攝影測量學(xué)習(xí)題答案

1、攝影測量學(xué)習(xí)題一、名詞解釋：1、攝影測量學(xué)：攝影測量學(xué)是對研究的對象進行攝影，根據(jù)所獲得的構(gòu)像信息，從幾何方 面和物理方面加以分析研究，從而對所攝對象的本質(zhì)提供各種資料的一門學(xué)科。2、光圈號數(shù)X3、景深：光于點 A,但在遠景B和近景C之間這一段間隔內(nèi)所有景物，在像面上仍可認(rèn)為 獲得了清晰的構(gòu)像。此時，遠景與近景之間的縱深距離稱為景深4、超焦點距離：當(dāng)物鏡向無限遠物體對光時，不僅遠處的物體構(gòu)象清晰，而且在離開物鏡不小于某一距離 H的所有物體，其構(gòu)象都很清晰，這個距離H就稱為超焦 點距離或稱為無限遠起點。5、視場X6、視場角X7、像場X8、像場角X9、反差系數(shù)X10、感光度X11、航向重疊（p）:

2、沿飛行方向上相鄰像片所攝地面的重疊區(qū)。12、旁向重疊（q）:兩相鄰航帶攝區(qū)之間的重疊。13、攝影基線（B）:相鄰像片攝影站（投影中心）之間的空間連線。14、透視旋轉(zhuǎn)定律 X15、內(nèi)方位元素：確定物鏡后節(jié)點和像片面相對位置的數(shù)據(jù)。包括像主點在像片框標(biāo)坐標(biāo)系中的x0坐標(biāo)、y0和像片主距f。16、外方位元素：確定攝影攝影機或像片的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)，亦即攝影光束空間位置和姿態(tài)的數(shù)據(jù)。17、航向傾角X18、旁向傾角X19、像片旋角x20、傾斜誤差：因像片傾斜引起的像點位移。21、投影差：因地形起伏引起的像點位移。22、攝影比例尺：構(gòu)像比例尺：航攝像片上某一線段構(gòu)像的長度與地面上相應(yīng)線段水平距離 之比

3、。23、像片控制點：測定了地面坐標(biāo)的像點24、像片判讀X25、左右視差26、上下視差27、核點：基線延長線與左、右像片的交點 k1、k2稱為核點。28、核線：核面與像片的交線稱為核線29、核面：通過攝影基線 S1S2與任一地面點 A所作的平面 WA,稱為點A的核面。30、投影基線：將攝影 B縮小到若干分之一作為投影基線bo31、像片基線32、解析空中三角測量：是將建立的投影光束、單元模型或航帶模型以至區(qū)域模型的數(shù)學(xué)模 型，根據(jù)少量地面控制點，按最小二乘法原理進行平差計算，解求 出各加密點的地面坐標(biāo)。33、空間后方交會：就是利用地面控制點的已知坐標(biāo)值反求像片外方位元素34、空間前方交會：由立體像

4、片對的兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點坐標(biāo)來確定該點的物方坐標(biāo)的方法，稱為空間前方交會。二、問答題：1、攝影測量要解決的基本問題是什么？答：將中心投影的像片轉(zhuǎn)換為正射投影的地形圖。（幾何定位和影像解譯。幾何定位就是確定被攝物體的大小、形狀和空間位置；影像解譯就是確定影像對應(yīng)地物的性質(zhì)。）2、航空攝影測量繪制地形圖有哪幾種方法？X3、攝影測量經(jīng)歷了哪幾個發(fā)展階段？答：攝影測量經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量、數(shù)字?jǐn)z影測量三個發(fā)展階段。發(fā)展階段原始資料投影方式儀器操作方式產(chǎn)品模擬攝影測 量相片物理投影模擬測圖儀作業(yè)員手工模擬產(chǎn)品解析攝影測 量相片數(shù)字投影解析測圖儀機助作業(yè)員 操作模擬產(chǎn)品數(shù)字?jǐn)z影測

