攝影測(cè)量學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、攝影測(cè)量學(xué)名詞解釋攝影測(cè)量學(xué)：利用光學(xué)攝影機(jī)攝取像片，通過(guò)像片來(lái)研究和確定被攝物體的形態(tài)、大小、位置和相互關(guān)系的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。通俗講，是信息的獲取及對(duì)信息加工、處理的一門(mén)學(xué)科。攝影比例尺：航攝像片上一線段l的影像與地面上相應(yīng)線段的水平距離L之比。攝影航高：攝影機(jī)的物鏡中心至該面的距離。絕對(duì)航高：攝影瞬間攝影機(jī)物鏡中心相對(duì)平均海平面的航高。相對(duì)航高：相對(duì)于其他某一基準(zhǔn)面或某一點(diǎn)的高度。攝站點(diǎn)：在曝光時(shí)刻攝影機(jī)物鏡所在的空間位置。攝影基線：航線方向相鄰兩攝站點(diǎn)間的空間距離。像方坐標(biāo)系：用來(lái)表示像點(diǎn)的平面坐標(biāo)和空間坐標(biāo)。方位元素：描述航空攝影瞬間攝影中心與像片在地面設(shè)定的空間坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)的參

2、數(shù)。內(nèi)方位元素：描述攝影中心與像片之間的位置的參數(shù)。外方位元素：在恢復(fù)內(nèi)方位元素的基礎(chǔ)上，確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)。相對(duì)定向：確定一個(gè)立體像對(duì)兩像片的相對(duì)位置。相對(duì)定向元素：確定兩像片相對(duì)位置關(guān)系的元素。絕對(duì)定向：借助已知的地面控制點(diǎn)，對(duì)模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)與縮放使其變?yōu)榈孛婺Ｐ?，將模型坐?biāo)全部納入地面攝測(cè)坐標(biāo)系中，并歸化模型的比例尺，最后再進(jìn)行地面攝測(cè)坐標(biāo)系與地面坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。立體像對(duì)：在兩攝站點(diǎn)對(duì)同一地面景物攝取有一定影像重疊的兩張像片?？臻g后方交會(huì)：利用至少三個(gè)已知地面控制點(diǎn)的坐標(biāo)與其影像上對(duì)應(yīng)的三個(gè)像點(diǎn)的影像坐標(biāo)，根據(jù)共線方程，反求該像片的外方位元素?？臻g前方交會(huì)：由

3、立體像對(duì)中兩張像片內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)確定相應(yīng)地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)的方法。解析空中三角測(cè)量：在一條航帶幾十個(gè)像對(duì)覆蓋的區(qū)域或由幾條航帶幾百個(gè)像對(duì)構(gòu)成的區(qū)域內(nèi)，僅僅由外業(yè)實(shí)測(cè)幾個(gè)少量的控制點(diǎn)，按一定的數(shù)字模型，平差解算出攝影測(cè)量作業(yè)過(guò)程中所需是全部控制點(diǎn)及每張像片的外方位元素。數(shù)字高程模型：只表示地面高程的數(shù)字地面模型，即指在某一區(qū)域上以高程表示地面起伏狀態(tài)的有序陣列。是對(duì)地球表面地形、地貌的一種離散的數(shù)字表示。數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)內(nèi)插：根據(jù)參考點(diǎn)上的高程求出其他待定點(diǎn)上的高程。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量：基于數(shù)字影像、攝影測(cè)量的基本原理，應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法，

