攝影測(cè)量考試整理復(fù)習(xí)資料

1、第一章 緒論1.攝影測(cè)量學(xué)的定義：從非接觸成像系統(tǒng)，通過(guò)記錄、量測(cè)、分析與表達(dá)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(xué)與技術(shù)。2.攝影測(cè)量學(xué)的任務(wù)：包括地形測(cè)量與非地形測(cè)量。地形測(cè)量：測(cè)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(kù)，為各種地理信息系統(tǒng)提供三維的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。非地形測(cè)量：用于工業(yè)、建筑、考古、醫(yī)學(xué)、生物、體育、變形觀測(cè)、事故調(diào)查、公安偵破與軍事調(diào)查等方面。第二章 攝影測(cè)量學(xué)解析基礎(chǔ)1.共線方程：各個(gè)參數(shù)的意義：x,y為像點(diǎn)的像平面坐標(biāo)；X0，y0，f為影像的內(nèi)方位元素；Xs，Ys，Zs為攝

2、站點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)；X，Y，Z為物方點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)。共線條件方程的應(yīng)用：求像底點(diǎn)坐標(biāo)，單像空間后方交會(huì)和多像空間前方交會(huì)，攝影測(cè)量中的數(shù)字投影基礎(chǔ)，航空影像模擬，光束法平差的基本數(shù)學(xué)模型，利用DEM制作數(shù)字正射影像圖，利用DEM進(jìn)行單張像片測(cè)圖。2.影像內(nèi)定向：根據(jù)量測(cè)的像片四角框標(biāo)坐標(biāo)和相應(yīng)的攝影機(jī)檢定植，恢復(fù)像片與攝影機(jī)的相關(guān)位置，即確定像點(diǎn)在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。（重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)習(xí)掌握在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中內(nèi)定向的實(shí)質(zhì)及所需要的參數(shù)信息）3單像空間后方交會(huì)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(diǎn)（已知其像點(diǎn)和地面點(diǎn)的坐標(biāo)），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(cè)值 x，y未知數(shù) Xs, Ys, Zs, j, w, k ,泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)2) 空間后方交會(huì)的計(jì)算過(guò)程：獲取已知數(shù)據(jù) m, x0 , y0 , f , Xtp, Ytp, Ztp量測(cè)控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo) 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(duì)空間前方交會(huì)定義：由立體像對(duì)左右兩影像的內(nèi)、外方位元素和同名像點(diǎn)的影像坐標(biāo)量測(cè)值來(lái)確定該點(diǎn)的物方空間坐標(biāo)（某一暫定三位坐標(biāo)系里的坐標(biāo)或地面測(cè)量坐標(biāo)系坐標(biāo)）。兩種空間前方交會(huì)法的數(shù)學(xué)模型：1).點(diǎn)投影

4、系數(shù)法（書P32）：計(jì)算過(guò)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(cè)像點(diǎn)坐標(biāo) x1,y1 , x2,y2由外方位線元素計(jì)算基線分量 BX, BY, BZ由外方位角元素計(jì)算像空間輔助坐標(biāo) X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2計(jì)算點(diǎn)投影系數(shù) N1 , N2計(jì)算地面坐標(biāo) XA, YA, ZA 2.)共線方程的嚴(yán)密解5.雙像立體測(cè)圖原理1).雙像立體測(cè)圖原理：利用像對(duì)進(jìn)行立體測(cè)圖，必須重建與實(shí)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(shí)現(xiàn)攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)。2)立體像對(duì)的

5、點(diǎn)、線、面立體像對(duì) 攝影中心： 攝影基線 像主點(diǎn) 同名像點(diǎn)與同名射線 核面、核線與核點(diǎn)(1)核點(diǎn)：攝影基線與像平面的交點(diǎn)(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(biāo)點(diǎn)所形成的平面。6. 立體像對(duì)相對(duì)定向與絕對(duì)定向1)相對(duì)定向的含義是,恢復(fù)攝影瞬間立體像對(duì)左右像片之間的相對(duì)空間方位。確定兩個(gè)像片的相對(duì)空間方位需要5個(gè)參數(shù)。2)絕對(duì)定向也稱大地定向,是指確定立體模型或由多個(gè)立體模型構(gòu)成的區(qū)域的絕對(duì)方位,也就是確定立體模型相對(duì)地面的關(guān)系。絕對(duì)定向參數(shù)為7個(gè)。7.像對(duì)：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(yīng)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(jiàn)到 像片對(duì)要有一定的重疊？答：滿足測(cè)圖需要；保證像片立體量測(cè)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(huì)聚于一點(diǎn)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(duì)于影像位置關(guān)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(biāo)系中的坐標(biāo)。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(jué)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(gòu)像，再用人眼觀察構(gòu)像的像片而產(chǎn)生生理視差，重建景物立體視覺(jué)。條件：1)兩張像片必須在不同位置對(duì)同一景物攝取的立體像對(duì)，(立體像對(duì))2)每只眼睛必須只能觀察像對(duì)的一張像片，(分眼觀測(cè))3)兩像片上相同景物(同名像點(diǎn))的連線與眼睛基線應(yīng)大致平行；(兩眼基線與同名像點(diǎn)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(jìn)行調(diào)節(jié)。正立體、反立體、( )12.同名像點(diǎn)：地面目標(biāo)在左右像片上的構(gòu)像點(diǎn)。13.物方空間坐標(biāo)系：所攝物體所在的空間直角

