摄影测量与遥感作业答案.doc

. 摄影测量与遥感作业1摄影测量定义、主要任务、发展阶段及其特点。摄影测量就是通过 摄影进行测量的具体过程特点：1.无需接触物体本身获得被摄物体信息2.由二维影象重建三维目标3.面采集数据方式4.同时提取物体的几何与物理特性任务：1.地形测量领域 ：各种比例尺的地形图、专题图、特种地图 正射影像地图、景观图；建立各种数据库；提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据。2. 非地形测量领域：生物医学、公安侦破、古文物、古建筑、变形监测、军事侦察、矿山工程。发展历程：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。2什么是框标？航摄仪镜箱上物镜筒和暗盒的衔接处有一贴附框，框的四边严格地处于同一平面内，每边的中点或四个角隅各设有一个标志，即为框标。3什么是景深？什么是主焦点？ 景深（DOF），是指在摄影机镜头或其他成像器前沿能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。而光圈、镜头、及拍摄物的距离是影响景深的重要因素。平行于主轴的平行光线经折射(或反射)后的相交点必在主轴上，而在主轴上的焦点叫做主焦点。4航空摄影对像片基本要求有哪些？1. 像片倾斜角：摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，偏离铅垂线的夹角小于3，夹角为像片倾角。2. 摄影比例尺：视摄影像片水平、地面取平均高程时，像片上的线段l 与地面上相应的水平距L 之比为摄影比例尺。3. 航向重叠度：应达到60%65%，最小应有56%。4. 旁向重叠度：应达到30%35% ，最小应有13%。5. 航线弯曲：航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数。要求航线弯曲度3%。6. 航线弯曲度：航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数。要求航线弯曲度3%。7. 像片旋角： 一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角。要求像片旋角6。5什么是中心投影？什么是正射投影？中心投影是指把光由一点向外散射形成的投影。是航空摄影的投影方式。就是指空间任意直线均通过一固定点(投影中心)投射到一平面(承影面)上而形成的透视关系。其特点是每一物点所反射的光线都要通过镜头聚焦在感光胶片上；而且每一光线与底片的焦点，都是在底片上构成负像，晒印后成为正像。中心投影具有成像规律，也称透视规律。正射投影又称“直角投影”。属任意性质的透视方位投影。即投影平面切于地球面上一点，视点在无限远处，投影光线是互相平行的直线，并与投影平面相垂直。可显示出半球。按投影面位置可分为正轴、横轴与斜轴三种。投影中心无变形，离中心越远变形越大，所有纬线圈（正轴）或等高圈（横轴、斜轴）无长度变形。此投影变形较大，不适用于一般地图，常用于天体图，如月球图或其他天体图。6摄影测量有哪些坐标系统？各坐标系如何定义？ （1）像方坐标系：像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系 （2）物方空间坐标系：地面测量坐标系、地面摄影测量坐标系。像方空间坐标系包含像平面直角坐标系和像空间坐标系。像平面直角坐标系，用来确定像点在像片上的位置。像空间坐标系是为了便于空间坐标的变换，建立的描述像点在像空间位置的坐标系。 地面测量坐标为国家统一坐标系，平面坐标为高斯-克吕格3度带或6度带投影（1980西安坐标系），高程为1985黄海高程系. 设立原因：摄影测量坐标系采用的是右手系，而地面测量坐标系采用的是左手系，这给由摄影测量坐标到地面测量坐标的转换带来了困难。为此，在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性的坐标系，称为地面摄影测量坐标系。其坐标原点在测区内的其一地面点上，X轴与航线方向大致一致，但为水平Z铀铅垂，构成右手直角坐标系。7什么是航摄像片内、外方位元素？像片内方位元素：确定摄影中心与像片之间相互位置关系的参数。内方位元素一般视为已知，制造摄影机时，一般应将像主点置于框标连线交点上，但安装中有误差，通常x0，y0是一个微小值。内方位元素正确与否将直接影响测图精度，因此须对摄影机作定期检定。像片外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间空间位置和姿态的参数。9什么是共线方程?它在摄影测量中的应用？ 共线方程是表达物点、像点和投影中心（对像片而言通常是镜头中心）三点位于一条直线的数学关系式，是摄影测量学中最基本的公式之一。 共线方程的主要应用有：1.求像底点坐标2.单像空间后方交会和多像空间前方交会3.摄影测量中的数字投影基础4.航空影像模拟5.光束法平差的基本数学模型6.利用DEM制作数字正射影像图7.利用DEM进行单张像片测图10航摄像片与地形图有什么不同？1.表示方法的差别：航片表达更直观、具体，地形图几何精度高，但不直观，不具体。