攝影測量學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料

1、名詞解釋1空中三角測量：利用航攝像片與所攝目標(biāo)之間的空間幾何關(guān)系，根據(jù)少量像片控制點(diǎn)，計(jì)算待求 點(diǎn)的平面位置、高程和像片外方位元素的測量方法。2像點(diǎn)位移：由于在實(shí)際航空攝影時(shí)，在中心投影的情況下，當(dāng)航攝的飛行姿態(tài)出現(xiàn)較大傾斜即像 片有傾斜，地面有起伏時(shí)，便會導(dǎo)致地面點(diǎn)在航攝像片上構(gòu)像相對于在理想情況下的構(gòu)像，產(chǎn)生了 位置的差異，這一差異稱為像點(diǎn)位移。3攝影基線：航線方向相鄰兩個(gè)攝影站點(diǎn)間的空間距離。4航向重疊：同一條航線上，相鄰兩張像片應(yīng)有一定范圍的影像重疊，稱為航向重疊。5旁向重疊：相鄰航線相鄰兩像片的重疊度6同名核線：同一核面與左右影像相交形成的兩條核線，其中核面指物方點(diǎn)與攝影基線所確定的

2、平 面。7像片的內(nèi)方位元素：表示攝影中心與像片之間相互位置的參數(shù),f,xO,yO8像片的外方位元素：表示攝影中心和像片在地面坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)的參數(shù)。9相對定向：根據(jù)立體像對內(nèi)在的幾何關(guān)系恢復(fù)兩張像片之間的相對位置和姿態(tài)，使同名光線對對 相交，建立與地面相似的立體模型。即確定一個(gè)立體像對兩像片的相對位置。10絕對定向元素：描述立體像對在攝影瞬間的絕對位置和姿態(tài)的參數(shù)。11單像空間后方交會：利用至少三個(gè)已知地面控制點(diǎn)的坐標(biāo)，與其影像上對應(yīng)三個(gè)像點(diǎn)的影像坐標(biāo),根據(jù)共線條件方程，反求該像片的外方位元素。12空間前方交會：由立體像對中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)的方法

3、，稱為空間前方交會。13同名像點(diǎn)：同名光線在左右相片上的構(gòu)像填空1、4D產(chǎn)品是指 DEM DLG DRG DOM2、攝影測量按用途可分為地形攝影測量、非地形攝影測量。3、攝影測量學(xué)的發(fā)展經(jīng)過了模擬攝影測量、解析攝影測量、數(shù)字?jǐn)z影測量三個(gè)階段。4、模擬攝影測量是利用光學(xué) /機(jī)械投影方法實(shí)現(xiàn)攝影過程的反轉(zhuǎn)。5、 解析攝影測量以電子計(jì)算機(jī)為主要手段， 通過對攝影像片的量測和解析計(jì)算方法的交會方式來研 究和確定被攝物體的形狀、大小、 位置、性質(zhì)及其相互關(guān)系，并提供各種攝影測量產(chǎn)品的一門科學(xué)。6、 像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差改正主要包括底片變形改正，攝影機(jī)物鏡畸變差改正，大氣折光改正和地球 曲率改正。7、共線方

4、程表達(dá)的是像點(diǎn)、投影中心與地面點(diǎn)之間關(guān)系。&立體攝影測量基礎(chǔ)是共面條件方程。9、 把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來，各張像片的主點(diǎn)連線不在一條直線上，而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線，稱航線彎曲。10、航攝像片為量測像片，有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)。11、地圖是地面的正射投影，像片是地面的中心投影。12、 在像空間坐標(biāo)系中，像點(diǎn)的z坐標(biāo)值都為-f。13、 一張像片的外方位元素包括：三個(gè)直線元素(Xs、Ys、Zs):描述攝影中心的空間坐標(biāo)值；三個(gè) 角元素(、“ ):描述像片的空間姿態(tài)。14、相對定向的理論基礎(chǔ)、目的、標(biāo)準(zhǔn)是兩像片上同名像點(diǎn)的投影光線對對相交。15、雙像解析攝影測量的任務(wù)是利用解析計(jì)算方法

