攝影測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)試題

1、2008-2009 攝影測(cè)量學(xué)試題名詞解釋1 攝影測(cè)量學(xué)2 航向重疊3 單像空間后方交會(huì)4 相對(duì)行高5 像片糾正6 解析空中三角測(cè)量7 透視平面旋轉(zhuǎn)定律8 外方位元素9 核面10 絕對(duì)定向元素填空1 攝影測(cè)量的基本問(wèn)題，就是將_轉(zhuǎn)換為 _。2 物 體 的 色是 隨 著 _ 的光 譜 成 分和 物 體對(duì) 光 譜 成 分固 有 不變 的 _ 、_ 、和 _的能力而定的。3人眼產(chǎn)生天然立體視覺(jué)的原因是由于_ 的存在。4相對(duì)定向完成的標(biāo)志是 _。5 光束法區(qū)域網(wǎng)平差時(shí)，若像片按垂直于航帶方向編號(hào)，則改化法方程系數(shù)陣帶寬為_(kāi) ，若按平行于航帶方向編號(hào)，則帶寬為_(kāi)。三、簡(jiǎn)答題1 兩種常用的相對(duì)定向元素系統(tǒng)

2、的特點(diǎn)及相對(duì)定向元素。2 傾斜位移的特性。3 單行帶法相對(duì)定向后，為何要進(jìn)行比例尺歸化？為何進(jìn)行？4 獨(dú)立模型法區(qū)域網(wǎng)平差基本思想。5 何謂正形變換？有何特點(diǎn)？四、論述題1 空間后方交會(huì)的結(jié)算步驟。2 有三條航線，每條航線六張像片組成一個(gè)區(qū)域，采用光束法區(qū)域網(wǎng)平差。寫(xiě)出整體平差的誤差方程式的一般式。將像片進(jìn)行合理編號(hào)，并計(jì)算帶寬，內(nèi)存容量。請(qǐng)畫(huà)出改化法方程系數(shù)陣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。參考答案：一、1 是對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行攝影， 根據(jù)所獲得的構(gòu)想信息， 從幾何方面和物理方面加以分析研究，從而對(duì)所攝影的對(duì)象本質(zhì)提供各種資料的一門(mén)學(xué)科。2 供測(cè)圖用的航測(cè)相片沿飛行方向上相鄰像片的重疊。3 知道像片的內(nèi)方位元素，以

3、及三個(gè)地面點(diǎn)坐標(biāo)和量測(cè)出的相應(yīng)像點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以根據(jù)共線方程求出六個(gè)外方位元素的方法。4 攝影瞬間航攝飛機(jī)相對(duì)于某一索取基準(zhǔn)面的高度。5 將中心投影轉(zhuǎn)換成正射投影時(shí)，經(jīng)過(guò)投影變換來(lái)消除相片傾斜所引起的像點(diǎn)位移，使它相當(dāng)于水平相片的構(gòu)象，并符合所規(guī)定的比例尺的變換過(guò)程。6 是將建立的投影光束，單元模型或航帶模型以及區(qū)域模型的數(shù)字模型，根據(jù)少數(shù)地面控制點(diǎn)，按最小二乘法原理進(jìn)行平差計(jì)算，并求加密點(diǎn)地面坐標(biāo)的方法。7 當(dāng)物面和合面分別繞透視軸合線旋轉(zhuǎn)后，只要旋轉(zhuǎn)地角度相同，則投影射線總是通過(guò)物面和像面的統(tǒng)一相對(duì)應(yīng)點(diǎn)。8 用以確定攝影瞬間攝影機(jī)或像片空間位置，即攝影光束空間位置的數(shù)據(jù)。9 通過(guò)攝影基線與

4、任意物方點(diǎn)所作的平面稱作通過(guò)該點(diǎn)的核面。10 確定相對(duì)定向所建立的幾何模型比例尺和恢復(fù)模型空間方位的元素。二、1 中心投影的像片、正射投影的地形圖。2 照射光線、吸收、反射、透視3 生理視察4 模型點(diǎn)在統(tǒng)一的輔助坐標(biāo)系中坐標(biāo)U、 V、 W 的求出。5 2N+2 、 N+3三、1 答：連續(xù)法相對(duì)定向是以左方相片為基準(zhǔn)，求出右方相片相對(duì)于左方像片的相對(duì)方為元素。右像點(diǎn)在中的坐標(biāo)為零。中的u 與 B 重合， v 軸與左相片的主核面相垂直，w 軸在左像片的主核面內(nèi)，右像空間輔助坐標(biāo)系中的軸與軸重合，與平行，因而為零。2 答 ：在傾斜像片上從等角點(diǎn)出發(fā)，引向任意兩個(gè)像點(diǎn)的方向線，他們之間的夾角與水平像片

