攝影測量習(xí)題集答案

1、攝影測量與遙感習(xí)題集參考答案一、名詞解釋攝影測量與遙感：是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及數(shù)字表達進行記錄、量測及解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學(xué)和技術(shù)。像平面坐標(biāo)系：像平面坐標(biāo)系用以表示像點在像平面上的位置，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。相機主距：攝影中心到像片面對垂直距離，一般用f來表示。單片空間后方交會：已知某張像片的內(nèi)方位元素、至少三個地面點坐標(biāo)及對應(yīng)的像點坐標(biāo)，則可根據(jù)共線方程列出至少六個方程式，解求出像片六個外方位元素的過程，稱為單張空間后方交會。主合點：在主垂面內(nèi)，過攝影中

2、心點S做攝影方向線VV的平行線，交vv線于i點，稱為主合點。GPS輔助空中三角測量：利用載波相位差分GPS動態(tài)定位技術(shù)獲取影像獲取時的攝站三維坐標(biāo)，將其作為附加觀測值引入攝影測量區(qū)域網(wǎng)平差中，整體確定物方點坐標(biāo)和像片方位元素并對其質(zhì)量進行評定的理論和方法。量測相機：相機的內(nèi)方位元素已知的相機，且其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，畸變較小。非量測相機：相機的內(nèi)方位元素未知，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，且鏡頭畸變大。航高：攝影中心到攝影區(qū)域平均高程面的高度。DEM:即數(shù)字高程模型，用于表示地面特征的空間分布的數(shù)據(jù)陣列，常用的是用一系列地面點的平面坐標(biāo)X、Y以及該地面點的高程Z或?qū)傩越M成的數(shù)據(jù)陣列。攝影比例尺：像片水平，地面水平時，像片

3、上一段距離l與地面一段距離L的比值。航向重疊度：在攝影時，為了便于測圖，一般要求航空像片在航向方向要有一定的重疊，其重疊大小即為航向重疊度，航向重疊度一般要求在60%以上。旁向重疊度：為便于航線間的拼接，相鄰航線之間需要一定的重疊，其大小即為旁向重疊度，一般要求在24%以上。數(shù)字微分糾正：根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型，利用相應(yīng)的構(gòu)象方程式，或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點解算，從原始非正射投影的數(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)域逐一進行糾正，且使用的是數(shù)字方式處理，叫做數(shù)字微分糾正。攝影基線：相鄰兩張像片攝影中心的連線即為攝影基線。內(nèi)方位元素：用來表示攝影中心與像片之間相關(guān)位置

4、的參數(shù)，即攝影中心到像片的垂距(主距)f及像主點在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。內(nèi)方位元素確定攝影時光束的形狀。外方位元素：用來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),一張像片的外方位元素包括六個參數(shù)，其中有三個是直線元素，用于描述攝影中心的空間坐標(biāo)值；另外三個是角元素，用于表達像片面的空間姿態(tài)。采樣：影像上的像點是連續(xù)分布，在影像數(shù)字化過程中每隔一個間隔讀一個點的灰度值，這個過程稱為采樣。像點位移：地面點在地面水平的水平像片上的構(gòu)像與地面有起伏時或傾斜像片上的構(gòu)像的點位不同，這種點位的差異即像點位移。解析空中三角測量：是用攝影測量解析法確定區(qū)域內(nèi)所有影像的外方位元素，目的主要是用于地形測

5、圖的攝影測量加密和高精度攝影測量加密?？臻g分辨率： 用來衡量影像分辨地面目標(biāo)的能力的指標(biāo)，一般空間分辨率和影像分辨率來表示。時間分辨率：對同一目標(biāo)進行重復(fù)探測時，相鄰兩次探測的時間間隔稱之為遙感圖像的時間分辨率。光譜分辨率：遙感圖像的光譜分辨率指傳感器所用的波段數(shù)、波長及波段寬度，也就是選擇的通道數(shù)、每個通道的波長及帶寬。大氣窗口：通常把電磁被通過大氣層時較少被反射、吸收或散射的，透過率較高的波段稱為大氣窗口。正解法數(shù)字微分糾正：從原始影像出發(fā)，按行列的順序依次對每個原始像元素點位求其在輸出影像(糾正影像)中的正確位置： 式中，為原始影像上像元素坐標(biāo)，為糾正影像上相應(yīng)像元坐標(biāo)，、為直接糾正變換

6、函數(shù)。反解法數(shù)字微分糾正：從空白的糾正影像出發(fā)，按行列的順序依次以每個像素點位反求其在原始影像中的位置： 式中，為間接糾正變換函數(shù)。絕對定向：借助于物空間坐標(biāo)為已知的控制點，來確定像空間輔助坐標(biāo)系與實際物空間坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，稱為單元模型的絕對定向。相對定向：立體像對的相對定向就是要恢復(fù)攝影時相鄰兩影像光束的相互關(guān)系，從而使同名光線對對相交。二、填空題1攝影測量與遙感要解決的是所獲信息的“2W”問題，即_What_和_Where_這兩大問題。2. 攝影測量的發(fā)展經(jīng)歷了_模擬攝影測量_、解析攝影測量_和_全數(shù)字?jǐn)z影 三個階段。3. 同一條航線內(nèi)相鄰像片之間的影像重疊稱為_航向重疊度_,一般在