5、處理立體像對，獲取地面點(diǎn)的三維空間信息。16、 在攝影測量中，一個(gè)立體像對的同名像點(diǎn)在各自的像平面坐標(biāo)系的x、y坐標(biāo)之差，分別稱為左 右視差、上下視差。17、解析法相對定向的理論基礎(chǔ)是同名光線對對相交于核面內(nèi)。18、 解析絕對定向需要量測 2個(gè)平高和1個(gè)高程以上的控制點(diǎn)，一般是在模型四個(gè)角布設(shè)四個(gè)控 制點(diǎn)。19、解析空中三角測量按數(shù)學(xué)模型分為航帶法、獨(dú)立模型法、光束法。20、像底點(diǎn)上不存在投影差，但存在傾斜誤差。傾斜航片上等比線上點(diǎn)的傾斜誤差等于零。21、 立體模型空間相對定向時(shí)，連續(xù)像對的相對定向元素為6、bw、2、時(shí)2、色，單獨(dú)像對的相對定 向元素為 ，1、，2、2、2。22、 某像點(diǎn)的像

6、平面坐標(biāo)為(x,y)，攝影儀主距為f，則該點(diǎn)在像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x , y，-f )。23、攝影測量采用的五種常用坐標(biāo)系中，地面測量坐標(biāo)系是左手系。24、恢復(fù)立體像對左右像片的相互位置關(guān)系依據(jù)的是共面條件方程。25、在一立體像對中，主垂面只有一個(gè)。26、過攝影中心且垂直于像平面的直線叫做攝影機(jī)軸，它與像平面的交點(diǎn)稱為像主點(diǎn)。27、 相對定向的目的是確定相鄰像片之間的相對位置關(guān)系，最少需要5對同名像點(diǎn)。28、 單元模型的絕對定向最少需要2個(gè)平高和1個(gè)高程地面控制點(diǎn)。9選61、雙彳（1）利用像片的空間后方交會與前方交會來解求地面目標(biāo)的地面攝影測量坐標(biāo)。（2 ）利用立體像對的內(nèi)在幾何關(guān)系，進(jìn)行

7、相對定向，建立與地面相似的立體模型，計(jì)算出模型點(diǎn)的 空間坐標(biāo)。再通過絕對定向，將模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，把模型納入到規(guī)定的地面坐標(biāo)系之中， 解求出地面目標(biāo)的地面攝影測量坐標(biāo)。（3）利用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目標(biāo)的地面攝影測量坐標(biāo)，這種方法將待求點(diǎn)與已知外業(yè)控制點(diǎn)同時(shí)列出誤差方程式，統(tǒng)一進(jìn)行平差解求。這種方法理論較為嚴(yán)密它把前面兩種方法 的兩種步驟合在一個(gè)整體內(nèi)。2、航空攝影中，為什么要求相鄰像片之間以及相鄰航線之間有一定的重疊？答：為便于立體測圖及航線間的接邊，除航攝像片要覆蓋整個(gè)測區(qū)外，還要求像片間有一定的重疊，航向重疊一般要求在 60%以上，旁向重疊要求在24%以上。地面起伏大

8、時(shí)，重疊度還要大，才能保持 像片立體量測與拼接。3、航攝像片有哪幾個(gè)內(nèi)、外方位元素，各有何用？內(nèi)方位元素包括三個(gè)參數(shù)，即攝影中心S到像片的垂距（主距）f及像主點(diǎn)在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)Xo,yo，用其來恢復(fù)攝影光束。確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)，稱為外方位 元素，一張的外方位元素包括六個(gè)參數(shù)，其中有三個(gè)是直線元素，用于描述攝影中心的空問坐標(biāo)值；另外三個(gè)是角元素，用于表達(dá)像片面的空間姿態(tài)。4、簡述航帶網(wǎng)法解析空中三角測量的基本原理。首先對航帶中每個(gè)像對進(jìn)行連續(xù)法相對定向，建立立體模型。然后，用航帶內(nèi)已知控制點(diǎn)或相鄰航 帶公共點(diǎn)，進(jìn)行航帶模型的絕對定向。將各航帶模型連接成區(qū)域網(wǎng)，并得