5、量數(shù)字影像與 數(shù)字化影像數(shù)字投影計算機自動化作業(yè)+ 作業(yè)員的干 預(yù)數(shù)字產(chǎn)品模 擬產(chǎn)品4、攝影機物鏡的焦距和攝影機主距有什么不同？答：航空攝影機的焦距是物鏡主 （節(jié)）點到焦點間的距離，是光學(xué)概念。航空攝影機的主距是主（節(jié)）點到像主點間的距離，考慮到畸變差等因素，二者間存在微小差值，且主距是個幾何概念。5、量測用攝影機較之普通攝影機有何特征？答：這類攝影機的物鏡應(yīng)具有良好的光學(xué)特性，要求畸變差小、分辨率高和透光力強；且它的機械結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定可靠；應(yīng)具備攝影過程的高度自動化。相對于非量測攝影機， 量測攝影機應(yīng)具備二個特征：內(nèi)方位元素已知，承片框上具有框標(biāo)。6、航攝像片上有哪些特殊點、線？試作圖示之。答：

6、特殊點：像主點：攝影機軸與像片面的交點o像底點：鉛垂射線與像片面的交點n等角點：傾角口的平分線與像片面的交 點c特殊線；主縱線：主垂面與像片面的交線vv等比線：過等角點的像 水平線hchc圖3.47、攝影測量中常采用的坐標(biāo)系有哪幾種？ 答：一、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。通常以像主點為坐標(biāo)原點，并采用右手坐標(biāo)系，以相對框標(biāo)的連線作為x、y軸，其中x軸是接近航線方向的。當(dāng)像主點不與框標(biāo)連線交點重合，其在框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為x0 y0 ,則量測出的像點x、y坐標(biāo)，化算到以像主點為坐標(biāo)原點的坐標(biāo)為 x-x0 y-y0o x0、y0是微小值，在一般情況下不予考慮。二、像空間坐

7、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像空間的坐標(biāo)系。以投影中心S為坐標(biāo)原點，x、y軸與像平面上所選定的 x、y軸平行，z軸與攝影方向So重合，形成像空 間右手直角坐標(biāo)系 Sxyz,如圖3-15所示。在這個坐標(biāo)系中，每個像點的z坐標(biāo)都等于-f,即像點的像空間坐標(biāo)為 x、y、-f。像空間坐標(biāo)系是隨著像片所處的空間位置而定，因此每張 像片的像空間坐標(biāo)系是各自獨立的。三、像空間輔助坐標(biāo)系在立體攝影測量中，考慮到相鄰像片或航線中各像片之間的聯(lián)系，建立起與像空間坐 標(biāo)系共原點的像空間輔助直角坐標(biāo)系S- uvw軸系的選擇視需要與可能而定。例如取一對像片的左方像片像空間坐標(biāo)系作為像空間輔助坐標(biāo)

8、系，然后可建立與左方像空間輔助坐標(biāo)系平行的右方像空間輔助坐標(biāo)系。對一條航線來講，所建立各攝影站的像空間輔助坐標(biāo)系都是互 相平行的。計算出的像空間輔助坐標(biāo)系中的像點坐標(biāo)u、v、w只是一種過渡性的坐標(biāo)，像空間輔助坐標(biāo)系也只是一種過渡性的坐標(biāo)系。四、物方空間坐標(biāo)系描述物點（包括地面控制點和地面模型點 ）在物方空間位置所建立的空間直角坐標(biāo)系。五、地面坐標(biāo)系指地圖投影坐標(biāo)系，也就是國家測圖所采用的高斯一克呂格三度帶或六度帶投影的平面 直角坐標(biāo)系和高程系，兩者組成的空間直角坐標(biāo)系是左手坐標(biāo)系。8、航攝像片上一般有哪幾種像點位移？并列出有關(guān)公式加以分析。 答：傾斜誤差：因像片傾斜引起的像點位移。2rcsin

9、 sin從式（3-33）可知：1 .因向徑rc和傾角“恒為正值，當(dāng)。角在0 180的I、II象限內(nèi)，sin。為正值， 則8 a為負(fù)值，即朝向等角點位移；當(dāng) 。角在180 360的III、IV象限內(nèi)，sin。為負(fù)值, 則8 a為正值，即背向等角點位移。2 .當(dāng)。=0或180時，sin。=0,則8 a = 0,即等比線上的各點沒有因像片傾斜所 引起的像點位移。（因此稱為等比線）3 .當(dāng)4 =90或270時，sin 4 = 1,即rc相同的情況下，主縱線上 |S a |為最大。 投影差：因地形起伏引起的像點位移。rn 1 sin sin 2 hrn f H 1-空sinsin21 2Hf一。同樣是表

