攝影測量考試整理復習資料

1、第一章 緒論1.攝影測量學的定義：從非接觸成像系統(tǒng)，通過記錄、量測、分析與表達等處理，獲取iqiu及其環(huán)境和其他物體的幾何、屬性等可靠信息的工藝、科學與技術。2.攝影測量學的任務：包括地形測量與非地形測量。地形測量：測繪各種比例尺的地形圖以及城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、交通、工程、資源和規(guī)劃等部門需要的各種專題圖，盡力地形數(shù)據(jù)庫，為各種地理信息系統(tǒng)提供三維的基礎數(shù)據(jù)。非地形測量：用于工業(yè)、建筑、考古、醫(yī)學、生物、體育、變形觀測、事故調(diào)查、公安偵破與軍事調(diào)查等方面。第二章 攝影測量學解析基礎1.共線方程：各個參數(shù)的意義：x,y為像點的像平面坐標；X0，y0，f為影像的內(nèi)方位元素；Xs，Ys，Zs為攝

2、站點的物方空間坐標；X，Y，Z為物方點的物方空間坐標。共線條件方程的應用：求像底點坐標，單像空間后方交會和多像空間前方交會，攝影測量中的數(shù)字投影基礎，航空影像模擬，光束法平差的基本數(shù)學模型，利用DEM制作數(shù)字正射影像圖，利用DEM進行單張像片測圖。2.影像內(nèi)定向：根據(jù)量測的像片四角框標坐標和相應的攝影機檢定植，恢復像片與攝影機的相關位置，即確定像點在像框標坐標系中的坐標。（重點是通過實習掌握在數(shù)字攝影測量系統(tǒng)中內(nèi)定向的實質(zhì)及所需要的參數(shù)信息）3單像空間后方交會定義：根據(jù)影像覆蓋范圍內(nèi)一定數(shù)量的分布合理的地面控制點（已知其像點和地面點的坐標），利用共線條件方程求解像片外方位元素1)共線方程的線性

3、化：已知值 x0 , y0 , f , m, X, Y, Z觀測值 x，y未知數(shù) Xs, Ys, Zs, j, w, k ,泰勒級數(shù)展開2) 空間后方交會的計算過程：獲取已知數(shù)據(jù) m, x0 , y0 , f , Xtp, Ytp, Ztp量測控制點像點坐標 x，y確定未知數(shù)初值 Xs0, Ys0, Zs0, j0, w0, k0 組成誤差方程式并法化解求外方位元素改正數(shù)檢查迭代是否收斂4.立體像對空間前方交會定義：由立體像對左右兩影像的內(nèi)、外方位元素和同名像點的影像坐標量測值來確定該點的物方空間坐標（某一暫定三位坐標系里的坐標或地面測量坐標系坐標）。兩種空間前方交會法的數(shù)學模型：1).點投影

4、系數(shù)法（書P32）：計算過程：獲取已知數(shù)據(jù)x0 , y0 , f , XS1, YS1, ZS1, j1, w1, k1 , XS2, YS2, ZS2 , j2, w2, k2量測像點坐標 x1,y1 , x2,y2由外方位線元素計算基線分量 BX, BY, BZ由外方位角元素計算像空間輔助坐標 X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2計算點投影系數(shù) N1 , N2計算地面坐標 XA, YA, ZA 2.)共線方程的嚴密解5.雙像立體測圖原理1).雙像立體測圖原理：利用像對進行立體測圖，必須重建與實地相似且符合比例尺及空間方位的幾何模型。即：在室內(nèi)實現(xiàn)攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)。2)立體像對的

5、點、線、面立體像對 攝影中心： 攝影基線 像主點 同名像點與同名射線 核面、核線與核點(1)核點：攝影基線與像平面的交點(2)核線：像平面與核面的交線；核面：攝影基線與任意一地面目標點所形成的平面。6. 立體像對相對定向與絕對定向1)相對定向的含義是,恢復攝影瞬間立體像對左右像片之間的相對空間方位。確定兩個像片的相對空間方位需要5個參數(shù)。2)絕對定向也稱大地定向,是指確定立體模型或由多個立體模型構成的區(qū)域的絕對方位,也就是確定立體模型相對地面的關系。絕對定向參數(shù)為7個。7.像對：相鄰攝影基站所拍攝的具有一定重疊度的兩張像片。8.航向重疊：在同一航線上，相鄰兩像片應有一定范圍的影像重疊：60%6