2.投影方式的差别：航片是地面景观的中心投影，是地物反射光线通过镜头中心投影在像片上形成的地面透视形象；地形图是地面景观的正射投影，每一处比例尺都相同。3.比例尺方面的差别：航片的比例尺受诸多影响因素的制约，如航高、焦距等；利用地形图比例尺最基本的一点是将航片的中心投影图形转为正射投影图形，必须进行纠正转绘工作。11人眼观察人造立体视觉条件有哪些？ 摄影测量中，广泛应用人造立体的观察。但观察中必须满足形成人造立体视觉的条件。这些条件归纳起来有如下四个条件：（1）由两个不同摄站点摄取同一景物的一个立体像对。（2）一只眼睛只能观察像对中的一张像片，即双眼观察像对时必须保持两眼分别只能对一张像片观察，这一条件称之为分像条件。（3）两眼各自观察同一景物的左、右影像点连线应与眼基线近似平行。（4）两像片的比例尺相近（差别小于15%）。12什么叫单像后方交会？其观测值和未知数各是什么？前方交会的目的是什么？ 单像后方交会根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点（已知其像点和对应地面点的坐标），利用共线条件方程求解像片外方位元素。共线方程有六个未知数，至少需要列六个方程才可以解出这六个外方位元素，每个 点可以列出两个方程，所以至少需要三个已知地面控制点。观测值为：从摄影资料查找像片的比例 1/m，平均航高，内方位元素 x0,y0,f。从外业测量成果中，获取控制点的地面测量坐标，Xt,Yt,Zt。并转换为地面摄影测量坐标 X,Y,Z。13如何利用相对定向元素求解模型点坐标？14解析绝对定向的目的是什么？解算至少需要几个控制点？ 绝对定向的目的就是将相对定向后求出的摄影测量坐标变换为地面测量坐标，七个参数 Z X Y 。7个未知数至少需列7个方程，若将已知平面坐标(tpX tpY )和高程tp Z 的地面控制点称为平高控制点，仅已知高程的控制点称为高程控制点，至少需要两个平高控制点和一个高程控制点，而且三个控制点不能在一条直线上。生产中，一般是在模型四角布设四个控制点，因此有多余观测值，按最小二乘法平差解求。至少需要2个平高控制点和1个高程点，且任意3个点不能位于同一条直线上。 为了保证精度，通常使用4个或4个以上的平高控制点列误差方程式，平差解算7个绝对定向元素。15解析空中三角测量的任务是什么？ 1.为测绘地形图提供定向控制点和像片定向参数2.测定大范围内界址点的统一坐标3.单元模型中大量地面点坐标的计算4.解析近景摄影测量和非地形摄影测量16试试说明航带法解析空中三角测量的主要作业过程？ 1.量测像点坐标 2.像点坐标系统误差的改正 3、在一定的基准坐标系中，建立单模型 4、模型连接利用模型间的公共连接点，进行模型连接，将各单模型连接成统一比例尺的整条航线模型 5、航带模型的绝对定向。利用少量地面控制点，对整条航带模型进行绝对定向。 6、航带模型的非线性改正。改正航带模型的累积误差，从而求得加密点的地面坐标和高程。17光束法空中三角测量的基本思想是什么？为什么它是最严密的一种方法？ 基本思想：以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素。18什么是数字微分纠正？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。 不仅适用于航片，还适用于遥感图像的纠正。19简述述数字微分纠正中正、反解法的基本原理和特点。 反解法（间接法）数字微分纠正：从空白的纠正影像出发，按行列的顺序依次由每个纠正像素点位反求其在原始影像中的位置，将所算得的原始影像上的灰度值赋予纠正影像上的像元。 正解法（直接法）数字微分纠正：从原始图像出发，按行列顺序依次对每个原始像元点位求出其在纠正影像中的正确位置。 正解法缺点：纠正像点是非规则排列的；二维图像 三维空间（X，Y，Z）。20简述利用航片制作DEM的流程。1.资料准备2.定向建模3.特征点、线采集4.构建 TIN 内插 DEM5.DEM 数据编辑6.DEM 数据接边7.DEM 数据镶嵌与裁切8.DEM质量检查9.成果整理与提交21简述利用航片制作数字线画图的流程。1.资料准备2.像对定向3.外业调绘与补测4.立体测图5.图形编辑与接边6.质量检查7.成果整理与提交22什么是大气窗口？什么是地物反射特性曲线？ 大气窗口：由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫大气窗口。 地物反射特性曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。23什么是遥感图像的空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率？ 空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或是地面物体能分辨的最小单元。光谱分辨率是指传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。间隔越小，分辨率越高。辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，集采样的时间频率。也称重访周期。