5、上相應(yīng)的方向之間，即水平地面上相應(yīng)方向之間的夾角恒等。3 答： a 因?yàn)槊總€(gè)像對(duì)模型的比例尺是按照其相對(duì)定向時(shí)所取的bu 而定的，為建立航帶模型從而應(yīng)將各像對(duì)模型歸化到統(tǒng)一的比例尺中。b 以第一個(gè)像對(duì)模型比例尺為基準(zhǔn)，在模型連接時(shí)， 利用重疊區(qū)的公共點(diǎn)，比較公共點(diǎn)在相鄰模型上的空間輔助坐標(biāo) w，求得模型歸化比例系數(shù) k，借助 k 使后一像對(duì)模型的比例尺歸化到前一對(duì)像對(duì)模型的比例尺中。4 答：獨(dú)立模型法區(qū)域網(wǎng)平差以單元模型為為平差單元。其中單元模型是獨(dú)立地在各自的像空間輔助坐標(biāo)系中建立的， 在整體區(qū)域網(wǎng)平差時(shí)， 根據(jù)地面控制點(diǎn)的攝影測(cè)量坐標(biāo)和地面坐標(biāo)相等以及相鄰模型公共點(diǎn)，包括公共攝影站點(diǎn)在內(nèi)，

6、他們各自單元模型上的測(cè)量坐標(biāo)應(yīng)該相等的原則， 確定每一個(gè)單元的旋轉(zhuǎn)， 縮放和平移， 已取得在區(qū)域中的最或是值，從而求出各加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)5 答：圖形的變換前后保持局部相似性20092010攝影測(cè)量學(xué)試卷（A）卷姓名_ 班級(jí)_ 班級(jí)序號(hào)_ 成績(jī)_題號(hào)一二三四五總分得分一、寫(xiě)出中心投影的共線方程式并說(shuō)明式中各參數(shù)的含義。（12 分）二、已知相對(duì)定向的誤差方程式：vqu vv2v2 2 N 2 d(w22 ) N 2du2 N2 d bu d2 bu d qw2w2w2說(shuō)明誤差q N1v1 N2v2bv方程式中各項(xiàng)系數(shù)的求解或確定方法并給出其迭代計(jì)算流程圖。（18 分）三、指出采用“后方交會(huì) +前方

7、交會(huì)”和“相對(duì)定向 +絕對(duì)定向”兩種方法計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)的基本步驟。（20 分）四、如下圖 1，選擇 33 窗口進(jìn)行相關(guān)系數(shù)匹配時(shí)獲得了一對(duì)同名像點(diǎn)坐標(biāo)a1（左影像）和 a2（右影像），圖像坐標(biāo)為a1， a1； a2， a2（單位：pixel）?，F(xiàn)用最小二乘影像匹配技術(shù)對(duì)x =80y =2190 x =83 y=1020a1 和 2 進(jìn)行匹配優(yōu)化以獲得其子像素ah0級(jí)的定位精度。給出如下最小二乘影像匹配獲得的變形參數(shù)：， 1，=0.6h =0.3a0=0.4， a1=0.3，a2=0.1，b0=-0.2，b1=0.3， b2=0.2。假設(shè)這些參數(shù)為初次迭代結(jié)果，求出 a2 初次迭代后經(jīng)過(guò)幾何和輻

8、射變形改正后的灰度值（利用雙線性插值法）；假設(shè)這些參數(shù)為最終迭代結(jié)果， 求出 a1 和 a2 經(jīng)最小二乘影像匹配后的坐標(biāo)（在原圖像坐標(biāo)系下） 。（注：a1-x1y1 和 a2-x2y2 為進(jìn)行最小二乘影像時(shí)所選取的局部坐標(biāo)系）。（20 分）圖 1五、試述航帶網(wǎng)法解析空中三角測(cè)量的基本步驟。 （ 30 分）2009-2010攝影測(cè)量學(xué)試卷 （B 卷）姓名_ 班級(jí)_ 班級(jí)序號(hào)_成績(jī)_題號(hào)一二三四總分得分一、名詞解釋（ 每題 4 分，共 20 分）1、中心投影2、攝影基線3、立體像對(duì)4、相對(duì)定向5、解析空中三角測(cè)量二、填空題（ 每空 1 分，共 20 分）1、航空攝影像片為 _投影。2、攝影測(cè)量工作