7、_60%_以上。相鄰航線的重疊稱為_旁向重疊度,重疊度要求在_24%_以上。4. 攝影中心且垂直于像平面的直線叫做 _主光軸_，它與像平面的交點稱為 _像主點_。5. 全數(shù)字?jǐn)z影測量分為在線和離線兩種方式。6. 航空攝影像片為中心投影。7. 攝影測量中常用的坐標(biāo)系有像平面坐標(biāo)系、像空間坐標(biāo)系、像空間輔助坐標(biāo)系、攝影測量坐標(biāo)系、地面測量坐標(biāo)系和地面攝影測量坐標(biāo)系。8. 像點a、攝影中心S和物點A在同一條直線上，這三點之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式稱為 共線條件方程式（或中心投影構(gòu)像方程，萬能公式）。9. 利用航攝像片上三個以上像點坐標(biāo)和相應(yīng)的地面點坐標(biāo)，計算像片的外方位元素的工作，稱為 單張像片的空間后方交會

8、 。10. 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。11. 解求單張像片的外方位元素最少需要3個平高地面控制點。12. 采用連續(xù)法對像對進行相對定位時，通常采用 左像片的像空間直角坐標(biāo)系 作為描述兩張像片相對位置的像空間輔助坐標(biāo)系。13. 單元模型的絕對定向最少需要2個平高和1個高程地面控制點。14. 兩個空間直角坐標(biāo)系間的坐標(biāo)變換最少需要2個平高和1個高程地面控制點。15. 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。16. 解析空中三角測量根據(jù)平差計算范圍的大小，可分為 單模型解析空中三角測量 、單航帶解析空中三角測量 和 區(qū)域網(wǎng)解析空

9、中三角測量 三類。17. 影像數(shù)字化包括采樣和量化兩項內(nèi)容。18. 用于影像匹配的特征分為點特征和線特征兩種。19. 基于灰度的影像相關(guān)的基本方法有相關(guān)系數(shù)法、協(xié)方差法和高精度最小二乘相關(guān)。20. 為了獲得糾正影像格網(wǎng)的灰度值，有兩種方案，分別稱為直接法方案和間接法方案。21. 遙感技術(shù)的分類方法很多，按電磁波波段的工作區(qū)域，可分為_紫外遙感_、_可見光遙感_、_紅外遙感_和_微波遙感_等。22. 遙感技術(shù)的分類方法很多，按傳感器的運載工具的不同，可分為_航空遙感_和_航天遙感_兩大系統(tǒng)。23. 按傳感器記錄方式的不同，把遙感技術(shù)分為_圖像遙感_和_非圖像遙感兩大類。24. 遙感信息獲取的關(guān)鍵

10、是_傳感器。25. 按照天線結(jié)構(gòu)的不同，側(cè)視雷達分為_真實孔徑雷達_和_合成孔徑雷達_。26. 傳感器按工作的波段可分為_可見光傳感器_、_紅外傳感器_和_微波傳感器_。27. 傳感器按工作方式可分為_主動式傳感器_和_被動式傳感器_。28. 光學(xué)類型傳感器主要包括_框幅式攝像機_、_縫隙式攝像機_、_全景攝像機_以及_多光譜式攝像機_四種類型。29. 空間分辨率通常用_地面分辨率_和_圖像分辨率_來表示。30. 遙感圖像歸納為三方面特征，即_幾何特征_、_物理特征_和_時間特征_。這三方面特征的表現(xiàn)參數(shù)為_空間分辨率、_輻射分辨率_、_光譜分辨率_和_時間分辨率_。31. 遙感解譯人員需要通

11、過遙感圖像獲取三方面的信息：_目標(biāo)地物的大小、形狀及空間分布特點_;_目標(biāo)地物的屬性特點_;_目標(biāo)地物變化的動態(tài)特點_。30.亮度對比是視場中_對象_與_背景_之比。32.人眼對光源或物體明亮程度的感覺稱為_光_。33.偽彩色增強的方法主要有_單色波段彩色變換_、_多波段色彩變換_和_HLS變換_三種.34.數(shù)字圖像是指_被計算機存儲_、_處理和使用的圖像.光學(xué)圖像稱為_模擬量_,數(shù)字圖像又稱為數(shù)字量,它們之間的轉(zhuǎn)換稱_模數(shù)轉(zhuǎn)換_轉(zhuǎn)換,或反之,稱_數(shù)模轉(zhuǎn)換_.35.數(shù)字量與模擬量的本質(zhì)區(qū)別在于,模擬量是_連續(xù)變量，而數(shù)字量是_離散變量。36.進入傳感器的輻射強度反映在圖像上就是_亮度值（或者灰

12、度值）_。輻射強度越大，_灰度值_越大。該值主要受兩個物理量影響：一是太陽輻射照射到地面的輻射強度，二是_光譜反射率_。37.引起輻射畸變有兩個原因:一是_傳感器儀器本身_產(chǎn)生的誤差；二是_大氣對輻射_的影響。38.側(cè)視雷達的分辨率可分為_距離分辨率_和_方位分辨率_,前者_垂直_飛行的方向，后者_平行_飛行方向。39. 以實際孔徑天線進行工作的側(cè)視雷達，稱真實孔徑側(cè)視雷達。要提高這種雷達的方位分辨力，只有加大_加大天線孔徑_、縮短_探測距離_和_工作波長_。40. 下圖為四幅遙感圖像的像元亮度值直方圖，從圖中可以看出，_a_幅圖像亮度正常，_b_幅圖像亮度偏暗，_c_幅圖像亮度偏亮，_d_幅

13、圖像亮度過于集中。41. 下圖為遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化引起的遙感圖像的幾何畸變，其中_c幅是由于航高變化引起的，_d_幅是由于航速變化引起的，_a_幅是由于遙感平臺俯仰變化引起的，_b_幅是由于遙感平臺翻滾變化引起的，_e_幅是由于遙感平臺偏航變化引起的。42. 簡單的常用數(shù)字圖像處理方法，主要有_對比擴展_、_空間濾波_、_圖像運算_和_多光譜變換_等。43. 數(shù)字圖像處理的目的是提高_圖像質(zhì)量_和突出_所需信息_,有利于_分析判讀_或作進一步的處理。44.遙感信息的復(fù)合主要指_多平臺遙感數(shù)據(jù)_的復(fù)合，以及_多時相遙感數(shù)據(jù)的復(fù)合。45. 在遙感數(shù)字圖像處理中，為重點突出圖像上的某些特征可

