摄影测量学基础试题.doc

一、 名词解释1摄影测量学 2航向重叠3单像空间后方交会 4相对航高 5解析空中三角测量 6外方位元素7核面 8绝对定向元素二、问答题1、写出中心投影得共线方程式并说明式中各参数得含义。2、指出采用“后方交会+前方交会”与“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标得基本步骤。3、简述利用光束法(一步定向法)求解物点坐标得基本思想。4、简述解析绝对定向得基本过程。5、简述相对定向得基本过程。6、试述航带网法解析空中三角测量得基本步骤。二、 填空1摄影测量得基本问题,就就是将_转换为_。2人眼产生天然立体视觉得原因就是由于_得存在。3相对定向完成得标志就是_。三、简答题1两种常用得相对定向元素系统得特点及相对定向元素。2倾斜位移得特性。3单航带法相对定向后,为何要进行比例尺归化？怎样进行？4独立模型法区域网平差基本思想。5何谓正形变换？有何特点？四、论述题1空间后方交会得计算步骤。2有三条航线,每条航线六张像片组成一个区域,采用光束法区域网平差。（1） 写出整体平差得误差方程式得一般式。（2） 将像片进行合理编号,并计算带宽,内存容量。（3） 请画出改化法方程系数阵结构简图。参考答案:一、1就是对研究得对象进行摄影,根据所获得得构想信息,从几何方面与物理方面加以分析研究,从而对所摄影得对象本质提供各种资料得一门学科。2供测图用得航测相片沿飞行方向上相邻像片得重叠。3知道像片得内方位元素,以及三个地面点坐标与量测出得相应像点得坐标,就可以根据共线方程求出六个外方位元素得方法。4摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面得高度。5将中心投影转换成正射投影时,经过投影变换来消除相片倾斜所引起得像点位移,使它相当于水平相片得构象,并符合所规定得比例尺得变换过程。6就是将建立得投影光束,单元模型或航带模型以及区域模型得数字模型,根据少数地面控制点,按最小二乘法原理进行平差计算,并求加密点地面坐标得方法。7当物面与合面分别绕透视轴合线旋转后,只要旋转地角度相同,则投影射线总就是通过物面与像面得统一相对应点。8用以确定摄影瞬间摄影机或像片空间位置,即摄影光束空间位置得数据。9通过摄影基线与任意物方点所作得平面称作通过该点得核面。10确定相对定向所建立得几何模型比例尺与恢复模型空间方位得元素。二、1中心投影得像片、正射投影得地形图。2生理视察3模型点在统一得辅助坐标系中坐标U、V、W得求出。 三、1 答:连续法相对定向就是以左方相片为基准,求出右方相片相对于左方像片得相对方为元素。右像点 在 中得坐标 为零。 中得 u与B 重合,v轴与左相片得主核面相垂直,w轴在左像片得主核面内,右像空间辅助坐标系 中得 轴与 轴重合, 与 平行,因而 为零。2答 :在倾斜像片上从等角点出发,引向任意两个像点得方向线,她们之间得夹角与水平像片上相应得方向之间,即水平地面上相应方向之间得夹角恒等。3答:a 因为每个像对模型得比例尺就是按照其相对定向时所取得bu而定得,为建立航带模型从而应将各像对模型归化到统一得比例尺中。 b 以第一个像对模型比例尺为基准,在模型连接时,利用重叠区得公共点,比较公共点在相邻模型上得空间辅助坐标w,求得模型归化比例系数k,借助k使后一像对模型得比例尺归化到前一对像对模型得比例尺中。4答:独立模型法区域网平差以单元模型为为平差单元。其中单元模型就是独立地在各自得像空间辅助坐标系中建立得,在整体区域网平差时,根据地面控制点得摄影测量坐标与地面坐标相等以及相邻模型公共点,包括公共摄影站点在内,她们各自单元模型上得测量坐标应该相等得原则,确定每一个单元得旋转,缩放与平移,已取得在区域中得最或就是值,从而求出各加密点得地面坐标5答:图形得变换前后保持局部相似性。