摄影测量考试复习题

摄影测量学：对研究的对象进行摄影，根据所获得的构象信息，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

空间前方交会：由立体像对的内外方位元素和像点坐标求解相应地面点坐标的方法

解析空中三角测量：用计算的方式，根据量测的像点坐标和少量的控制点，采用较严密的数学公式，利用最小二乘原理，在计算机上解求测图所需控制点的平面坐标和高程

模型绝对定向：用已知的地面控制点求解相对定向所建立的几何模型的比例尺和模型空间方位元素

像片的内外方位元素：内---描述摄影中心S与相片的相对位置的参数；外：在恢复了像片内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的相对位置和姿态的参数

像片解析：用数学分析的方法，研究被摄景物的成像规律，根据像片上影像与被摄物体的数学关系，从而建立起来的像点与物点的关系式数字摄影测量:是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算计算机技术，数字影像处理，影像匹配，模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科

摄影测量五种坐标系：

1:像平面坐标系以像主点O为原点建立起来的右手直角坐标系 O-XY 2:像空间坐标系：以摄影中心S为坐标原点，平面坐标坐标X,Y与像平面坐标系中X,Y轴平行，Z轴与摄影光束重合，建立的空间右手直角坐标系

3：像空间辅助坐标系：由于每张像片的像空间坐标系都不同，所以需要建立一个统一的坐标系，用S-UVW表示，坐标原点仍然取摄影中心S,有下列三种情况(1)取u,v,w平行于地面摄影测量坐标系D-XYZ，这样同一像点a在像空间坐标系中坐标是X,Y,Z=-f，在像空间辅助坐标系中坐标是u,v,w(2)以每条航带的第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系(3)以每个像片对的左像片摄影中心为坐标原点，摄影基线为U 轴，以U轴和摄影光束形成的UW平面，过原点作垂直于UW平面（左核面）的V轴构成右手直角坐标系

4：地面测量坐标系：指高斯克吕6和3带投影下的平面直角坐标系和定义在某一高程基准面的高程，形成的空间左手直角坐标系

5：地面摄影测量坐标系：坐标原点在测区的某一地面点上，X轴大致与航向一致，Y轴垂直于X轴，Z轴沿铅垂方向，构成右手直角坐标系

GPS辅助空中三角测量的原理与方法：

将其于载波相位观测的动态GPS定位技术获取的摄影中心曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引入光束法区域网平差中，整体求解影像外方位元素和加密点地面坐标，并对其质量进行评定的理论和方法

优点：提高效率，大大减轻外业工作劳动强度，降低了生产成本，缩短了成图周期，提高了1：1万地形图数字化生产能力

像片调绘的定义，内容和研究方向：

定义：在对航摄像片进行解译的基础上，根据用图的要求，进行适当的综合取舍，并按图式规定的符号将地物，地貌元素描绘在相应的像片上，并作各种注记，然后进行室内整饰，这种工作称之

内容：对居民地工业矿区设施以及管线，道路，行政区水系，植被，地貌等要素进行的调绘

研究方向：利用正射影像图DOM可视化优点，对大比例尺正射影像图套合，叠加数字线画图DLG后再进行调绘

像片调绘注意几个方面：

掌握目视解译特征，做到标准解译和描绘。正确掌握综合取舍的原则，综合合理。取舍恰当。掌握地物、地貌属性，数量特征和分布情况。依据图式的说明和规定，正确运用统一的符号。注记描绘在像片上。

光束法区域网平差过程：1获取每张像片外方位元素及待定点坐标的近似值2从每张像片上控制点、待定点的像点坐标出发，按共线条件列出误差方程式3逐点法化建立改化法方程式，按循环分块的求解方法，先求出其中的一类未知数，通常先求每张像片的外方位元素4按空间前方交会求待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，应取其均值作为最后的结果