24什么是传感器成像几何模型？及其分类？有理函数模型的计算方案是什么？传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，是实现自动检测和自动控制的首要环节。常见种类：折叠电化学传感器折叠电量传感器折叠电阻式传感器折叠称重传感器折叠温度传感器折叠位移传感器折叠压力传感器折叠液位传感器有理函数模型是各种传感器几何模型更广义和更完善的一种表达形式,它适用于各种不同的传感器。许多卫星影像供应商考虑使用这种模型作为影像数据的传递标准。有理函数模型可以达到严格成像模型的精度,并且有能力替代严格成像模型完成摄影测量处理,同时无物理意义的有理函数系数可有效地实现传感器成像参数的隐藏。25合成孔径雷达图像的特点是什么？不同地物的散射特性不同,因此不同地物表现在SAR图像上将会有不同的亮度不同的纹理。当图像的局部有较小的方差时,则灰度值占有支配地位,当图像的局部有较大的方差时,则纹理占有支配地位。纹理是和局部灰度及其空间组织相联系的,纹理在识别感兴趣的目标和地区中有着非常重要的作用。26 什么是真彩色图像？什么是假彩色图像？什么是伪彩色图像？真彩色是指图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这样产生的色彩称为真彩色。伪彩色（Pseudo-color）图像的每个像素值实际上是一个索引值或代码，该代码值作为色彩查找表CLUT（Color Look-Up Table）中某一项的入口地址，根据该地址可查找出包含实际R、G、B的强度值。这种用查找映射的方法产生的色彩称为伪彩色。假彩色增强所处理的图像通常是一幅自然彩色图像或同一景多光谱图像。利用假彩色合成的图像称为假彩色图像，它是彩色增强图像的一种。利用假彩色图像可以突出相关专题信息，提高图像视觉效果，从图像中提取更有用的定量化信息。通过假彩色处理的图像，可以获得人眼所分辨不出、无法准确获得的信息，便于地物识别，提取更加有用的专题信息。27什么是遥感图像解译标志？简述遥感图像目视解译基本步骤。解译标志（又称判读标志）是指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。 步骤：1.目视解译准备工作阶段（1）明确解译任务与要求；（2）收集与分析有关资料；（3）选择合适波段与恰当时相的遥感影像2.初步解译与判读区的野外考察（1）初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。（2）在室内初步解译的工作重点是建立影像解译标准，为了保证解译标志的正确性和可靠性，必须进行解译区的野外调查。野外调查之前，需要制定野外调查方案与调查路线。（3）在野外调查中，为了建立研究区的判读标志，必须做大量认真细致的工作，填写各种地物的判读标志登记表，以作为建立地区性的判读标志的依据。在此基础上，制订出影像判读的专题分类系统，根据目标地物与影像特征之间的关系，通过影像反复判读和野外对比检验，建立遥感影像判读标志。 3.室内详细判读（1）在专题内容判读中，除了遵循“全面观察、综合分析”的原则外，在解译中还应该做到：统筹规划、分区判读，由表及里，循序渐进，去伪存真，静心解译。（2）室内详细判读过程中，对于复杂的地物现象，可以综合运用各种解译方法，可以避免一种解译方法固有的局限性，提高影像解译质量。 （3）无论应用何种解译方法，都应把握目标物体的综合特征，重视解译标志的综合运用，提高解译质量和解译精度。对于有经验的目视解译人员来说，还可以利用遥感影像成像时刻、季节、遥感影像种类和比例尺等间接解译标志来识别目标地物，提高解译的准确性。 （4）在详细判读过程中，要及时将解译中出现的疑难点、边界不清楚的地方和有待验证的问题详细记录下来，留待野外验证与补判阶段解决。4.野外验证与补判 （1）野外验证指再次到遥感影像判读区去实地核实解译的结果。主要内容包括两方面：（2）检验专题解译中图斑的内容是否正确。（3）验证图斑界线是否定位准确，并根据野外实际考察情况修正目标地物的分布界线。 28什么是特征变换与特征选择？ 特征变换：将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。 特征选择 ：用最少的影像数据最好地进行分类。这样就需在这些特征影像中，选择一组最佳的特征影像进行分类，这就称为特征选择。29比较监督分类与非监督分类优缺点？ 1. 监督法分类的优缺点：优点： 根据应用目的和区域，有选择的决定分类类别，避免出现一些不必要的类别； 可以控制训练样本的选择； 可以通过检查训练样本来决定训练样本是否被精确分类，从而避免分类中的严重错误；避免了非监督分类中对光谱集群的重新归类。缺点 主观性； 由于图像中间类别的光谱差异，使得训练样本没有很好的代表性； 训练样本的获取和评估花费较多人力时间； 只能识别训练中定义的类别。 2.非监督分类优缺点：优点 不需要预先对所分类别的区域有广泛的了解，需要用一定的知识来解释得到的集群组； 人为误差的机会减少；量小的类别能被区分。缺点 得到的集群组类别不一定对应分析者想要的类别； 难对产生的类别进行控制； 不同图像之间的对比困难。30就某一方面当代摄影测量新技术进行论述（500-600字左右）。8 / 8