14、采用_空間濾波方法；為了突出圖像的邊緣、線狀目標(biāo)或某些亮度變化率大的部分，可采用銳化_方法；為了改變圖像像元的亮度值，可采用_彩色變換_方法。46. 遙感攝影像片解譯標(biāo)志分為_直接判讀標(biāo)志_和_間接判讀標(biāo)志_。47.如果一個物體對于任何波長的電磁輻射都全部吸收,則這個物體是_絕對黑體_.48.溫度一定時,物體的比輻射率隨_波長_變化.49.如果一個物體對于任何波長的電磁輻射都全部吸收,則這個物體是_絕對黑體。50.電磁輻射的能量稱為_輻射能量。51.單位時間內(nèi)通過某一面積的輻射能量為_輻射通量_。52.被輻射的物體表面單位面積上的輻射通量為_輻照度_。53.反差系數(shù)是指拍攝后負片影像與_景物_

15、之比。54.掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以_瞬時視場_為單位進行的逐點、逐行采樣。55.光機掃描的幾何特征取決于它的_瞬間視場角_和_總視場角_。56.在視場中,相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫做_顏色對比_。57.像素_是數(shù)字圖像中的最小單位。58.遙感圖像中目標(biāo)地物特征是地物_電磁波譜差異_在遙感影像上的典型反映。59.遙感攝影像片的解譯標(biāo)志分為_直接解譯標(biāo)志_和_間接解譯標(biāo)志_。60.微波影像中的分辨率是由雷達的_脈沖寬度_和_天線孔徑_決定的。61.物體的反射狀況分為三種_鏡面反射_、_漫反射_和_實際物體反射_。62.輻射亮度L與觀測角無關(guān)的輻射源，稱為_朗伯源_。63.對

16、于自然景色圖像，若采用如下的線性假彩色映射函數(shù)，則原圖像中綠色物體會呈 藍 色，藍色物體會呈 紅 色，紅色物體則呈 綠 色。64.相對定向元素是描述立體像對中兩張像片的_相對位置_和_姿態(tài)_的元素。65._是粗差檢測的關(guān)鍵量。66.恢復(fù)立體像對左右像片的相互位置關(guān)系依據(jù)的是 共面方程。67.攝影測量加密按平差范圍可分為 航帶法 、 獨立模型 和 區(qū)域網(wǎng)三種方法。 68、在攝影測量中，計算物方點坐標(biāo)一般采用 空間后方交會+前方交會 、 光束法 和 相對定向+絕對定向 。三、判斷題 1、() 2、(×) 3、(×) 4、(×) 5、(×) 6、(×

17、) 7、(×) 8、(×) 10. × 11. × 12. ×13. . 17. 18. 19.20.21.22.23.24.25.26.27.2829.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.×41. 42.×43.44.×45.×五、簡單題1. 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？2. 航攝像片有哪幾個內(nèi)、外方位元素，各有何用？答：內(nèi)方位元素包括三個參數(shù)，即攝影中心S到像片的垂距(主距)f及像主點在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，用其來恢復(fù)攝影光束。確定攝影

18、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參數(shù)，其中有三個是直線元素，用于描述攝影中心的空問坐標(biāo)值；另外三個是角元素，用于表達像片面的空間姿態(tài)。3. 攝影測量中常用的坐標(biāo)系有哪些？各有何用？答：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的位置，稱為像方空間坐標(biāo)系；另類是用于描述地面點的位置稱為物方空間坐標(biāo)系。(1) 像方空間坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系用以表示像點在像平面上的位置，通常采用右手坐標(biāo)系，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)系為了便于進行空間坐標(biāo)的變換，需要建立起描述像點在

19、像空間位置的坐標(biāo)系，即像空間坐標(biāo)系。以攝影中心為坐標(biāo)原點，軸與像平面坐標(biāo)系的軸平行，軸與主光軸重合，形成像空間右手直角坐標(biāo)系像空間輔助坐標(biāo)系像點的像空間坐標(biāo)可直接以像平面坐標(biāo)求得，但這種坐標(biāo)的待點是每張像片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，這給計算帶來困難。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，用表示。此坐標(biāo)系的原點仍選在攝影中心坐標(biāo)軸系的選擇視需要而定。(2) 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)系沿著Z軸反方向平移至地面點P，得到的坐標(biāo)系稱為攝影測量坐標(biāo)系地面測量坐標(biāo)系 地面測量坐標(biāo)系通常指地圖投影坐標(biāo)系，也就是國家測圖所采用的高斯克呂格帶或帶投影的平面直角坐標(biāo)系和高程系，

20、兩者組成的空間直角坐標(biāo)系是左手系，用表示。地面攝影測量坐標(biāo)系由于攝影測量坐標(biāo)系采用的是右手系，而地面測量坐標(biāo)系采用的是左手系，這給由攝影測量坐標(biāo)到地面測量坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換帶來了困難。為此，在攝影測量坐標(biāo)系與地面測量坐標(biāo)系之間建立一種過渡性的坐標(biāo)系，稱為地面攝影測量坐標(biāo)系，用表示，其坐標(biāo)原點在測區(qū)內(nèi)的其一地面點上。 4. 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？答、由于將像平面坐標(biāo)求像點的像空間坐標(biāo)時，每張相片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計算帶來困難。因此建立相對統(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5. 什么是共線方程，它在攝影