9、的第一步是_。3 、像片的 外方位元 素有6 個(gè)， 分 別是 _，_，_，_， _， _。4 、單元模型絕對(duì)定向的目的是_, 至少需要_ 個(gè)平高和 _ 個(gè)高程控制點(diǎn)。5 、 立 體 像 對(duì) 的 解 析 有 _ ，_ ，_3種方法。6、數(shù)字影像內(nèi)定向的目的是。7、相對(duì)定向元素有 _， _， _， _， _5 個(gè)。三、簡(jiǎn)答題 （每題 8 分，共 40 分）1、繪圖并推導(dǎo)中心投影的共線方程式并說(shuō)明式中各參數(shù)的含義。2、簡(jiǎn)述利用光束法（一步定向法）求解物點(diǎn)坐標(biāo)的基本思想。3、簡(jiǎn)述解析絕對(duì)定向的基本過(guò)程。4、闡述反解法多項(xiàng)式數(shù)字微分糾正的基本步驟。5、簡(jiǎn)述相對(duì)定向的基本過(guò)程。四、綜合題 （20 分）1、

10、試述航帶網(wǎng)法解析空中三角測(cè)量的基本步驟。參考答案 （A 卷）一、名詞解釋 （每題 4 分，共 20 分）1、像主點(diǎn)：像片主光軸與像平面的交點(diǎn)。2、外方位元素：描述像片在物方坐標(biāo)的位置和姿態(tài)的參數(shù)。3、立體像對(duì)：相鄰攝站獲取的具有一定重疊度的兩張影像。4、數(shù)字影像重采樣：當(dāng)欲知不位于采樣點(diǎn)上的像素值時(shí)，需進(jìn)行灰度重采樣。5、核面：過(guò)攝影基線與物方任意一點(diǎn)組成的平面。二、填空題 （第 7 題 2 分，其余每空 1 分，共 20 分）1、中心2、 x0， y0， f 。3、像平面坐標(biāo)系，像空間坐標(biāo)系，像空間輔助坐標(biāo)系，地?cái)z坐標(biāo)系。4、將攝影模型納入到地面坐標(biāo)系中。5、 5，確定兩張像片的相對(duì)位置，5

11、，同名點(diǎn)。6、地形起伏，像片傾斜。7、（ 42.6mm, -86.2mm ， -153.24 mm ）。8、確定像片的外方位元素，3，地面控制。三、簡(jiǎn)答題 （每題 8 分，共 40 分）1、xa1 ( X AX S ) b1 (YAYS ) c1 (Z AZ S )fX S ) b3 (YAYS ) c3 (Z AZ S )a3 ( X Aya2 ( X AX S ) b2 (YAYS ) c2 (Z AZS )fX S ) b3 (YAYS ) c3 (Z AZS )a3 (X Ax, y為像點(diǎn)的框標(biāo)坐標(biāo) .x0 , y0 , f為影像的內(nèi)方位元素.X S ,YS , ZS為攝站點(diǎn)的物方空間

12、坐標(biāo).X A ,YA ,Z A為物方點(diǎn)的物方空間坐標(biāo).ai ,bi , ci 為3個(gè)外方位角元素組成的9個(gè)方向余弦 .2、bu,bv,bw 為模型基線分量； N1 、 N2 為左右同名像點(diǎn)的點(diǎn)投影系數(shù)； u2,v2,w2 的像空間輔助坐標(biāo)； q 為定向點(diǎn)上模型上下視差當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)完成相對(duì)定向，一個(gè)立體像對(duì)未完成相對(duì)定向，即同名光線不相交， q0。為右像點(diǎn)q 0，當(dāng)3、（ 1）外方位元素和地面坐標(biāo)的計(jì)算方式不同； （ 2） “后方交會(huì) +前方交會(huì)”和“相對(duì)定向 +絕對(duì)定向”兩種方法均可用于單個(gè)像對(duì)； （ 3）“相對(duì)定向 +絕對(duì)定向”在空三中具有一定優(yōu)勢(shì)。4、（ 1）核線重采樣法；（ 2）視差法

13、。5、根據(jù)雙線性插值公式：f ( x, y )(1x )(1y )f ( i , j ) (1x )y f ( i , j 1)x (1y ) f ( i1, j )x y f ( i1, j計(jì)算得1)到 a2 的灰度值為1.372.由下述兩公式得到通名點(diǎn)坐標(biāo)為: xa1=80.02，ya1=2189.14；xa2=83.012，y =1020.43;a2x2a0a1xa2 yy2b0b1 xb2 yxixg x2 /g x2yiyg y2 /g y2四、綜合題 （20 分）（ 1）進(jìn)行坐標(biāo)原點(diǎn)和比例尺的歸化（4 分）（ 2）存在各航帶控制點(diǎn)的加密坐標(biāo)和實(shí)測(cè)坐標(biāo)應(yīng)相等；航帶公共點(diǎn)的加密坐標(biāo)應(yīng)和

