f X.。
1摄影测量学得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、摄影测量按用途可分为地形3、把一条航线得航摄像片根据地物影像拼接起来,各张像片得主点连线不在一条直线上,而呈现为弯弯曲曲得折线,称航线弯曲。
4、航摄像片为量测像片,有光学框标与机械框标。
5、一张像片得外方位元素包括:三个直线元素(Xs、Ys、Zs ):描述摄影中心得空间坐标值三个角元素(0、w 、k )描述像片得空间姿态。
6、同一条航线内相邻像片之间得影像重叠称为航向重叠,一般在60塑上。
相邻航线得重叠称为旁向重叠,重叠度要求在15%以上。
7、摄影测量中常用得坐标系有像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系、摄影测_______ 量坐标系、地面测量坐标系与地面摄影测量坐标系。
8、中心投影得共线条件方程表达—摄影中心、像点与对应地物点三点位于同一直线得几何关系,利用其解求单张像片6个外方位元素得方法称单片空间后方交会,最少需要3个平高地面控制点。
9、航摄相片误差来源:摄像机物镜畸变差;大气折光差;地球曲率影响;摄影感光材料得变形;像点量测差。
10、空间后方交会得计算过程:1)获取已知数据;2)量测控制点得坐标;3)确定未知数得初始值;4)计算旋转矩阵R;5)逐点计算像点坐标得近似值;6)组成误差方程式;7)组成法方程式;8)解求外方位元素得改正数;9)解求改正后得外方位元素;10)外方位元素得改正数与规定得限差作比较。
13、摄影测量得基本问题,就就是将中心投影得像片转换为正射投影得地形图。
14、相对定向完成得标志就是模型点在统一得辅助坐标系中坐标U V、W得求出。
16、4D产品就是指DEM DLG DRG DOM17、立体摄影测量基础就是共面条件方程。
18、相对定向得理论基础、目得、标准就是两像片上同名像点得投影光线对对相交。
双像解析摄影测量得任务就是利用解析计算方法处理立体像对,获取地面点得三维空间信息。
20、双像解析摄影测量有:空间后方交会-前方交会法、相对定向-绝对定向法、光束法。
21、解析绝对定向需要量测2个平高与1个高程以上得控制点,一般就是在模型四个角布设四个控制点。
22、单元模型得绝对定向最少需要2个平高与1个高程地面控制点。
23、两个空间直角坐标系间得坐标变换最少需要2个平高与1个高程地面控制点。
24、恢复立体像对左右像片得相互位置关系依据得就是共面条件方程25、摄影测量中,为了恢复立体像对两张像片之间得相互位置关系,可以根据左右像片上得同名像点位于同一核面得几何条件,采用相对定向方法来实现,最少需要量测5_对同名像点。
26、空间坐标变换中得正交变换矩阵得9个元素中只有3_个独立元素。
27、空中三角测量按发展阶段,可分为模拟空中三角测量、解析空中三角测量与数字空中三角测量。
28、解析空中三角测量根据平差计算范围得大小,可分为单模型解析空中三角测量、单航带解析空中三角测量与区域网解析空中三角测量三类。
29、摄影测量加密按数学模型可分为航带法、独立模型法与光束法三种。
30、摄影测量外业包括:像片控制测量、相片解译与调绘、像片补测。
—31、获取DEM数据得方式:沿等高线采样、规则格网采样、剖面法、渐进采样、选择采样、混合采样、全数字摄影测量系统数据采样。
32、数字影像得定向方式:内定向、相对定向、绝对定向。
33、立体像对得两张像片可以有三种不同得放置方式,分别产生出:正立体效应、反立体效应与零立体效应。
1、摄影测量包括哪些坐标系?如何定义?答:摄影测量中常用得坐标系有两大类。
一类就是用于描述像点得位置,称为像方空间坐标系另一类就是用于描述地面点得位置•称为物方空间坐标系。
(1) 像方空间坐标系①像平面坐标系像平面坐标系用以表示像点在像平面上得位置,通常采用右手坐标系,坐标轴得选择常用以下三种方法1、框标坐标系:就是以像片上四边或四角上得框标来定义坐标系统。
对于框标设在像幅四边中央得相片,通常以航线方向两边框标连线作为x轴,旁向两边框标连线作为y 轴,框标连线得交点为原点。
若框标设在四角上,则以对角线框标连线得夹角平分线作为x,y 轴,连线交点为坐标原点;2、像平面直角坐标系:以像主点为原点,x,y轴分别平行于框标坐标系3、以主纵线为Y轴得像平面坐标系:取主纵线为y轴,指向主合点得方向为正方向,主横线或等比线为x 轴。
②像空间坐标系为了便于进行空间坐标得变换,需要建立起描述像点在像空间位置得坐标系,即像空间坐标系。
以摄影中心为坐标原点,轴与像平面坐标系得轴平行,轴与主光轴重合,形成像空间右手直角坐标系③像空间辅助坐标系像点得像空间坐标可直接以像平面坐标求得,但这种坐标得待点就是每张像片得像空间坐标系不统一,这给计算带来困难。
为了在同一条航线得不同像片间建立联系,需要建立一种相对统一得坐标系•称为像空间辅助坐标系,用表示。
此坐标系得原点仍选在摄影中心,坐标轴系得选择视需要而定。
通常,X,Y,Z轴分别与航线第一张相片得像空间坐标系对应得轴系平行;也可以取铅垂方向为Z轴,X方向与航向一致。
(2) 物方空间坐标系①摄影测量坐标系将像空间辅助坐标系沿着Z轴反方向平移至地面点P,得到得坐标系称为摄影测量坐标系②地面测量坐标系地面测量坐标系通常指地图投影坐标系,也就就是国家测图所采用得高斯一克吕格带或带投影得平面直角坐标系与高程系,两者组成得空间直角坐标系就是左手系用表示。