21、測量中有何應(yīng)用？共線方程即中心投影的構(gòu)像方程共線方程式包括十二個數(shù)據(jù)：以像主點為原點的像點坐標(biāo)，相應(yīng)地面點坐標(biāo)，像片主距及外方位元素。共線條件方程在攝影測量中的主要應(yīng)用如下： 單片后方交會和立體模型的空間前方交會； 求像底點的坐標(biāo)； 光束法平差中的基本方程 解析測圖儀中的數(shù)字投影器； 航空攝影模擬；利用DEM進行單張像片測圖。6. 航攝像片與地圖有什么不同？答：航攝像片是地面景物的中心投影構(gòu)像，地圖在小范圍內(nèi)可認(rèn)為是地面景物的正射投影，這兩種投影的性質(zhì)不同。(1)航攝像片與地形圖比例尺的差異航攝像片的比例尺與地形圖比例尺的定義是相同的，是線段在像平面上的構(gòu)像與其在地面上的實地距離之比。對一幅地

22、形圖來說，圖上各處比例尺都是相同的，即等于常數(shù)； 而對于中心投影的航攝像片來說，不但因航高的變化會使各片的比例尺不一樣，而且就同一張航片而言，由于像片傾斜和地形起伏產(chǎn)生的像點位移也會使各處比例尺不一致。(2)航攝像片與地形圖投影方法的差異地形圖的投影屬于正射投影（也稱垂直投影），因此地形圖上的地物地貌形狀與實地完全相似，相關(guān)方位保持不變，各處比例尺相同。航攝像片是地面的中心投影，由于同時存在由于像片傾斜和地形起伏而引起的像點位移，致使航攝像片上的影像變形，不但同一張像片上各處比例尺不一致，而且相關(guān)方位也發(fā)生變化。(3)航攝像片與地形圖表示方法的差異在表示方法上，地形圖上的地物、地貌要素是按成圖

23、比例尺規(guī)定的符號和等高線來表示的，而航攝像片只能用影像的大小、形狀和色調(diào)反映地物、地貌。在表示內(nèi)容上，地形圖上除用相應(yīng)的符號外還有必要的文字、數(shù)字注記等（如居民地名稱，道路等級等），這些在航攝像片是表示不出來的。在地形圖上要依據(jù)成圖比例尺，對地物地貌要素進行綜合取舍，只表示那些重要或有方位意義的地物；而在航攝像片上，所有地物都有其影像。7. 攝影測量中，建立人造立體視覺應(yīng)滿足哪些條件？答：人造立體視覺必須符合自然界里提觀察的四個條件： 由兩個不同攝站攝取的同一景物的一個立體像對； 一只眼睛只觀察像對中的一張像片； 兩眼各自觀察同一景物的左右影像點的連線應(yīng)與眼基線近似平行； 像片間的距離應(yīng)與雙眼

24、的交會角相適應(yīng)。8.什么叫像點位移？怎樣才能消除它？答：當(dāng)航攝像片有傾角或地面有高差時，所攝的像片與上述理想情況有差異。這種差異反映為一個地面點在地面水平的水平像片上的構(gòu)像與地面有起伏時或傾斜像片上構(gòu)像的點位不同，這種點位的差異稱為像點位移，它包括像片傾斜引起的位移和地形起伏引起的位移，其結(jié)果是使像片上的幾何圖形與地面上的幾何圖形產(chǎn)生變形以及像片上影像比例尺處處不等。 像片傾斜引起的像點位移，(像片傾角為，像距為，方向角為，為像片主距，對該位移引起景物在像片上的影像可進行像片糾正 因地形起伏引起的像點位移(為以像底點為中心的像距，為攝影航高)可對其進行改正。對物理因素如攝影物鏡的畸變差、大氣折

25、光、地球曲率及底片變形等引起的像點位移，可用數(shù)據(jù)模型來描述。9.像點傾斜誤差的計算公式為。試完成下列內(nèi)容：(1)何為傾斜誤差？ (2)解釋公式中各參數(shù)的含義。(3)根據(jù)公式，解釋傾斜誤差的規(guī)律。(1)傾斜誤差物點在傾斜像片上的像點相對于其在水平像片上相應(yīng)像點的位置變化，稱為傾斜誤差。（或：由于像片傾斜引起的像點位移稱為傾斜誤差。）(2)公式中各參數(shù)的含義。 rc 像點到等角點的向徑； 像片傾角； 向徑與等比線的夾角；f航攝儀主距。3、傾斜誤差的規(guī)律。傾斜誤差的方向在等角點的輻射方向上；傾斜誤差的大小與向徑rc的平方成正比，因此像片邊緣的傾斜誤差最大；當(dāng)=0°或=180°時，

26、=0，即等比線上像點不存在傾斜誤差；當(dāng)=90°或=270°時，最大，即主縱線上像點傾斜誤差最大；由于和rc恒為正值，所以的符號取決于的大小。當(dāng)在0°180°時，為負值；當(dāng)在180°360°時，為正值。10.空間后方交會的目的是什么?解求中有多少未知數(shù)?至少需要測求幾個地面控制點?為什么?答：利用一定數(shù)量的地面控制點，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，有六個未知數(shù)，至少需要六個方程。由于每一對共軛點可列出兩個方程，因此，若有三個已知地面坐標(biāo)控制點，則可列出六個方程，解求六個外方位元