光束法区域网基本思想：以每张像片所组成的一束光线作为平差的基本单位。以共线条件方程作为平差的基本方程

光束法区域网平差的优点：其误差方程直接由像点坐标的观测值列出，能对像点坐标进行系统误差改正，光束法区域网平差是最严密的方法，随着摄影测量技术的发展和计算机水平

的提高，该方法得到了日益广泛的应用，并且已经成为解析空中三角测量的主流方法。

为什么最严密：由于平差单位是单千光束。像点坐标是观测值。误差方程直接由像点坐标的观测值列出。能对像点坐标进行系统误差改正，所以是最严密的方法。

像片纠正：消除竖直摄影航片因像片倾斜产生的像点位移，限制或消除因地形起伏产生的投影差，归化统一摄影比例尺的工作

像片纠正目的：将中心投影的像片变成具有正射投影性质的像片

像片纠正的方法：光学机械纠正法，光学微分纠正，数字微分纠正核线相关：是一种一维相关，其目标区个搜索区分别于左右同名核线上，均为一维的影像窗口。

DEM:是一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行数据内插而形成的

DEM内插步骤：1选取合适的数学模型2利用已知的数据点求模型参数3根据模型求得待定点坐标

内定向：确定扫描坐标与像平面坐标变换参数的定向过程

最后大题答案：⑴后方-前方，相对定向元素-绝对定向元素，光束法解算。⑵，①量A,B.C，D的像点坐标，并进行像点坐标误差改正②把A,C,B.D的大地坐标转换到摄影坐标系中③利用共线条件方程式分别解算出p1，p2的外方位元素④利用前方交会工程式计算出并转换成大地坐标系的坐标。⑶共线条件方程式⑷利用共线方程式反算即可得

（Xp,Yp）

.摄影测量发展所经历的三个阶段：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量。

模拟摄影测量是在室内利用光学的或机械的方法模拟摄影过程，恢复摄影时像片的空间方位，姿态和相互关系，建立实际的缩小模型，即摄影过程的几何反转，

再在该模型的表面进行测量。该方法主要依赖于摄影测量内业测量设备，研究的重点主要放在仪器的研制上。其代表仪器为：模拟测图仪解析空中三角测量是用摄影测量的方法在大面积范围内测定点的一种精确方法。通常采用的平差模型有航带法，独立模型法及光束法。其代表仪器：解析测图仪。

数字摄影测量是利用所采集的数字/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。其代表仪器：数字摄影测量系统。

1. 摄影测量学：对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，从

几何方面和物理方面加于分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。

2. 像片解析：利用数学分析的方法，研究被摄景物在航片上的影像与

所摄物体之间的数学关系，从而建立起像点与物点的坐标关系式。

3. 航向重叠：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，称之为航向冲向重叠

4. 旁向重叠：相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠。

5. 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p%=30%——40%，最小不得小于15

6. 航向重叠度与旁向重叠度是进行立体观察，立体量测及像片连接的

必须条件

7. 摄影基线B：摄影瞬间相邻两摄站的空间距离

8. 引起像片上影像产生误差的因素包括：物镜畸变，感光材料变形，

大气折射，地球曲率。

9. 空中航摄质量评定：

1. 空中航摄质量评定：空中摄影摄影质量评定：**负片上的影像是否

清晰，框标影像是否齐全，像符四周指示器是否清晰

2. **由于太阳的高度角，地物的阴影长度是否超过规范

3. **航摄负片上是否存在云影、划痕、折伤和乳剂脱落现象

4. 负片的反差

5. 航带的直线性、航带间的平行性、像片间的重叠度、航高差、摄影

比例尺等指标的评定

10. 像片的方位元素：描述航空摄影瞬间摄影中心与像片在地面设定的

空间坐标系中的位置与姿态的参数称为像片的方位元素。

11. 内方位元素：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

12. 外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的

参数称为外方位元素

13. 中心投影的构像方程式

14. 中心摄影的构像方程式的应用：

1. 单像空间后方交会

2. 光束法区域网平差的基本公式

3. 解析测图仪的数字摄影的基础

4. 利用DEM进行单张像片测图

15. 人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件：

1. 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. 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）的连线与眼睛基线应大致平行