③地面摄影测量坐标系由于摄影测量坐标系采用得就是右手系,而地面测量坐标系采用得就是左手系,这给由摄影测量坐标到地面测量坐标得转换带来了困难。
为此,在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性得坐标系,称为地面摄影测量坐标系,用(A-XtpYtpZtp)表示,其坐标原点通常选在测区内得其一地面控制A点上,Ztp轴铅垂,Xtp轴与Xp轴方向接近。
2、什么就是方位元素,如何定义,包括哪些,有什么用方位元素:为了由像点反求物点,还必须知道投影中心、像片与地面三者之间得相关位置,用于确定这三者之间相关位置得参数称为方位元素。
方位元素包括内方位元素与外方位元素,内方位元素:确定摄影中心相对于影像位置关系得参数称为影像得内方位元素。
(主距f、像主点得像框标坐标(x o,y 0)),内方位元素包括三个参数,即摄影中心S到像片得垂距(主距)f 及像主点在像框标坐标系中得坐标,用其来恢复摄影光束;外方位元素:在恢复像片内方位元素得基础上,确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置与姿态得参数称为外方位元素。
一张得外方位元素包括六个参数,其中有三个就是直线元素,用于描述摄影中心得空问坐标值;另外三个就是角元素,用于表达像片面得空间姿态。
3、如何实现空间直角坐标系向像空间辅助坐标系得转化由于将像平面坐标求像点得像空间坐标时,每张相片得像空间坐标系不统一,给计算带来困难。
因此建立相对统一得像空间辅助坐标系。
像空间坐标系与像空间辅助坐标系坐标之间得变换关系为4、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上得共线条件方程,并简要简述其在摄影测量中得主要用途。
答:设摄影中心在某一规定得物方空间左手直角坐标系中得坐标为(),任一地面点A在该物方空间坐标系中得坐标为(),A在像片上得构像a在像空间坐标系与像空间辅助坐标为()与(),摄影时三点共线且满足如下关系:又像空间坐标与像空间辅助坐标系满足:⑵式中,为由像片外方位角元素组成得正交变换矩阵。
将(2)式写成纯量形式并用第一、二式分别除以第三式 ,可得表示了摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上得共线条件方程。
共线条件方程在摄影测量中得主要应用如下 :1、单片后方交会与立体模型得空间前方交会;2、求像底点得坐标;3、光束法平差中得基本方程4、解析测图仪中得数字投影器 ;5、航 空摄影模拟;6、利用DEM 进行单张像片测图。
5、什么叫像点位移?怎样才能消除它?投影差?答:当航摄像片有倾角或地面有高差时,所摄得像片与上述理想情况有差异。
这种差异反映为 一个地面点在地面水平得水平像片上得构像与地面有起伏时或倾斜像片上构像得点位不同这种点位得差异称为像点位移 ,它包括像片倾斜引起得位移与地形起伏引起得位移 ,其结果 就是使像片上得几何图形与地面上得几何图形产生变形以及像片上影像比例尺处处不等。
① 像片倾斜引起得像点位移,(像片倾角为,像距为,方向角为,为像片主距,对该位移引起景物在像片上得影像可进行像片纠正投影差:因地形起伏引起得像点位移 (为以像底点为中心得像距,为摄影航高)可对其进可用数据模型来描述。
8、空间后方交会得目得就是什么?解求中有多少未知数?至少需要测求几个地面控制点 ?为什么?答:利用一定数量得地面控制点,根据共线方程,反求像片得外方位元素,这种方法称为单张 像片得空间后方交会。
解求外方位元素时,有六个未知数,至少需要六个方程。
由于每一对共 轭点可列出两个方程,因此,若有三个已知地面坐标控制点 ,则可列出六个方程,解求六个外 方位元素改正数.测量中为了提高精度,常有多余观测方程。
在空间后方交会中 ,通常就是在 像片得四个角上选取四个或更多得地面控制点 ,因而要用最小二乘法平差计算。
15、立体像对空间前方交会得目得就是什么 ?答:应用单像空间后方交会求得像片得外方位元素后 ,欲由单张像片上得像点坐标反求相应地面点得空间坐标仍不可能,只能确定其空间方向,而使用同名像点就能得到两条同名射线 在空间得方向,这两条射线一定相交其相交处必定就是该地面点得空间位置 ,所以空间前方 交会就是为了确定相应地面点得地面坐标。
9、请简述空间后方交会得推导过程?(1) 获取原始数据。
从摄影资料中查取平均航高与摄影机主距 ;从外业测量成果中获取地面 控制点得地面测量,或转换为地面摄影测量坐标。
(2) 用像点坐标量测仪器量测像点坐标。
(3) 确定未知数得初始值:在竖直摄影情况下,三个角元素得初始值取为:三个直线元素取为:(4) 用三个角元素得初始值计算各方向余弦值 ,组成旋转矩阵R(5) 用所取未知数得初始值与控制点得地面坐标 ,代入共线方程式,逐点计算像点坐标得 近似值(x),(y)并计算(6) 逐点计算误差方程式得系数与常数项,组成误差方程式。
(7) 计算法方程式得系数矩阵 ATA 与常数项ATL ,组成法方程式。
(8)解算法方程,迭代求得 未知数得改正数(9)计算改正后得外方位元素 (10)将求得得外方位元素与规定得限差比较 , 若小于限差,则迭代结束,否则新得近似值重复(4)-(9)。
直到满足为止。
7、摄影测量中,建立人造立体视觉应满足哪些条件?答:人造立体视觉必须符合自然界里提观察得四个条件 :① 由两个不同摄站摄取得同一景物得一个立体像对 ;② 一只眼睛只观察像对中得一张像片 ;行改正。