4、提取所攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的攝影測(cè)量學(xué)的分支學(xué)科。數(shù)字影像：灰度矩陣。數(shù)字影像內(nèi)定向：將平面坐標(biāo)與掃描坐標(biāo)加以換算。數(shù)字影像重采樣：根據(jù)已有的采樣點(diǎn)灰度值求未知像元灰度值的過(guò)程。核線：核面與像片面的交線。同名核線：核面與兩像片面的交線。核線相關(guān)：沿核線尋找同名像點(diǎn)。像片糾正：消除因像片傾斜產(chǎn)生的像點(diǎn)位移，限制或消除因地形起伏產(chǎn)生的投影差，同時(shí)歸化影像比例工作。實(shí)質(zhì)：將中心投影的像片變成具有正射投影性質(zhì)的像片。數(shù)字微分糾正：根據(jù)已知影像的內(nèi)定向參數(shù)和外方位元素及數(shù)字高程模型，按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算，從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像。像片調(diào)繪：利用像片進(jìn)行判讀、調(diào)查和繪

5、注有關(guān)地理要素等工作的總稱(chēng)。幾何反轉(zhuǎn)：根據(jù)光路可逆性，由所攝像對(duì)建立其幾何立體模型的原理。二、填空1 .攝影測(cè)量發(fā)展的三個(gè)階段：模擬、解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。2 .攝影測(cè)量的主要任務(wù)：測(cè)制各種比例尺的地形圖。3 .4D產(chǎn)品：數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字正射影像圖DOM、數(shù)字線劃圖DLG數(shù)字柵格地圖DRG4 .為了滿足測(cè)圖的需要，在同一條航線上，相鄰兩像片應(yīng)有一定范圍的影像重疊，稱(chēng)為航向重疊，p%=60%65%最小不小于53%,相鄰航線也應(yīng)有足夠的重疊，稱(chēng)為旁向重疊,p%=30%40%最小不小于15%。5 .攝影測(cè)量中常用坐標(biāo)系有兩大類(lèi)：像方坐標(biāo)系、物方坐標(biāo)系。6 .絕對(duì)定向元素：坐標(biāo)原點(diǎn)平移量（Xs，

6、YZ）、兩坐標(biāo)軸系的三個(gè)轉(zhuǎn)角、Q、K和模型縮放比例因子入。一7 .外方位元素測(cè)定方法：雷達(dá)、GESWS、衛(wèi)星相攝影機(jī)、空中三角測(cè)量、相杜絕對(duì)定向。8 .雙像解析攝影測(cè)量可用三種解算方法：后方-前方解法、相對(duì)定向-絕對(duì)走向解法、光束法。9 .解析空中三角測(cè)量采用的平差模型：航帶法、獨(dú)立模型、光束法。按加密區(qū)域分：?jiǎn)魏綆Хê蛥^(qū)域網(wǎng)法。10 .像對(duì)中4個(gè)需要控制點(diǎn)：空中三角測(cè)量、空中后方交會(huì)、模型的絕對(duì)定向、DOM牛成。11 .像點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)誤差改正：底片變形、物鏡畸變、大氣折光、地球曲率。12 .數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)內(nèi)插：移動(dòng)曲面法、線件內(nèi)插法、雙線件內(nèi)插法、多而函數(shù)內(nèi)插法、分塊雙三次多項(xiàng)式內(nèi)插法。13

7、 .影像灰度內(nèi)插方法有：雙線性?xún)?nèi)插、雙三次卷積法和最鄰近像元法。14 .影像相關(guān)：曲子相關(guān)、光學(xué)相關(guān)、數(shù)字相關(guān)。15 .基于影像灰度的匹配算法：協(xié)方差法、相關(guān)系數(shù)法、相關(guān)函數(shù)法、差平方和、差絕對(duì)值和。16 .同名核線確定：根據(jù)共面條件的方法和基于數(shù)字影像幾何糾正的方法。17 .像片糾正的方法：洋學(xué)機(jī)械糾正法、曲學(xué)微分糾正、數(shù)字微分糾正。18 .攝影測(cè)量外業(yè)工作：攝影外業(yè)捽制測(cè)量、像片解譯及調(diào)繪。三、大題1 .攝影測(cè)量?jī)?nèi)容有：獲取被攝物體的影像，研究單張或多張像片影像的處理方法，包括理論、設(shè)備和技術(shù)，以及將所測(cè)得的結(jié)果以圖解形式或數(shù)字形式輸出的方法和設(shè)備。2 .攝影測(cè)量的特點(diǎn)：無(wú)需接觸被攝物體本