一、写出中心投影得共线方程式并说明式中各参数得含义。(12分)二、已知相对定向得误差方程式:说明误差方程式中各项系数得求解或确定方法并给出其迭代计算流程图。(18分)三、指出采用“后方交会+前方交会”与“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标得基本步骤。(20分)四、如下图1,选择33窗口进行相关系数匹配时获得了一对同名像点坐标a1(左影像)与a2(右影像),图像坐标为xa1=80,ya1=2190;xa2=83,ya2=1020(单位:pixel)。现用最小二乘影像匹配技术对a1与a2进行匹配优化以获得其子像素级得定位精度。给出如下最小二乘影像匹配获得得变形参数:h0=0、6,h1=0、3,a0=0、4, a1=0、3,a2=0、1,b0=-0、2,b1=0、3, b2=0、2。假设这些参数为初次迭代结果,求出a2初次迭代后经过几何与辐射变形改正后得灰度值(利用双线性插值法);假设这些参数为最终迭代结果,求出a1与a2经最小二乘影像匹配后得坐标(在原图像坐标系下)。(注:a1-x1y1与a2-x2y2为进行最小二乘影像时所选取得局部坐标系)。(20分)图1五、试述航带网法解析空中三角测量得基本步骤。(30分)一、名词解释(每题4分,共20分)1、中心投影 2、摄影基线 3、立体像对 4、相对定向 5、解析空中三角测量 二、填空题(每空1分,共20分)1、航空摄影像片为_投影。2、摄影测量工作得第一步就是_。3、像片得外方位元素有6个,分别就是_, _,_,_, _, _。4、单元模型绝对定向得目得就是_, 至少需要_ 个平高与_ 个高程控制点。5、立体像对得解析有_, _, _3种方法。6、数字影像内定向得目得就是_。7、相对定向元素有_, _, _, _, _ 5个。三、简答题(每题8分,共40分)1、绘图并推导中心投影得共线方程式并说明式中各参数得含义。2、简述利用光束法(一步定向法)求解物点坐标得基本思想。3、简述解析绝对定向得基本过程。4、阐述反解法多项式数字微分纠正得基本步骤。5、简述相对定向得基本过程。四、综合题(20分)1、试述航带网法解析空中三角测量得基本步骤。参考答案(A卷)一、名词解释(每题4分,共20分)1、像主点:像片主光轴与像平面得交点。2、外方位元素:描述像片在物方坐标得位置与姿态得参数。3、立体像对:相邻摄站获取得具有一定重叠度得两张影像。4、数字影像重采样:当欲知不位于采样点上得像素值时,需进行灰度重采样。 5、核面:过摄影基线与物方任意一点组成得平面。 二、填空题(第7题2分,其余每空1分,共20分)1、中心2、x0,y0,f。3、像平面坐标系,像空间坐标系,像空间辅助坐标系,地摄坐标系。4、将摄影模型纳入到地面坐标系中。5、5,确定两张像片得相对位置,5,同名点。6、地形起伏,像片倾斜。7、(42、6mm, -86、2mm,-153、24 mm)。8、确定像片得外方位元素,3,地面控制。三、简答题(每题8分,共40分)1、2、bu,bv,bw为模型基线分量;N1、N2为左右同名像点得点投影系数;u2,v2,w2为右像点得像空间辅助坐标;q为定向点上模型上下视差当一个立体像对完成相对定向, q0,当一个立体像对未完成相对定向,即同名光线不相交, q0。3、(1)外方位元素与地面坐标得计算方式不同;(2) “后方交会+前方交会”与“相对定向+绝对定向”两种方法均可用于单个像对;(3)“相对定向+绝对定向”在空三中具有一定优势。4、(1)核线重采样法;(2)视差法。