8、坐標(biāo)系。測(cè)繪中用的是地面測(cè)量坐標(biāo)系(大地坐標(biāo)系)，是左手系。14.雙像解析攝影測(cè)量有哪三種方法？各有何特點(diǎn)？1)三種方法：?jiǎn)蜗窨臻g后方交會(huì)à外方位元素雙向前方交會(huì)à待定點(diǎn)地面坐標(biāo)立體像對(duì)的相對(duì)定向à同名光線對(duì)對(duì)相交模型的絕對(duì)定向à待定點(diǎn)地面坐標(biāo)立體像對(duì)光束法嚴(yán)密解(一步定向法)2)優(yōu)缺點(diǎn)方法精度求解難易主要缺點(diǎn)適用范圍后方-前方較低較易無(wú)檢核條件獲取少量點(diǎn)坐標(biāo)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(cè)量光束法高難誤差方程改寫項(xiàng)目過(guò)多光束法解析測(cè)量15.怎樣獲取同名核線與核線影像(極有可能是簡(jiǎn)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(cè)量1.意義 不觸及被量測(cè)目標(biāo)即可測(cè)定其位置和幾何形狀 可快速地在大范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)定，以節(jié)省野外測(cè)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(cè)圖的攝影測(cè)量加密；二、高精度色回應(yīng)測(cè)量加密，用于各種不同的應(yīng)用目的。3.像點(diǎn)坐標(biāo)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(cè)量的基本流程像點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)誤差預(yù)改正立體像對(duì)相對(duì)定向模型連接構(gòu)建自由航帶網(wǎng)航帶模型絕對(duì)定向航帶模型非線性改正加密點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè)與系統(tǒng)誤差改正。連續(xù)法相對(duì)定向建立單個(gè)模型。建立

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

11、標(biāo)，進(jìn)行空間相似變換，完成航帶網(wǎng)模型的絕對(duì)定向。使整個(gè)航帶網(wǎng)的攝影測(cè)量坐標(biāo)納入到地面攝影測(cè)量坐標(biāo)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(shí)質(zhì)是將連續(xù)函數(shù)進(jìn)行離散化的過(guò)程。影像采樣通常按等間距進(jìn)行。確定一個(gè)適當(dāng)?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(dāng)欲知不位于矩陣（采樣）點(diǎn)上的原始函數(shù)g(x,y)的數(shù)值時(shí)就需進(jìn)行內(nèi)插，此時(shí)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

12、樣方法(每個(gè)算法都要認(rèn)真看看，學(xué)會(huì)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(chǔ)理論與算法1.影像匹配基本原理：影像相關(guān)是利用互相關(guān)函數(shù)，評(píng)價(jià)兩塊影像的相似性以確定同名點(diǎn) 。2.基于灰度的數(shù)字相關(guān)數(shù)字相關(guān)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的方式完成影像的相關(guān)1)二維相關(guān) 2)一維相關(guān)P100 一維相關(guān)的前提：建立核線影像3.簡(jiǎn)述二維相關(guān)的過(guò)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(dá)，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(shí)稱

13、為數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）。高程是地理空間中的第三維坐標(biāo)。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(gè)格網(wǎng)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)值。數(shù)學(xué)上可以表示為一個(gè)矩陣，在計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中則是一個(gè)二維數(shù)組。每個(gè)格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個(gè)元素，對(duì)應(yīng)一個(gè)高程值。規(guī)則格網(wǎng)法是把DEM表示成高程矩陣，此時(shí)，DEM來(lái)源于直接規(guī)則矩形格網(wǎng)采樣點(diǎn)或由不規(guī)則離散數(shù)據(jù)點(diǎn)內(nèi)插產(chǎn)生。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)算機(jī)對(duì)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(yīng)用。缺點(diǎn)：有時(shí)不

14、能準(zhǔn)確表示地形的結(jié)構(gòu)與細(xì)部，因此基于DEM描繪的等高線不能準(zhǔn)確地表示地貌。 2)TIN模型 TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個(gè)點(diǎn)集將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)。如果點(diǎn)不在頂點(diǎn)上，該點(diǎn)的高程值通常通過(guò)線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個(gè)頂點(diǎn)的高程，在三角形內(nèi)則用三個(gè)頂點(diǎn)的高程）。所以TIN是一個(gè)三維空間的分段線性模型，在整個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。 TIN能較好地顧及地貌特征點(diǎn)、線，表示復(fù)雜地形表面比矩形格網(wǎng)(Grid)精確。其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因而使用與管理也較復(fù)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(guān)的參數(shù)和數(shù)字地面模型（DTM

15、），利用相應(yīng)的構(gòu)像方程式，或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)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(guò)程是將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進(jìn)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(wù)是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二維圖象之間的幾何變換，因此，在數(shù)字微分糾正的過(guò)程中，必須首先確定原始圖像與糾正后圖像之間的幾何關(guān)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(duì)經(jīng)掃描處理的數(shù)字化航空像片，經(jīng)逐像元進(jìn)行投影差改正、鑲嵌，按國(guó)家基本比例尺地形

16、圖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(shí)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(shí)等優(yōu)點(diǎn)。作用：為背景控制信息評(píng)價(jià)其他數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實(shí)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(diǎn)：糾正后的圖像上，所得的像點(diǎn)是非規(guī)則排列的，有的像元素內(nèi)可能出現(xiàn)“空白”(無(wú)像點(diǎn))，而有的像元素可能出現(xiàn)重復(fù)(多個(gè)像點(diǎn))，因此很難實(shí)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(bǔ)充的：1.測(cè)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