8、身，因而很少受自然和地理?xiàng)l件的限制，可攝得瞬間動(dòng)態(tài)物體影像。真實(shí)反映客觀物體，信息豐富逼真，獲取幾何信息、物理信息。3 .攝影測(cè)量的分類(lèi)：根據(jù)攝影機(jī)平臺(tái)位置不同：航天、航空、地面和水下攝影測(cè)量；按攝影機(jī)平臺(tái)與被攝目標(biāo)距離的遠(yuǎn)近：航天、航空、地面、近景和顯微；用途：地形和非地形攝影測(cè)量。4 .航攝計(jì)劃中的技術(shù)部分包括的主要內(nèi)容有：確定測(cè)區(qū)范圍；根據(jù)測(cè)區(qū)的地形條件、成圖比例尺等因素選用攝影機(jī)；確定攝影比例尺及航高；需用像片的數(shù)量、日期及航攝成果的驗(yàn)收等。5 .攝影測(cè)量中常用坐標(biāo)系：1）像平面坐標(biāo)系：以主點(diǎn)為原點(diǎn)的右手平面坐標(biāo)系，用o-x液示，用來(lái)表示像點(diǎn)在像片上的位置，實(shí)際中常采用框標(biāo)連線交點(diǎn)為原

9、點(diǎn)的右手平面坐標(biāo)系P-x彌其為框標(biāo)平面坐標(biāo)系；2）像空間坐標(biāo)系：以攝影中心S為坐標(biāo)原點(diǎn)，x、y軸與像平面坐標(biāo)系的x、y軸平行，z軸與光軸重合，形成像空間右手直角坐標(biāo)系S-xyz；3）像空間輔助坐標(biāo)系：以攝影中心S為坐標(biāo)原點(diǎn)，坐標(biāo)軸依情況而定；取u、v、w軸系分別平行于地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系D-XYZ,以每條航線第一張像片的像空間坐標(biāo)系作為像空間輔助坐標(biāo)系；以每個(gè)像片對(duì)的左片攝影中心作為原點(diǎn)，攝影基線為u軸，以攝影基線及左片光軸構(gòu)成的平面作為uw平面，過(guò)原點(diǎn)且垂直于uw平面的軸構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系。44）地面測(cè)量坐標(biāo)系：指空間大地坐標(biāo)基準(zhǔn)下的高斯-克呂格投影的平面直角坐標(biāo)系與定義的從某一基準(zhǔn)面量起的高

10、程，兩者組合成空間左手直角坐標(biāo)系；5）地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系：坐標(biāo)原點(diǎn)在測(cè)區(qū)內(nèi)某一地面點(diǎn)上，X軸大致與航向一致的水平方向，Y軸與X軸正交，Z軸沿鉛錘方向，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系。6 .共線方程式的應(yīng)用：1）單像空間后方交會(huì)；2）多像空間后方交會(huì)；3）攝影測(cè)量中數(shù)字投影基礎(chǔ)；4）光束法平差的基本數(shù)學(xué)模型；5）禾I用DEM制作DOM。7 .人造立體視覺(jué)必須符合自然界立體觀察的四個(gè)條件：1）兩張像片必須是在兩個(gè)不同位置對(duì)同一景物攝取的立體像對(duì)；2）兩只眼睛必須只能觀察像對(duì)的一張像片；3）兩像片上相同景物的連線與眼睛基線應(yīng)大致平行；4）兩像片的比例尺相近，否則需用ZOOM系統(tǒng)等進(jìn)行調(diào)節(jié)。8 .空間后方交會(huì)的解