27、素改正數(shù)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角上選取四個或更多的地面控制點，因而要用最小二乘法平差計算。11.解析攝影測量中，為什么常要用到誤差方程與法方程來解求？利用共線方程及相應(yīng)的系數(shù)計算公式解求外方位元素時，有六個未知數(shù)，至少需要六個方程。由于每一對共軛點可列出兩個方程，因此，若有三個已知地面坐標(biāo)控制點，則可列出六個方程，解求六個外方位元素改正數(shù)，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角上選取四個或更多的地面控制點，因而要用最小二乘法平差計算。最小二乘法平差要用到誤差方程與法方程。根據(jù)構(gòu)像方程式求偏導(dǎo),各系數(shù)取自泰

28、勒級數(shù)展開式的一次項,而未知數(shù)的近似值往往是粗略的,因此計算必須通過逐漸趨近的方法,即用近似值與改正值的和作為新的近似值,重復(fù)計算過程,求出新的改正數(shù),這樣反復(fù)趨近,直到改正數(shù)小于某一限值為止,最后得出六個外方位元素的解.12攝影中心點、像點與其對應(yīng)物點三點位于一條直線上的條件方程如下請說明式中各符號的意義，用圖示意航攝像片的內(nèi)、外方位元素，并簡要敘述以上方程在攝影測量中的主要用途。上式中，是由像片3個外方位角元素構(gòu)組成的九個方向余弦；是像片的3個外方位線元素。為像主點坐標(biāo)，是像點在像片框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，是像點對應(yīng)地面點的物空間坐標(biāo)。以上方程稱作共線方程，主要應(yīng)用于： 單片空間后方交會和前方

29、交會； 求像底點坐標(biāo)； 光束法平差的基本誤差方程式； 構(gòu)成解析測圖儀中數(shù)字投影器的基礎(chǔ)； 計算像片模擬數(shù)據(jù)；利用DEM進行單片測圖。13.攝影測量測求地面點三維坐標(biāo)的方法有哪三種？答：用解析的方法處理立體像對，常用的方法有三種：利用像片的空間后方交會與前方交會來解求地面目標(biāo)的空間坐標(biāo)。利用立體像對的內(nèi)在幾何關(guān)系，進行相對定向，建立與地面相似的立體模型，計算出模型點的空間坐標(biāo)。再通過絕對定向，將模型進行平移、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)的絕對空間坐標(biāo)。利用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目標(biāo)的空間坐標(biāo)，這種方法將待求點與已知外業(yè)控制點同時列出誤差方程式，統(tǒng)一進行平差解

30、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整體內(nèi)。14.立體像對前方交會的目的是什么?答：應(yīng)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坐標(biāo)反求相應(yīng)地面點的空間坐標(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的空間位置，所以空間前方交會是為了確定相應(yīng)地面點的地面坐標(biāo)。15.試述空間后交前交計算地面點三維坐標(biāo)的基本過程 (1)野外像片控制測量一人立體像對如圖312所示，在重疊部分四角，找出四個明顯地物點，作為四個控制點。在野外判讀出四個明顯地物點的地面位置，做出地面標(biāo)志，并在像片上準(zhǔn)確刺出

31、點怔，背面加注說明。然后在野外用普通測量的方法測算出四個控制點的地面測量坐標(biāo)。(2)用立體坐標(biāo)量測儀量測像點的坐標(biāo)像片在儀器上歸心定向后，測出四個控制點的像片坐標(biāo)與，然后測出所有需要解求的地面點的像點坐標(biāo)和。(3)空間后方交會計算像片外方位元素根據(jù)計算機中事先編制好的程序，按要求輸入控制點的地面坐標(biāo)及相內(nèi)的像點坐標(biāo)，對兩張像片各自進行空間后方文會，計算各自的六個外方位元素和(4)空間前方交會計算未知點地面坐標(biāo)用各自像片的角元素，按式計算出左、右像片的方向余弦值，組成旋轉(zhuǎn)矩陣根據(jù)左、右像片的外方位線元素計算攝影基線分量； 逐點計算像點的像空間輔助坐標(biāo) 計算點投影系數(shù)計算未知點的地面攝影測量坐標(biāo)

32、16.解析相對定向的目的是什么?有哪兩種方法?各種方法的定向元素是哪五個?答：用于描述兩張像片相對位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)，稱為相對定向元素。用解析計算的方法解求相對定向元素的過程，稱為解析法相對定向。有連續(xù)像對相對定向和單獨像對相對定向。1. 連續(xù)像對相對定向連續(xù)像對相對定向是以左方像片為基準(zhǔn)，求出右方像片相對于左方像片的相對方位元素。選定像空間輔助坐標(biāo)系，使得左像片在中的相對方位元素均為已知值。需要解求的元素只有5個，即2. 單獨像對相對定向單獨像對相對定向是以攝影基線作為像空間輔助坐標(biāo)系的軸，以左攝影中心為原點，左像片主光軸與攝影基線B組成的主核面(左主核面)為平面，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系單獨像

33、對相對定向元素為 17. 解析法絕對定向的目的是什么?定向元素有哪些?如何解求絕對定向元毒?解求中至少需要幾個控制點?答：絕對定向的目的就是將相對定向后求出的攝影測量坐標(biāo)變換為地面測量坐標(biāo)，七個參數(shù)。7個未知數(shù)至少需列7個方程，若將已知平面坐標(biāo)()和高程的地面控制點稱為平高控制點，僅已知高程的控制點稱為高程控制點，至少需要兩個平高控制點和一個高程控制點，而且三個控制點不能在一條直線上。生產(chǎn)中，一般是在模型四角布設(shè)四個控制點，因此有多余觀測值，按最小二乘法平差解求。18.解析空中三角測量有哪些方法?一、 航帶法解析空中三角測量首先對航帶中每個像對進行連續(xù)法相對定向，建立立體模型。然后用航帶內(nèi)四個