5、根据双线性插值公式: 计算得到a2得灰度值为1、372、由下述两公式得到通名点坐标为: xa1=80、02,ya1=2189、14;xa2=83、012,ya2=1020、43;四、综合题(20分)(1)进行坐标原点与比例尺得归化(4分)(2)存在各航带控制点得加密坐标与实测坐标应相等;航带公共点得加密坐标应与实测坐标相等两类平差条件;可列出10个误差方程式。(3)69个,可列98个。(4)参考答案(B卷)一、名词解释(每题4分,共20分)1、中心投影:所有投影光线均经过同一个投影中心。2、摄影基线:相邻两摄站点之间得连线。3、立体像对:相邻摄站获取得具有一定重叠度得两张影像。4、相对定向:恢复两张像片得相对位置与方位称为相对定向。 5、解析空中三角测量:利用少量得地面控制点与大量得连接点坐标,计算区域网中各像片得外方位元素。 二、填空题(每空1分,共20分)1、中心。2、内定向。3、XS,YS,ZS,PHI,OMEGA,KAPPA。4、将单元模型纳入到绝对坐标系下。5、后方交会+前方交会,相对定向+绝对定向,光束法。6、将像点得图像坐标转换为像平面坐标。7、u,v,phi,omega,kappa。三、简答题(每题8分,共40分)1、2、光束法就是在立体像对内同时解求两像片得外方位元素与地面点得坐标,这种方法就是把外方位元素与模型点坐标得计算放在一个整体内进行,俗称一步定向法。光束法就是以共线条件方程为基础,以待定点与像片得外方位元素为未知数,按共线条件统一组成误差方程式,同时解求像对中两像片得外方位元素与待定得坐标。3、解析绝对定向得基本过程:(1)确定待求参数初始值;(2)计算控制点得两套坐标;(3)列误差方程式迭代求解;(4)判断迭代就是否收敛;(4)计算待求参数。4、反解法多项式数字微分纠正得基本步骤。利用一般多项式逼近得基本思想就是认为影像得变形规律可近似地瞧作平移、旋转、缩放、仿射与弯曲等基本变形得合成。用于反解法得多项式为:对每个控制点,已知其地面坐标,可以列出上述两个方程,其中:(近似计算值)-(量测值)(近似计算值)-(量测值)对于行扫描影像而言,影像坐标与沿航向方向得地面坐标之间得近似关系式为:在选用时往往就是根据已知得控制点数目来决定多项式得阶数。为了减少由于控制点选得不准确所产生得不良后果,往往要求有较多得多余控制点数。为了减少由于控制点位分布不合理而造成在平差过程中法方程系数矩阵得不良状态,也可以考虑采用某种正交多项式代替上述一般形式得多项式。多项式阶数采用得过高不一定有利。因为影响变形就是极为复杂得,并不一定能用多项式来描述,在很多情况下,采用二阶多式就能满足要求。5、简述相对定向得基本过程:获取已知数据 x0 , y0 , f (1)确定相对定向元素得初值 m n j w k 0 (2)由相对定向元素计算像空间辅助坐标 u1, v1, w1 , u2, v2, w2(3)计算误差方程式得系数与常数项(4)解法方程,求相对定向元素改正数(5)计算相对定向元素得新值(6)判断迭代就是否收敛四、综合题(20分)1、航带网法解析空中三角测量得基本步骤:(1)按单航带法分别建立航带模型,求得各航带模型点在本航带统一得像空间辅助坐标系中得坐标值(航带间得公共模型点独立计算)。(2)各航带模型得绝对定向:从第一条航带开始,利用本航带带内已知控制点与下一航带得公共点进行绝对定向,求出模型点在全区域统一得地面摄影测量坐标系中得概略坐标。(3)根据各航带得重心及重心化坐标,解算各航带得非线性变形改正系数。- 区域网整体平差(4)利用模型中控制点得加密坐标与野外实测坐标应相等及航带间公共连接点坐标应相等为条件列误差方程式,解算各航带得非线性变形改正系数。(5) 加密点坐标(地摄坐标)计算。