4. 两像片的比例尺相近（差别<15%）否者需用ZOOM系统等进行调节16. 双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学

计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标，称之为双像解析摄影测量

17. 解析法处理立体像对的常用方法：

1. 利用像片的空间后方交会与前方交会求解地面目标的空间坐标

2. 利用相对定向和绝对定向求解地面目标的空间坐标

3. 利用光束法双像解析摄影测量求解地面目标的空间坐标

18. 解析相对定向：用于描述两张像片相对位置和姿态的参数称相对定

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相对

定向。

19. 解析空中三角测量：用计算的方法，根据像片上量测的像点坐标和

少量地面控制点，采用较严密的数学公式，按最小二乘法原理，用少量地面控制点为平差条件，在电子计算机解上解求测图所需控制点的平面坐标和高程。

20. 解析空中三角测量的优点：

1. 避免仪器在光学和机械方面的缺陷，减少人为的操作误差

2. 用计算方法对物理因素引起的像点系统误差进行改正，提高加密成

果精度

3. 提高效率，减少外业工作量

21. ？解析空中三角测量分类：

1. ？按平差计算范围大小分：单模型法、单航带法、区域网法

2. ？按构网的方法及平差的数学模型可分为：航带解析空中三角测

量、独立模型法空中三角测量、光束法空中三角测量

22. 航带法区域网平差：以航带作为基本单元

独立模型法区域网平差：与单元模型为平差单元

光束区域网平差：以每张像片相似投影光束为平差单元

23. 像点坐标系统误差内容：

1. 底片变形改正

2. 摄影机物镜畸变差改正

3. 大气七折光改正

4. 地球曲率改正

24. 航带网法空中三角测量：

1. 平差目的：在全区域范围内把航带网模型坐标视为观测值，用最小

二乘法整体解算各航带网的非线性变形改正系数，最终计算出整个测区内所有的加密点的地面测量坐标

2. 平差模型：多项式改正

3. 平差条件：利用已知控制点内业加密坐标应与外业实测坐标相等，

相邻航带间公共连接点上的加密坐标应相等

25. 独立模型法区域网空中三角测量：

1. 平差单元：单元模型

2. 平差条件：模型间公共点的坐标尽可能一致，控制点的坐标应与其

地面摄影坐标尽可能一致，包括公共摄站点在内

3. 平差目的：按最小二乘法原理，确定每一单元模型的旋转、平移和

缩放参数，以取得单元模型在区域中最或是位置，从而确定待定点的地面坐标的方法

4. 平差模型：空间相似变换公式

26. 光束法区域网空中三角测量：

1. 平差单元：一张像片组成的一束摄影光线

2. 平差条件:全区域内的控制点和加密点都确保三点共线

3. 平差目的：在全区域内进行平差计算。以求得每张像片的六个外方

位元素和加密点的地面坐标

4. 平差模型：共线方程式

27. 光束法区域网空中三角测量的主要内容：

1. 获取每张像片外方位元素及待定点坐标的近似值

2. 从每张像片上控制点、待定点的像点坐标出发，按共线条件列出误

差方程式

3. 逐点法化建立改化法方程式，按循环分块的求解方法，先求出其中

的一类未知数，通常先求每张像片的外方位元素

4. 按空间前方交会求待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，应

取其均值作为最后的结果

28. 数字摄影测量:是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算

计算机技术，数字影像处理，影像匹配，模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科