34、已知控制點或相鄰航帶公共點，進行航帶模型的絕對定向?qū)⒏骱綆Ｐ瓦B接成區(qū)域網(wǎng)，并得到所有模型點在統(tǒng)一的地面攝影測量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。最后，進行航帶或區(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式系數(shù)值然后以控制點的計算坐標(biāo)與實測坐標(biāo)應(yīng)相等以及相鄰航帶公共點坐標(biāo)應(yīng)相等為條件，在誤差平方和為最小條件下，求出各航帶的多項式系數(shù)進行坐標(biāo)改正，最終求出加密點的地面坐標(biāo)。二、獨立模型法解析空中三角測量它是基于單獨法相對定向建立單個立體模型。由于各個模型的像空間輔助坐標(biāo)系和比例尺均不一致，因此要用模型內(nèi)的巳知控制點和模型公共點進行空間相似變換。首先將各單個模型視為剛體，利用各單個模型彼此間的公

35、共點連接成一個區(qū)域。在連接過程中，每個模型只能作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，這樣的要求通過單個模型的空間相似變換來完成。在變換中要使模型間公共點的坐標(biāo)應(yīng)相等，控制點的計算坐標(biāo)應(yīng)與實測坐標(biāo)相等，同時誤差的平方和應(yīng)為最小，在滿足這些條件下，校最小二乘原理求得每個模型的七個絕對定向參數(shù)。從而求出所有加密點的地面坐標(biāo)。三、光束法解析空中三角測量該方法以每張像片為單元，以共線方程為依據(jù)，建立全區(qū)域的統(tǒng)一誤差方程式和法方程式，整體解求區(qū)域內(nèi)每張像片的六個外方位元素以及所有待求點的地面坐標(biāo)，其原理就是光束法雙像解析攝影測量。19.GPS輔助空中三角測量有何優(yōu)點?論述其基本原理。GPS輔助空中三角測量的優(yōu)點有 GPS差

36、分定位技術(shù)可獲取亞米級精度的三維攝站坐標(biāo)，有效地用于區(qū)域網(wǎng)乎差。解算出的加密點坐標(biāo)精度優(yōu)干GPS攝站坐標(biāo)自身的精度，可滿足各種比例尺測圖的加密規(guī)范。 在一個區(qū)域中，如GPS觀測值中沒有失鎖、周跳等信號間斷的情況，在無須考慮基準(zhǔn)的情況下GPS攝站坐標(biāo)可完全取代地面控制點用于區(qū)域網(wǎng)平差。 為解決基準(zhǔn)問題及有效改正由于周跳、失瑣等導(dǎo)致的GPS系統(tǒng)誤差，需加飛構(gòu)架航線或加入少量地面控制點。 大量的試驗結(jié)果表明，GPS輔助空中三角測量能用于不同像片比例尺、不同區(qū)域大小的聯(lián)臺平差完全可以生產(chǎn)實用化。GPS輔助空中三角測量是指利用機載GPS接收機與地面基準(zhǔn)點的GP5接收機同時、快速、連續(xù)地記錄相同的GPS衛(wèi)

37、星信號通過相對定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理獲取攝影機曝光時刻攝站的高精度二維坐標(biāo)，將其作為區(qū)域網(wǎng)平差中的附加非攝影測量觀測值以空中控制取代(或減少)地面控制，經(jīng)采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型和算法，整體確定點位并對其質(zhì)量進行評定的理論、技術(shù)和方法。20. 推導(dǎo)攝影中心點、像點與其對應(yīng)物點三點位于一條直線上的共線條件方程，并簡要簡述其在攝影測量中的主要用途。答：設(shè)攝影中心在某一規(guī)定的物方空間左手直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為()，任一地面點A在該物方空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(),A在像片上的構(gòu)像a在像空間坐標(biāo)系和像空間輔助坐標(biāo)為()和(),攝影時三點共線且滿足如下關(guān)系： 即 (1)又像空間坐標(biāo)與像空間輔助坐標(biāo)系滿足： (2)

38、式中，為由像片外方位角元素組成的正交變換矩陣。將(2)式寫成純量形式并用第一、二式分別除以第三式，可得表示了攝影中心點、像點與其對應(yīng)物點三點位于一條直線上的共線條件方程。共線條件方程在攝影測量中的主要應(yīng)用如下： 單片后方交會和立體模型的空間前方交會； 求像底點的坐標(biāo)； 光束法平差中的基本方程 解析測圖儀中的數(shù)字投影器； 航空攝影模擬； 利用DEM進行單張像片測圖。21、 絕對定向中需要幾個控制點?為什么?怎樣求解7個定向元素。答：絕對定向元素有七個，即三個平移量，三個旋轉(zhuǎn)角，以及模型比例尺因子。對于模擬絕對定向，至少需要兩個平高點一個高程點反求七個絕對定向元素。將控制點及其平面坐標(biāo)及圖比例尺展

39、繪在圖紙上后，利用圖紙的平移、旋轉(zhuǎn)使其中一個控制點在承影面上的投影與圖紙上同名控制點相重合，并通過調(diào)整測繪臺的起始讀數(shù)使該點的高程讀數(shù)與實測高程相等。然后以此控制點為中心旋轉(zhuǎn)圖紙，使其與另一控制點的連線與圖紙上同名連線相重合，這意味著解求三個平移量及旋轉(zhuǎn)角。對于的解求，是凋整模型比例尺即沿基線方向改變投影基線的長度，使模型達到規(guī)定的囚比例尺。這一步驟稱為確定模型比例尺。另外，角表示模型有傾斜需要利用控制點將模型置平。22什么是數(shù)字影像？如何獲取數(shù)字影像？答：將透明正片(或負片)放在影像數(shù)字化器上，把像片上像點的灰度值用數(shù)字形式記錄下來，此過程形成的影像稱為數(shù)字影像。數(shù)字影像可以直接從空間飛行器