6、5%，不得小于53%，9.旁向重疊，相鄰航線上也有一定范圍的影像重疊，30%49%，不小于15%。10.為什么要求相鄰像片之間以及航線只見到 像片對要有一定的重疊？答：滿足測圖需要；保證像片立體量測與拼接；獲得同一地面景物在相鄰兩張像片上都有影像。11.中心投影概念：投影射線會聚于一點的投影。航片為中心投影，地形圖為正射投影12.正射投影概念：投影光線相互平行且垂直于投影面的投影。衛(wèi)片是多中心投影。13.航攝像片的內(nèi)外方位元素1)內(nèi)方位元素：確定攝影中心相對于影像位置關系的參數(shù)。2)外方位元素：攝影中心在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)。線元素：描述攝影中心在物方空間直角坐標系中的坐標。角元素：

7、描述影響面在攝影瞬間的空中姿態(tài)。11.人造立體效能是什么？人造立體視覺必須符合自然立體觀察的哪些條件？概念：空間影像在感光材料上的構像，再用人眼觀察構像的像片而產(chǎn)生生理視差，重建景物立體視覺。條件：1)兩張像片必須在不同位置對同一景物攝取的立體像對，(立體像對)2)每只眼睛必須只能觀察像對的一張像片，(分眼觀測)3)兩像片上相同景物(同名像點)的連線與眼睛基線應大致平行；(兩眼基線與同名像點視線在同一平面內(nèi))4)兩像片的比例尺相近(相差<15%)否則需要ZOOM系統(tǒng)等進行調(diào)節(jié)。正立體、反立體、( )12.同名像點：地面目標在左右像片上的構像點。13.物方空間坐標系：所攝物體所在的空間直角

8、坐標系。測繪中用的是地面測量坐標系(大地坐標系)，是左手系。14.雙像解析攝影測量有哪三種方法？各有何特點？1)三種方法：單像空間后方交會à外方位元素雙向前方交會à待定點地面坐標立體像對的相對定向à同名光線對對相交模型的絕對定向à待定點地面坐標立體像對光束法嚴密解(一步定向法)2)優(yōu)缺點方法精度求解難易主要缺點適用范圍后方-前方較低較易無檢核條件獲取少量點坐標解析定向較高較難不能直接得到外方位元素單航帶解析攝影測量光束法高難誤差方程改寫項目過多光束法解析測量15.怎樣獲取同名核線與核線影像(極有可能是簡答)？答：分兩類：一是基于數(shù)字影像的幾何糾正；二是基

9、于共面條件。具體的P28獲取核線影像：P82第三章 解析空中三角測量1.意義 不觸及被量測目標即可測定其位置和幾何形狀 可快速地在大范圍內(nèi)同時進行點位測定，以節(jié)省野外測量工作量 不受通視條件限制 區(qū)域內(nèi)部精度均勻，且不受區(qū)域大小限制2.目的：一、用于地形測圖的攝影測量加密；二、高精度色回應測量加密，用于各種不同的應用目的。3.像點坐標誤差改正的目的：消除系統(tǒng)誤差影響，防止誤差累積，提高數(shù)據(jù)精度4. 解析空中三角測量的基本流程像點坐標系統(tǒng)誤差預改正立體像對相對定向模型連接構建自由航帶網(wǎng)航帶模型絕對定向航帶模型非線性改正加密點坐標計算 像點坐標量測與系統(tǒng)誤差改正。連續(xù)法相對定向建立單個模型。建立起

10、的航帶內(nèi)各單個模型的像空間輔助坐標系，其特點是各模型的像空間輔助坐標系統(tǒng)，坐標軸向都保持彼此平行，但模型比例尺各不相同，坐標原點也不一致。航帶內(nèi)各立體模型利用公共點進行連接，建立起來統(tǒng)一的航帶網(wǎng)模型。 航帶內(nèi)各單個模型建立之后，以相鄰兩模型重疊范圍內(nèi)三個連接點高度應相等為條件，從航帶的左端至右端的方向，逐個模型的歸化比例尺，統(tǒng)一坐標原點，使全航帶內(nèi)個模型連接成一個統(tǒng)一的自由航帶網(wǎng)模型。統(tǒng)一后的模型點坐標為攝影測量坐標系坐標。航帶網(wǎng)模型的絕對定向。 建立的航帶網(wǎng)模型是攝影測量坐標系，還需要根據(jù)地面控制點，把攝影測量坐標變換為地面攝影測量坐標。即將整個航帶網(wǎng)按控制點的攝影測量坐標和地面攝影測量坐標