14、實(shí)測(cè)坐標(biāo)相等兩類平差條件；可列出10 個(gè)誤差方程式。（ 3） 69 個(gè)，可列 98 個(gè)。（ 4）參考答案 （ B 卷）一、名詞解釋（ 每題 4 分，共 20 分）1、中心投影：所有投影光線均經(jīng)過(guò)同一個(gè)投影中心。2、攝影基線：相鄰兩攝站點(diǎn)之間的連線。3、立體像對(duì)：相鄰攝站獲取的具有一定重疊度的兩張影像。4、相對(duì)定向： 恢復(fù)兩張像片的相對(duì)位置和方位稱為相對(duì)定向。5、解析空中三角測(cè)量：利用少量的地面控制點(diǎn)和大量的連接點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算區(qū)域網(wǎng)中各像片的外方位元素。二、填空題（ 每空 1 分，共 20 分）1、中心。2、內(nèi)定向。3、 XS， YS ， ZS， PHI ， OMEGA ， KAPPA 。4、將單

15、元模型納入到絕對(duì)坐標(biāo)系下。5、后方交會(huì) +前方交會(huì)，相對(duì)定向+絕對(duì)定向，光束法。6、將像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為像平面坐標(biāo)。7、 u,v,phi,omega,kappa。三、簡(jiǎn)答題 （每題 8 分，共 40 分）1、2、光束法是在立體像對(duì)內(nèi)同時(shí)解求兩像片的外方位元素和地面點(diǎn)的坐標(biāo)，這種方法是把外方位元素和模型點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算放在一個(gè)整體內(nèi)進(jìn)行，俗稱一步定向法。光束法是以共線條件方程為基礎(chǔ)，以待定點(diǎn)和像片的外方位元素為未知數(shù)，按共線條件統(tǒng)一組成誤差方程式，同時(shí)解求像對(duì)中兩像片的外方位元素和待定的坐標(biāo)。3、解析絕對(duì)定向的基本過(guò)程： （ 1）確定待求參數(shù)初始值； （ 2）計(jì)算控制點(diǎn)的兩套坐標(biāo)；（ 3）列誤差方

16、程式迭代求解； （ 4）判斷迭代是否收斂； （4）計(jì)算待求參數(shù)。4、反解法多項(xiàng)式數(shù)字微分糾正的基本步驟。利用一般多項(xiàng)式逼近的基本思想是認(rèn)為影像的變形規(guī)律可近似地看作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、 仿射和彎曲等基本變形的合成。用于反解法的多項(xiàng)式為：xic0(cXic Y )(cX 2cX YicY2) .12 i3i4i5iy id 0( d1 X id 2Yi )( d 3 X i2d 4 X i Yid 5Yi2) .對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)，已知其地面坐標(biāo)xiyi對(duì)于行掃描影像而言，影像坐標(biāo)為：xiX i ,Yi ，可以列出上述兩個(gè)方程，其中：x i （近似計(jì)算值） - xi （量測(cè)值）y i （近似計(jì)算值） -

17、 y i （量測(cè)值）xi , yi 和沿航向方向的地面坐標(biāo)X i , Yi , Zi 之間的近似關(guān)系式fYiX i ; yif arctanZ iZ S ZiZ S在選用時(shí)往往是根據(jù)已知的控制點(diǎn)數(shù)目來(lái)決定多項(xiàng)式的階數(shù)。 為了減少由于控制點(diǎn)選得不準(zhǔn)確所產(chǎn)生的不良后果， 往往要求有較多的多余控制點(diǎn)數(shù)。 為了減少由于控制點(diǎn)位分布不合理而造成在平差過(guò)程中法方程系數(shù)矩陣的不良狀態(tài)，也可以考慮采用某種正交多項(xiàng)式代替上述一般形式的多項(xiàng)式。 多項(xiàng)式階數(shù)采用得過(guò)高不一定有利。 因?yàn)橛绊懽冃问菢O為復(fù)雜的， 并不一定能用多項(xiàng)式來(lái)描述，在很多情況下，采用二階多式就能滿足要求。5、簡(jiǎn)述相對(duì)定向的基本過(guò)程：獲取已知數(shù)據(jù)x0 , y0 , f（ 1）確定相對(duì)定向元素的初值 0（ 2）由相對(duì)定向元素計(jì)算像空間輔助坐標(biāo)u1, v1, w1 , u2, v2, w2（ 3）計(jì)算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)（ 4）解法方程，求相對(duì)定向元素改正數(shù)（ 5）計(jì)算相對(duì)定向元素的新值（ 6）判斷迭代是否收斂四、綜合題 （20 分）1、航帶網(wǎng)法解析空中三角測(cè)量的