40、中的掃描式傳感器產(chǎn)生，也可以利用影像數(shù)字化器對攝取的像片通過影像數(shù)字化過程獲得。23. 影像相關(guān)的目的是什么?基于灰度的影像相關(guān)有哪些方法?試以一種方法為例，詳述影像相關(guān)的全過程。答：對于全數(shù)字化攝影測量，影像相關(guān)的目的是在沒有人眼的立體觀測的情況下，從左、右數(shù)字影像中尋找同名像點。基于灰度的影像相關(guān)有相關(guān)系數(shù)法、協(xié)方差法、高精度最小二乘相關(guān)以及以這些方法為基礎(chǔ)加上各種約束條件構(gòu)成的方法，如帶核線約束的相關(guān)系數(shù)法、顧及共線條件的高精度最小二乘相關(guān)法、多點乃至多片最小二乘相關(guān)方法及同時采用幾種相似性量度作為判據(jù)的多重信息多重判據(jù)方法，等等。24. 什么是影像相關(guān)？它與影像匹配存在著什么樣的關(guān)系？

41、簡述影像相關(guān)的基本原理。答：通過取出以待定點為中心的左影像的小區(qū)域的影像信號與右影像上相應(yīng)區(qū)域的影像信號，計算它們的相關(guān)函數(shù)，相關(guān)函數(shù)最大值對應(yīng)的右影像區(qū)域的中心即為待定點的同名點，這種求解同名點的過程就叫影像相關(guān)。影像相關(guān)只是影像匹配的一個方面，影像匹配包括影像相關(guān)，但涵蓋的范圍更廣泛。影像相關(guān)的基本原理(以二維相關(guān)為例)：在左影像上取以待定點為中心的目標(biāo)區(qū)，其大小為m*n,粗略估計其同名點在右影像上可能存在的區(qū)域，在右影像上取搜索區(qū)大小為k*l(k>m,l>n),依次取搜索區(qū)中與目標(biāo)區(qū)大小相同的窗口，并計算其與目標(biāo)區(qū)的相關(guān)系數(shù)，比較所有的相關(guān)系數(shù),取其最大值或者最小值(依算法而

42、定)對應(yīng)的搜索區(qū)中所取區(qū)域的中心為待定點的同名點，這就是影像相關(guān)的基本原理。25.數(shù)字高程模型與數(shù)字地面模型有何區(qū)別和聯(lián)系？并說明DEM的幾種常用的表示形式及特點。答：數(shù)字地面模型實質(zhì)是某區(qū)域D上的m維向量，向量中包含了地形(X,Y,Z)、資源、環(huán)境、土地利用、人口等信息的定性或定量描述；而數(shù)字高程模型只是其地形分量(X,Y,Z),因此數(shù)字地面模型包含數(shù)字高程模型(DEM)。DEM常用的表現(xiàn)形式有：規(guī)則矩形格網(wǎng)(Grid)、不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)、Grid-TIN混合結(jié)構(gòu)。規(guī)則矩形格網(wǎng)：存儲量小，計算方便，但不能很好地體現(xiàn)地形特征及細節(jié)；TIN:存儲量大，計算與檢索復(fù)雜，但能較好地顧及斷裂線、

43、山脊等地貌特征；Grid-TIN混合結(jié)構(gòu)：綜合了規(guī)則矩形網(wǎng)和TIN的優(yōu)點。26. 數(shù)字正射影像質(zhì)量的好壞與何因素有關(guān)？答：數(shù)字正射影像的質(zhì)量與四個因素有關(guān)： 數(shù)據(jù)點獲取精度 數(shù)據(jù)點數(shù)量 數(shù)據(jù)點分布位置 格網(wǎng)點內(nèi)插精度30、為什么要進行像片糾正?什么是像片糾正?答:像片平面圖或正射影像圖是地圖的一種,利用中心投影的航攝像片編制像片平面圖或正射影像圖,是將中心投影轉(zhuǎn)變?yōu)檎渫队暗膯栴}.當(dāng)像片水平且地面為水平的情況下,航攝像片就相當(dāng)與該地區(qū)比例尺為1:M的平面圖.由于航空攝影時,不能保持像片嚴(yán)格水平,而且地面也不可能是水平面,致使像片上的構(gòu)像產(chǎn)生像點位移、圖形變形以及比例尺不一致,將豎直攝影的航攝像

44、片通過投影變換獲得相當(dāng)于航攝機物鏡主光軸在鉛垂位置攝影的水平像片,同時改化規(guī)定的比例尺,這種作業(yè)過程稱為像片糾正。32、灰度差的平方和最小”、“相關(guān)系數(shù)最大”與最小二乘法影響匹配的相同點既區(qū)別是什么？并簡述最小二乘影像匹配的原理。答：“灰度差的平方和最小”、“相關(guān)系數(shù)最大”、“與最小二乘法影像匹配”的相同點：它們均是在影像灰度基礎(chǔ)上進行的匹配。不同的是：“灰度差的平方和最小”僅考慮左右影像灰度差，以其平方和的值作為求解同名點的依據(jù)；“相關(guān)系數(shù)最大”考慮了左右影像灰度協(xié)方差陣，以相關(guān)系數(shù)的大小作為判定同名點的依據(jù)，且影像灰度線性變化時不受影響；而最小二乘匹配是引入影像的幾何畸變與輻射畸變，解求畸