10、示向徑和極角，（3-33）中的rc、（）有所不na0縮短，8 h為負(fù)。上式是傾斜像片上因高差影響產(chǎn)生的像點位移公式，式中rn、而這里是以像底點為極點，通過像底點的水平線為極軸的，這與式 同。1 .當(dāng)h為正時，向徑 na0增長，Sh為正；h為負(fù)時，向徑2 .當(dāng)時r = 0,則Sh = 0。這4明科于像底點處的地面點，不存在因高差影響所產(chǎn)生的 像點位移。:rnh3 .當(dāng) a = 0 時： h9、像片糾正適用于什么地區(qū)？它消除的是哪種像點位移？如何判斷高差的容許值？X10、分帶糾正是根據(jù)什么來分帶的？X11、人造立體效能應(yīng)滿足的條件是什么？答：1）由兩個攝影站點攝取同一景物面組成立體像對；2）每只眼

11、睛必須分別觀察像對的一張像片；3）兩條同名像點的視線與眼基線應(yīng)在一個平面內(nèi)。12、雙像投影測圖的基本思想是什么？答：立體攝影測量，也稱雙像測圖，是由兩相鄰攝影站所攝取的、具有一定重疊度的一對像片為量測單元。這樣的兩張像片稱為立體像對（簡稱像對）。在立體攝影測量中，利用立體像對的兩張像片進行投影，有可能建立按比例縮小的地面幾何模型。量測幾何模型，可直接測繪出符合規(guī)定比例尺的地形原圖。通過立體觀察，可直接量測幾何模型并繪出比例尺為1/m的地形原圖。這種方法的基本思想是模擬空中攝影過程，或者說是攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)。13、立體像對間有哪些特殊的點、線和面？試作圖示之。答：圖6-2表示一個像對的相關(guān)位置

12、。S1和S2是左像片P1和右像片P2的投影中心。兩投影中心的連線 B稱為攝影基線，。1、o2為左、右像片的像主點。a1、a2是地面上任一點A在左、右像片上的構(gòu)像，稱為同名像點。射線 AS1a1和AS2a2稱為同名射線?；?線延長線與左、右像片的交點k1、k2稱為核點。通過攝影基線 S1S2與任一地面點 A所作的平面WA,稱為點A的核面。核面與像片的交線稱為核線，對于同一核面的左右像片上的核線，如klal、k2a2稱為同名核線。像片上諸核線均會聚于核點。通過像主點的核面稱為主核面。一般情況下，通過左右像片主點的兩個主核面不重合，分別稱為左主核面和右主核面。通過像底點的核面，稱為垂核面。因為左右像

13、片的底點與攝影基線B位于同一鉛垂面內(nèi)，所以一個像對只有一個垂核面。14、像對相對定向的目的是什么？相對定向元素有哪些？相對定向需要有幾個定向點？它 們的分布位置怎樣？ 它們是否必須是像控點？ 答：像對的相對定向，目的是恢復(fù)兩張像片的相對位置，達到同名射線對對相交，建立起與 地面相似的幾何模型。單獨像對五個相對定向元素。1、61、4 2、62、3 2;共六個點O連續(xù)像對的相對定向元素為by、bz、4、co、k同偉需要有五個定向點。為了有所檢核，需要憎加二今檢查點,15、單獨像對的相對定向步驟是怎樣的？答：單獨像對的相對定向1、旋轉(zhuǎn)dx ,消除點1上的上下視差；2、旋轉(zhuǎn)dK ,消除點2上的上下視差

14、；3、旋轉(zhuǎn)dj ,消除點3上的上下視差；4、旋轉(zhuǎn)d（j）,消除點4上的上下視差；當(dāng)定向點按標(biāo)準(zhǔn)點位分布的情況下，以上四步的后一動作都不會破壞前一運動的結(jié)果。5、旋轉(zhuǎn)dco （或dco ）,消除點6 （或點5）上的上下視差。這時必然破壞以前幾個動作的 結(jié)果，然后重復(fù)以上的步驟，反復(fù)進行，將會逐漸趨近，最后達到五個定向點上的上下視差 全部消除，或在限差以內(nèi)；6、觀察點5 （或點6）進行檢查。16、連續(xù)像對的相對定向步驟是怎樣的？答：連續(xù)像對相對定向的具體步驟一般如下：1、移動dby,消除點2上的上下視差；2、旋轉(zhuǎn)dx ,消除點1上的上下視差；3、移動dbz,消除點4上的上下視差；4、旋轉(zhuǎn)dj ,消