11、，進行空間相似變換，完成航帶網(wǎng)模型的絕對定向。使整個航帶網(wǎng)的攝影測量坐標納入到地面攝影測量坐標系中。航帶網(wǎng)模型的非線性改正。第四章 數(shù)字影像與特征提取1.數(shù)字影像與數(shù)字影像重采樣數(shù)字影象是以象元（象素pixelpicture element）為單位，以灰度值表示的灰度矩陣。2.采樣實質(zhì)是將連續(xù)函數(shù)進行離散化的過程。影像采樣通常按等間距進行。確定一個適當?shù)牟蓸娱g隔非常重要。采樣間隔的確立在于像平面在空域和頻域內(nèi)的卷積和乘積。3.重采樣當欲知不位于矩陣（采樣）點上的原始函數(shù)g(x,y)的數(shù)值時就需進行內(nèi)插，此時稱為重采樣。（resampling） 影像的旋轉(zhuǎn)、糾正都要涉及重采樣。4.使用影像重采樣

12、方法(每個算法都要認真看看，學會算法)雙線性插值法 雙三次卷積法 最臨近像元法第五章 影像匹配基礎理論與算法1.影像匹配基本原理：影像相關是利用互相關函數(shù)，評價兩塊影像的相似性以確定同名點 。2.基于灰度的數(shù)字相關數(shù)字相關是利用計算機對數(shù)字影像進行數(shù)值計算的方式完成影像的相關1)二維相關 2)一維相關P100 一維相關的前提：建立核線影像3.簡述二維相關的過程。P100第六章 數(shù)字高程模型1.DEM的概念： DTM是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。如地面溫度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤類型等其他地面諸特征。數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時稱為

13、數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）。高程是地理空間中的第三維坐標。2.DEM的基本格式：1)規(guī)則格網(wǎng)模型(Grid)規(guī)則網(wǎng)格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等規(guī)則網(wǎng)格。規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個格網(wǎng)單元對應一個數(shù)值。數(shù)學上可以表示為一個矩陣，在計算機實現(xiàn)中則是一個二維數(shù)組。每個格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個元素，對應一個高程值。規(guī)則格網(wǎng)法是把DEM表示成高程矩陣，此時，DEM來源于直接規(guī)則矩形格網(wǎng)采樣點或由不規(guī)則離散數(shù)據(jù)點內(nèi)插產(chǎn)生。 結構簡單，計算機對矩陣的處理比較方便，高程矩陣已成為DEM最通用的形式。高程矩陣特別有利于各種應用。缺點：有時不能

14、準確表示地形的結構與細部，因此基于DEM描繪的等高線不能準確地表示地貌。 2)TIN模型 TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個點集將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡，區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內(nèi)。如果點不在頂點上，該點的高程值通常通過線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個頂點的高程，在三角形內(nèi)則用三個頂點的高程）。所以TIN是一個三維空間的分段線性模型，在整個區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。 TIN能較好地顧及地貌特征點、線，表示復雜地形表面比矩形格網(wǎng)(Grid)精確。其缺點是數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)結構較復雜，因而使用與管理也較復雜。第七章 數(shù)字微分糾正1.數(shù)字微分糾正的概念：根據(jù)有關的參數(shù)和數(shù)字地面模型（DTM）

15、，利用相應的構像方程式，或按一定的數(shù)學模型用控制點解算，從原始的非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像，這種過程是將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進行，且使用的是數(shù)字方式處理，稱為數(shù)字微分糾正或數(shù)字糾正。2.微分糾正基本原理數(shù)字微分糾正的基本任務是實現(xiàn)兩個二維圖象之間的幾何變換，因此，在數(shù)字微分糾正的過程中，必須首先確定原始圖像與糾正后圖像之間的幾何關系。3.反解法(間接法)數(shù)字微分糾正步驟4.什么是數(shù)字正射影像圖？作用？數(shù)字正射影像圖（Digital Orthophoto Map，縮寫DOM）是利用數(shù)字高程模型（DEM）對經(jīng)掃描處理的數(shù)字化航空像片，經(jīng)逐像元進行投影差改正、鑲嵌，按國家基本比例尺地形圖

16、圖幅范圍剪裁生成的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像，具有精度高、信息豐富、直觀真實等優(yōu)點。作用：為背景控制信息評價其他數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實性和完整性；可從中提取自然信息和人文信息，并派生出新的信息和產(chǎn)品。正解法(直接法)微分糾正的缺點：糾正后的圖像上，所得的像點是非規(guī)則排列的，有的像元素內(nèi)可能出現(xiàn)“空白”(無像點)，而有的像元素可能出現(xiàn)重復(多個像點)，因此很難實現(xiàn)灰度內(nèi)插并獲得規(guī)則排列的數(shù)字影像。最后再補充的：1.測繪4D產(chǎn)品：數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，縮寫DEM） 數(shù)字正射影像圖（Digital Orthophoto Map，縮寫DOM） 數(shù)字線劃地圖（Digital  Line  Graphic，縮寫DLG） 數(shù)字柵格地圖（Digital Raster Grap