45、變系數(shù)的同時求解同名點，另外它與上兩種方法的區(qū)別還有最小二乘匹配需要給定初始值進行迭代。最小二乘影像匹配原理：在最小二乘匹配系統(tǒng)中引入幾何變形和輻射畸變，幾何變形為：輻射畸變?yōu)椋?則有如下關(guān)系：= (其中為隨機噪聲),建立誤差方程式如下：矩陣形式為：則可求得未知數(shù)由上可知，最小二乘影像匹配的基本過程為： 幾何變形改正 灰度重采樣 輻射改正，得到右影像灰度為 計算左右影像對應(yīng)區(qū)域的相關(guān)系數(shù)，并判斷是否繼續(xù)迭代 最小二乘解算未知數(shù)的改正數(shù)，并計算未知數(shù)新值 計算最佳匹配點位，并求解同名點33、遙感系統(tǒng)由哪幾部分組成？試舉例說明遙感信息的應(yīng)用。答：遙感系統(tǒng)由以下五部分組成：(1)信息源：任何目標(biāo)物都

46、具有發(fā)射、反射和吸收電磁波的性質(zhì)，這是遙感的信息源。目標(biāo)物與電磁波的相互作用，構(gòu)成了目標(biāo)物的電磁波特性，這是遙感探測的基礎(chǔ)。(2)信息的獲取：接收、記錄目標(biāo)物電磁波特性的儀器稱為傳感器或遙感器。(3)信息的接收：傳感器接收到目標(biāo)地物的電磁波信息，記錄在數(shù)字磁介質(zhì)或膠片上。膠片是由人或回收艙送至地面回收，而數(shù)字磁介質(zhì)上記錄的信息則可通過衛(wèi)星上的微波天線傳輸給地面的衛(wèi)星接收站。(4)信息的處理：地面站接收到遙感衛(wèi)星發(fā)送來的信息，記錄在高密度的磁介質(zhì)上（如高密度的磁帶HDDT或光盤等），并進行一系列的處理，如信息恢復(fù)、輻射校正、衛(wèi)星姿態(tài)校正、投影變換等，再轉(zhuǎn)換為用戶可使用的通用數(shù)據(jù)格式，或轉(zhuǎn)換成模擬

47、信號（記錄在膠片上），才能被用戶使用。(5)信息的應(yīng)用：遙感獲取信息的目的是應(yīng)用。這項工作由各專業(yè)人員根據(jù)不同的應(yīng)用目的進行。遙感信息的應(yīng)用舉例：洪澇災(zāi)害是影響我國的主要自然災(zāi)害之一，在各種自然災(zāi)害中，洪澇是最常見且又危害最大的一種。利用遙感技術(shù)，建立防汛搶險應(yīng)急反應(yīng)體系，做好洪澇災(zāi)害的科學(xué)預(yù)報、動態(tài)監(jiān)測與滯洪區(qū)的合理規(guī)劃，是減輕洪澇災(zāi)害損失的有效措施。34、微波遙感有哪些特點？答：微波遙感有以下特點：(1)全天候、全天時工作；可見光遙感只能在白天工作，紅外遙感雖然可以克服夜障，但不能穿透云霧。因此，當(dāng)?shù)乇肀辉茖诱谏w時，無論是可見光遙感還是紅外遙感，均無能為力。而微波的穿云透霧的能力較強，基本

48、上不受煙云雨霧的限制。例如，3.2cm波長的微波，穿過4km含有液態(tài)水3g/m3 的濃云，其強度只衰減1dB，幾乎可以忽略不計。(2)對某些地物具有特殊的波譜特征；許多地物間微波輻射能力差別較大，因而可以較容易地分辨出可見光與紅外遙感所不能區(qū)別的某些目標(biāo)物的特征。例如，在微波波段中，水的比輻射率為0.4，而冰的比輻射率為0.9，很容易區(qū)別；而在紅外波段，水的比輻射率為0.96，而冰的比輻射率為0.92，兩者相差甚微，不易區(qū)別。(3)對冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力；該特性可用于探測隱藏在林下的地形、地質(zhì)構(gòu)造、軍事目標(biāo)以及埋藏于地下的工程、礦藏、地下水等。(4)對海洋遙感具有特殊意義；微

49、波對海水特別敏感，其波長很適合海面動態(tài)情況（海面風(fēng)、海浪等）的觀測。(5)分辨率較低，但特性明顯。微波傳感器的分辨率一般都比較低，這是因為其波長較長、衍射現(xiàn)象顯著的緣故。其次，觀測精度和取樣速度往往不能協(xié)調(diào)。35. 微波遙感有哪些特點？1、能全天候，全天時工作2、對某些特殊地物有特殊的波譜特征3、對冰、雪、森林、上壤等具有一定的穿透能力4、對海洋遙感具有特殊意義5、分辨率較低，但特征明顯36. 略37、如何判斷遙感影像是否發(fā)生了畸變？遙感影像發(fā)生畸變的原因有哪些？答：當(dāng)遙感圖像在幾何位置上發(fā)生了變化，產(chǎn)生諸如行列不均勻，像元大小與地面大小對應(yīng)不準(zhǔn)確，地物形狀不規(guī)則變化等畸變時，即說明遙感影像發(fā)生了幾何畸變。遙感影像發(fā)生畸變的原因主要有：(1)遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化的影響；無論是衛(wèi)星還是飛機，運動過程中都會由于種種原因產(chǎn)生飛行姿勢的變化從而引起影像變形。(2)地形起伏的影響；當(dāng)?shù)匦未嬖谄鸱鼤r，會產(chǎn)生局部像點的位移，使原來本應(yīng)是地面點的信號被同一位置上某高點的信號代替。(3)地球表面曲率的影響；地球是球體，嚴(yán)格說是橢球體，因此地球表面是曲面。這一曲面的影響主要表現(xiàn)在兩個方面，一是像點位置的移動，二是像元對應(yīng)于地面寬度的不等。