15、除點3上的上下視差；當(dāng)定向點按標(biāo)準(zhǔn)點位分布的情況下，以上四步的后一動作都不會破壞前一運動的結(jié)果。5、旋轉(zhuǎn)dco ,消除點6上的上下視差，或進行過度改正。重復(fù)以上的步驟，逐漸趨近或達 到五個定向點上的上下視差全部消除，或在限差以內(nèi)；6、觀察點5進行檢查，如果不存在上下視差，或者在限差以內(nèi)，相對定向就告完成。17、絕對定向的目的是什么？絕對定向元素有哪些？絕對定向需要幾個已知點？它們的分布如何？答：確定相對定向所建立的幾何模型的比例尺和恢復(fù)模型空間方位的元素。相對定向所建立的幾何模型的比例尺是任意的，要改變投影基線b的長度，使之符合測圖比例尺； 然后把兩像片（兩投影器）看成一個整體，連同建立的模型

16、在空間進行平移和旋轉(zhuǎn)，間接地恢復(fù)左像 片的外方位元素：XS、YS、ZS、。、3、k,同時右像片的外方位元素也就恢復(fù)了。七個絕對定向元素： XS、YS、ZS、K和b。解求七個絕對定向元素需要七個已知數(shù)據(jù)，所以至少要有三個已知的地面控制點，而且這三個點不位于一條直線上，其中兩點知道平面坐標(biāo) X、Y和高程，而另一個點只要知道高程就 夠了。已知的控制點當(dāng)然都是在模型中可辨認(rèn)的，并在圖底上展繪出來。18、模擬測圖儀有哪幾種投影方式和交會方式？X19、正射投影裝置和正射投影儀器應(yīng)該解決哪幾方面問題？X20、感光材料增感有哪幾種？各種增感的目的是什么？X21、黑白感光材料的攝影處理包括哪幾個步驟？各步驟的目

17、的是什么？X22、數(shù)字影像測圖有哪些基本步驟？各個步驟的目的是什么？答：數(shù)字影像，采樣，量化，重采樣，23、數(shù)字微分糾正有幾種方法？試述數(shù)字微分糾正的作業(yè)原理。答：兩種方法：正解法和反解法在已知像片的內(nèi)、外方位元素及數(shù)字高程模型的前提下，進行數(shù)字微分糾正與光學(xué)微分糾正一樣，其基本任務(wù)仍然是實現(xiàn)兩個二維圖像之間的幾何變換，因此首先要確定原始圖像與糾正后圖像間的幾何關(guān)系。設(shè)任意像元在原始較低與糾正后圖像中的坐標(biāo)分別為(x, y)和(X, Y),它們直接存在著映射關(guān)系，即：x = fx (X , Y); y = fy (X , Y)(13-22a)X = ()X (x , y); Y = ()Y (

18、x , y) (13-22b)公式(13-22a)是由糾正后的像點 P(X, Y)出發(fā)，根據(jù)像片的內(nèi)、外方位元素及P點的高程反求其在原始圖像上相應(yīng)像點p的坐標(biāo)(x, y),經(jīng)內(nèi)插出P的灰度值后，再將灰度值賦給P,這種方法稱為反解法(或稱間接法)。公式(13-22b)則反之，是由原始圖像上的像點p的坐標(biāo)(x,y)解注出糾正后圖像上相應(yīng)糾正點P的坐標(biāo)(X , Y),并將原始圖像點p的灰度值賦給糾正點P,這種方法稱為正解法(或稱直接法)。24、數(shù)字?jǐn)z影測量中，模型定向完成后要按同名核線將影像的灰度予以重新排列，這樣做的目的是什么？答：25、數(shù)字影像測圖中為何要進行內(nèi)定向？答：26、航片與地形圖有何不同？答：27、在解析空中三角測量時