11、算過(guò)程：1）獲取已知數(shù)據(jù)；2）量測(cè)控制點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)；3）確定未知數(shù)的初始值；4）計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣R;5）逐點(diǎn)計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)的近似值；6）組成誤差方程式；7）組成法方程；8）解求外方位元素；9）檢查計(jì)算是否收斂。9 .光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測(cè)量主要過(guò)程：1）獲取每張像片外方位元素及待定點(diǎn)坐標(biāo)的近似值；2）從每張像片上控制點(diǎn)、待定點(diǎn)是像點(diǎn)坐標(biāo)出發(fā)，按共線條件列出誤差方程式；3）逐點(diǎn)法化建立改化法方程式，按循環(huán)分塊的求解方法，先求出其中一類(lèi)未知數(shù)，通常先求每張像片的外方位元素；4）按空間前方交會(huì)求待定點(diǎn)的地面坐標(biāo)，對(duì)于相鄰像片的公共點(diǎn)，因取其均值作為最后結(jié)果。10 .數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的主要功能：1）影像數(shù)

12、字化；2）影像處理；3）量測(cè)；4）定向參數(shù)的計(jì)算；5）自動(dòng)空中三角測(cè)量；6）形成核線排列的立體影像；7）沿核線進(jìn)行影像相關(guān)或特征匹配，并進(jìn)行匹配編輯與匹配后的編輯；8）建立數(shù)字高程模型；9）自動(dòng)繪制等高線；10）制作正射影像；11）等高線與正射影像疊加，制作等高線是正射影像圖；12）制作透視圖與景觀圖；13）數(shù)字影像的機(jī)助量測(cè)，如地物地貌元素的量測(cè)；14）地圖編輯與注記。11 .數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的數(shù)字產(chǎn)品形式：1）影像數(shù)據(jù)；2）DEM;3）數(shù)字地圖；4）數(shù)字正射影像圖、影像地形圖；5）數(shù)字三維地形景觀圖、透視圖。4D產(chǎn)品12 .數(shù)字高程模型的應(yīng)用：1）作為國(guó)家地理信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，前3D是國(guó)家

13、空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的框架數(shù)據(jù)；2）土木工程中，工程設(shè)計(jì)中的填挖計(jì)算、各種線路設(shè)計(jì)、各工程面積計(jì)算、體積、坡度計(jì)算，斷面圖繪制；3）在測(cè)繪中被用于繪制等高線、坡度坡向圖、立體透視圖，制作正射影像圖，進(jìn)行地圖修正；4）軍事上主要用于導(dǎo)航及導(dǎo)彈制導(dǎo)；5）工業(yè)上利用DSM繪制出表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體的形狀；6）DEM是GIS的基礎(chǔ)，可用于空間分析、三維可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)、土地利用現(xiàn)狀的應(yīng)用分析、規(guī)劃，洪水險(xiǎn)情預(yù)報(bào)等；7）在遙感中可作為影像解譯、遙感圖像分類(lèi)的輔助數(shù)據(jù)。13 .最小二乘影像匹配：優(yōu)點(diǎn)：1）最小二乘影像匹配中可以非常靈活地引入各種已知參數(shù)和條件，從而可以進(jìn)行整體平差；2）解決“單點(diǎn)”的影像匹配問(wèn)題，以求其“視差”，也可以直接解求具空間坐標(biāo)；3）同時(shí)解決“多點(diǎn)”影像匹配或“多片”影像匹配；4）引入“粗差檢測(cè)”，從而大大地提高影像匹配的可靠性。靈活、可靠、高精度。缺點(diǎn)：收斂性等問(wèn)題等待解決。14 .數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量特點(diǎn)：1）自動(dòng)化程度高；2）可處理多種資料：航片、遙感影像；3）產(chǎn)品多樣化；4）功能多。15 .反解法數(shù)字微分糾正步驟：1）計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)；2）計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)；3）灰度內(nèi)插；4）灰度賦值。16 .像片調(diào)繪的內(nèi)容：調(diào)繪出地形