9、到所有模型點(diǎn)在統(tǒng)一的地 面攝影測量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。最后，進(jìn)行航帶或區(qū)域網(wǎng)的非線性改正。改正的方法是，認(rèn)為每條航 帶有各自的一組多項(xiàng)式系數(shù)值.然后以控制點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)與實(shí)測坐標(biāo)應(yīng)相等以及相鄰航帶公共點(diǎn)坐 標(biāo)應(yīng)相等為條件，在誤差平方和為最小條件下，求出各航帶的多項(xiàng)式系數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)改正，最終求 出加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)。5、請對雙像解析攝影測量的三種解法進(jìn)行比較。后方-前方交會法：空間前方交會的結(jié)果依賴于空間后方交會的精度，空間前方交會中沒有充分利用多余條件平差；相對定向-絕對定向法：計(jì)算公式多，最后的點(diǎn)位精度取決于相對定向和絕對定向的精度，用這種方法解算的結(jié)果不能嚴(yán)格表達(dá)一幅影像的外方位元素；光束法：理論

10、嚴(yán)密、求解精度高，待定點(diǎn)的坐標(biāo)是按最小二乘準(zhǔn)則求得的。6、空間后方交會的目的是什么 ？解求中有多少未知數(shù) ？至少需要測求幾個(gè)地面控制點(diǎn) ？為什么？ 利用一定數(shù)量的地面控制點(diǎn)，根據(jù)共線方程，反求像片的外方位元素，這種方法稱為單張像片的空間后方交會。解求外方位元素時(shí)，有六個(gè)未知數(shù)，至少需要六個(gè)方程。若有三個(gè)已知地面坐標(biāo)控制 點(diǎn)，則可列出六個(gè)方程，解求六個(gè)外方位元素改正數(shù)dXs,dY s,dZ s,d $ ,d 3 ,d k。攝影測量中為了提高精度，常有多余觀測方程。在空間后方交會中，通常是在像片的四個(gè)角上選取四個(gè)或更多的地面 控制點(diǎn)，因而要用最小二乘法平差計(jì)算。7、立體像對前方交會的目的是什么？應(yīng)

11、用單像空間后方交會求得像片的外方位元素后，欲由單張像片上的像點(diǎn)坐標(biāo)反求相應(yīng)地面點(diǎn)的空 間坐標(biāo)仍不可能，只能確定其空間方向，而使用同名像點(diǎn)就能得到兩條同名射線在空間的方向，這 兩條射線一定相交其相交處必定是該地面點(diǎn)的空間位置，所以空間前方交會是為了確定相應(yīng)地面點(diǎn) 的地面坐標(biāo)。8、連續(xù)像對和獨(dú)立像對的坐標(biāo)系統(tǒng)和定向元素有何不同？連續(xù)像對的坐標(biāo)系統(tǒng)是以左片的像空間坐標(biāo)系作為像對的像空間輔助坐標(biāo)系；獨(dú)立像對坐標(biāo)系統(tǒng)是以左片攝影中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，置于水平的攝影基線作為U軸，垂直于左核面的軸為V軸的右手空間直角坐標(biāo)系。連續(xù)法相對定向元素 Bv, Bw ，.；單獨(dú)法相對定向元素 1， .1， 2， .2，,2

12、。9、攝影測量中，為什么要把像空間坐標(biāo)變換為像空間輔助坐標(biāo)？常用的坐標(biāo)變換公式是什么？ 由于將像平面坐標(biāo)求像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)時(shí)，每張相片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計(jì)算帶來困難，因 此需要建立相對統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系。像空間坐標(biāo)系和像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)之間的變換關(guān)系為：X 1y =RaJRTY=aa23bib2b3C2YC3_-Z 一CiIX41、試述空間后方交會一前方交會計(jì)算地面點(diǎn)地面攝影測量坐標(biāo)的基本過程。(1)野外像片控制測量。XtMZO(捲1)與(X2,y2)，然后在立體像對重疊部分的四角，找出四個(gè)明顯地物點(diǎn)，作為四個(gè)控制點(diǎn)。在野外判讀出四個(gè)明 顯地物點(diǎn)的地面位置，做出地面標(biāo)志，并在像片上