29. 实现数字影像自动测图的系统称为数字摄影测量系统即DPW

30. 数字摄影测量的特点：自动化程度高，可处理多种资料，产品多样

化，功能多

31. 影像相关的概念：利用两个影像信号相关的函数，评价它们之间的

相似性，以确定同名像点的过程

32. 影像相关分类：

1. 电子相关

2. 光学相关

3. 数字相关：利用计算机对数字影像进行数值计算完成影像相关33. 最小二乘法的优点：

1. 最小二乘影像匹配中可以非常灵活地引入各种已知参数和条件，从

而可以进行整体平差

2. 解决单点的影像匹配问题以求其视差，也可以直接解求其空间坐标

3. 同时解决多点影像匹配的可靠性

4. 引入粗差检测，从而大大地提高影像匹配的可靠性

34. 最小二乘匹配原理：按∑vv=min原则进行影像匹配的数字模型，若

在此系统中引入系统变形参数，按∑vv=min得原则，解求变形参

数，就构成了最小二乘影像匹配系统

35. 为什么按同名核线将影像的灰度可以重新排列形成核线影像：把二

维的影像相关变为一维的影像相关，大大加快了影像的匹配速度

36. 定向参数分：内定向，相对定向，绝对定向

37. 数字摄影测量的主要功能与产品：

1. 功能：①数字化②影像处理③单片量测④多项量测⑤摄影测量解算

⑥数字表面内插DEM⑦自动生成等高线⑧机组量测与解译⑨交互编

网

2. 产品：①空中三角量测加密成果②数字地面模型（DEM） ③数字

线划图（DLG） ④数字正摄影像图(DOM) ⑤三维景观观图 ⑥透视图 ⑦立体模型 ⑧各种工程设计所需要的三维空间信息 ⑨各类地理信息数据库所需要的空间信息

38. 数字高程模型数据内插方法：1）移动曲面拟合法2）线性内插3）

双线性多项式内插法4）多面函数法DEM内插5）分块双三次多项式（样条函数法）

39. 数字影像匹配：用数字计算的方法对立体像对经数字化后所取得的

灰度值，通过相关函数，探求左右影像的相似程度，以确定同名像点。

40. 数字摄影测量测图的主要过程：1）影像数字化2）解析内定向3）

相对定向4）绝对定向5）数字影像处理6）建立DEM 7）自动生成等高线8）生成正射影像9）生成带有等高线的正射影像10）测绘数字地形图（DCG）

41. 数字微分纠正：以像元（像素）为纠正单元，利用计算机对数字影

像通过图像变换来完成像片纠正，属于高精度的逐点纠正。

42. 像片纠正：将竖直摄影的航片消除因像片倾斜率产生的像点位移，

限制或消除因地形起伏产生的投影差，同时归化影响比例尺工作。

43. 像控点布设的一般原则：1）像控点一般按航线全区统一布点，可

不受图幅单位的限制2）布在同一位置的平面点 和高程点，应尽量联测成平高点3）相邻像对和相邻航线之间的像控点应尽量公用。

当航线间像片排列交错而不能公用时，必须分别布点4）位于自由图边或非连续作业的待测图边的像控点，一律布图廓线外，确保成图满幅5）像控点尽可能在摄影前布设地面标志，以提高刺点精

度，增强外业控制点的可靠性6）点位必须选择在像片上的明显目标点，以便于正确地相互转刺和立体观察时辨认点位

44. 像控点的位置要求：1）像控点一般应在航向三片重叠和旁向重叠

中线附近，困难时可布在航向重叠范围内。在像片上应布在标准位置上，也就是通过像主点垂直于方位线的直线附近2）像控点距像片边缘的距离不得小于1cm因为边缘部分影像质量较差，且像点受畸变和大气折光差等所引起的位移较大，再则倾斜误差和投影误差使边缘部分影像变形大，增加了判读和刺点的困难3）点位必须离开像片上的压平线和各类标志（气泡、框标、片号等），以利于明确辨认。为了不影响立体观察时的立体照准精度，规定离开距离不得小于1mm 4）旁向重叠小于15%或由于其他原因，控制点在相邻两航线上不能公用而须分别布点时，两控制点之间裂开的垂直距离不得大于像片上2cm 5)点位应尽量选在旁向重叠中线附近，离开方位线大于3cm时，应分别布点