13、準(zhǔn)確刺出點(diǎn)怔，背面加注說明。然后在野 外用普通測量的方法測算出四個(gè)控制點(diǎn)的地面測量坐標(biāo)(2) 用立體坐標(biāo)量測儀量測像點(diǎn)的坐標(biāo)。(X1, y1)和(X2,y2)。像片在儀器上歸心定向后，測出四個(gè)控制點(diǎn)的像片坐標(biāo) 測出所有需要解求的地面點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)(3) 空間后方交會計(jì)算像片外方位元素。根據(jù)控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)及相內(nèi)的像點(diǎn)坐標(biāo)，對兩張像片各自進(jìn)行空間后方文會，計(jì)算各自 的六個(gè)外方位元素Xs1，Ys1，Zs1，Y， X 和 XS2,Ys2,ZS2,2,，2， 2。(4) 空間前方交會計(jì)算未知點(diǎn)地面攝影測量坐標(biāo)。用各自像片的角元素，計(jì)算出左、右像片的方向余弦值，組成旋轉(zhuǎn)矩陣R1與R2，根據(jù)左、右像片的外方

14、位線元素計(jì)算攝影基線分量Bu，Bv，Bw，然后逐點(diǎn)計(jì)算像點(diǎn)的像空間輔助坐標(biāo)及投影系數(shù)，最后計(jì)算未知點(diǎn)的地面攝影測量坐標(biāo)。2、寫出共線條件方程，說明方程中各符號的意義，并簡要敘述共線條件方程在攝影測量中 的主要用途。-a,X Xs)+d(YYS)+g(ZZs) a3(X Xs) +b3(Y Ys) +q(Z Zs) a2(X Xs)+d(YYs)+(ZZs)y _ _ fa3(X -Xs)+d(Y-Ys)+q(Z -Zs)上式中，a1，a2，a3，b1，b2，b3，C1，C2，C3是由像片 3個(gè)外方位角元素構(gòu)組成的九個(gè)方向余弦；Xs, Ys, Zs是像片的3個(gè)外方位線元素。X0,yo為像主點(diǎn)坐標(biāo)

15、，x, y是像點(diǎn)在像片框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，X, Y, Z是像點(diǎn)對應(yīng)地面點(diǎn)的物空間坐標(biāo)。共線方程主要應(yīng)用于：（1）單像空間后方交會；（2）光束法平差的基本誤差方程式；（3）構(gòu)成解析測圖儀中數(shù)字投影器的基礎(chǔ)；（4）數(shù)字影像糾正。3、攝影測量中常用的坐標(biāo)系有哪些？各有何用？攝影測量中常用的坐標(biāo)系有兩大類。一類是用于描述像點(diǎn)的位置，稱為像方空間坐標(biāo)系；另 類是用于描述地面點(diǎn)的位置稱為物方空間坐標(biāo)系。像方空間坐標(biāo)系 像平面坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系用以表示像點(diǎn)在像平面上的位置，通常采用右手坐標(biāo)系，X, y軸的選擇按需要而定.在解析和數(shù)字?jǐn)z影測量中，常根據(jù)框標(biāo)來確定像平面坐標(biāo)系，稱為像框標(biāo)坐標(biāo)系。 像空間坐標(biāo)系為了便于進(jìn)行空間坐標(biāo)的變換，需要建立起描述像點(diǎn)在像空間位置的坐標(biāo)系，即像空間坐標(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軸與主光軸重合，形成像空間右手直角坐標(biāo)系S 一 xyz 像空間輔助坐標(biāo)系像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)可直接以像平面坐標(biāo)求得，但這種坐標(biāo)的待點(diǎn)是每張像片的像空間坐標(biāo)系 不統(tǒng)一，這給計(jì)算帶來困難。為此，需要建立一種相對統(tǒng)一的坐標(biāo)系稱為像空間輔助坐標(biāo) 系，用S-XYZ表示。此坐標(biāo)系的原點(diǎn)仍選在攝影中心S坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。物方空間坐標(biāo)系 攝影測量坐標(biāo)系將像空間輔助坐標(biāo)系S-XYZ沿著z軸反方向平移至地面點(diǎn)P,得到的坐p _ X y Z標(biāo)系p p