摄影测量与遥感考试要点

1、第1章 绪论1. 摄影测量的三个阶段：模拟、解析、数字。2. 摄影测量的主要特点： 无需接触被摄物体本事获得其信息； 有二维影像重建三维目标； 面采集数据形式； 同时提取物体的几何与物理特征。3. 摄影测量按用途可分为：地形和非地形测量。4. 传统的摄影测量与数字摄影测量的区别：传统的摄影测量是利用光学摄影机提取像片，通过像片来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置和相互关系的一门科学技术。数字摄影测量是利用所采集的数字化影像，在计算机上进行各种数值、图形和影像处理，研究目标的几何和物理特性，从而获得各种形式的数字产品和可视化产品。区别点原始资料投影方式操作方式产品传统光学像片物理投影人工操作模

2、拟产品数字数字化影像数字投影自动化+人工干预数字产品第2章 影像获取1. 框标的作用：建立像片的直角框标坐标系。2. 摄影机主距（f)： 航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值，称为摄影机主距。它与物镜焦距基本一致，因物镜畸变等因素而有少许差异。3. 常用的遥感数据有：美国陆地卫星（Landsat）TM和MSS遥感数据，法国SPOT卫星遥感数据。4. 量测型相机与非量测型相机的区别：是否有框标。第3章 摄影测量基础知识1. 绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高。2. 相对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于其他某一基准面或某一点的高度。3. 影像方位元素：方位元素：确定摄影时

3、摄影物镜（摄影中心S）、像片与地面三者之间相关位置的参数。即摄影瞬间摄影中心S、像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态。内方位元素：摄影物镜中心S相对于影像位置关系的参数（x0 ,y0 f ）。外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数（Xs, Ys, Zs,， ）。获取方法：单像空间后方交会求解；GPS测定（一台，Xs, Ys, Zs,三台， ）；POS系统测定，GPS+惯导系统。4. R阵为旋转矩阵，正交矩阵。5. 中心投影构象方程式及其应用： 应用：单像空间后方交会和多像空间前方交会； 解析空中三角测量光束法平差中的基本数学模型； 摄影测量中的数字投影基础； 航空影

4、像模拟（已知影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标）； 利用DEM与共线方程制作数字正射影像图； 利用DEM与共线方程进行单幅影像测图。6摄影测量常用坐标系： 像平面直角坐标系(o x y) 该坐标系原点：像主点O （即摄影中心S在像平面上的垂足） 像平面坐标系的坐标轴方向与框标坐标系相同。是右手坐标系。 像空间直角坐标系(S-xyz) 为了进行像点的空间坐标变换，而建立的描述像点在像空间位置的坐标系。每张像片的像空间坐标系是各自独立的。 像空间辅助坐标系(S-uvw) 由于各张像片的像空间坐标系不统一，给计算带来了困难，为此，需要建立一种相对统一的坐标系，称为像空间辅助坐标系。将像空间坐标系的

5、Z轴方向转到铅垂方向或某一竖直方向。 地面摄影测量坐标系(D-XpYpZp) 由于像空间坐标系是右手系，地面测量坐标系是左手系，给地面点由像空间辅助坐标系转换到地面测量坐标系带来了困难，为此，需要在两种坐标系之间建立一个过渡性的坐标系，称为地面摄影测量坐标系。坐标原点D为测区内的某一地面点。 地面测量坐标系(T-XtYtZt) 地面测量坐标为国家统一坐标系，平面坐标系为高斯-克吕格三度带或六度带1980西安坐标系，高程坐标系为1985黄海高程系。第4章 双像立体测图基础与立体测图1. 双像立体测图: 双像立体测图是指利用一个立体像对（即在两个位置对同一景物摄取有一定影像重叠的两张像片）重建地面

6、立体几何模型，并对立体几何模型进行量测，直接给出符合规定比例尺的地形图，获取地理基础信息。使用一个立体像对构建地面立体模型的方法也称为立体摄影测量。2.人造立体观察的条件： 立体像对：两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对； 分像条件：每只眼睛必须只能观察像对的一张像片； 两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线应大致平行； 两像片的比例尺应相近（差别15）。3. 主核面：是指同多像主点的核面。4. 左右视差P：同名投影点在仪器X方向上的偏差称为左右视差。5. 上下视差Q：同名投影点在仪器Y方向上的偏差称为上下视差。6. 完成相对定向的唯一标准：两像片上同名投影光线对对相交。7

7、. 内定向：恢复像片对的内方位元素。8. 相对定向：确定一个立体像对两像片的像对位置。 相对定向元素：确定两像片相对位置关系的元素。9. 绝对定向：是借助已知的控制点对几何模型进行平移、旋转与缩放，使其成为地面模型，纳入到地面摄影测量坐标系中（D-XYZ）。10. 绝对定向公式： 第5章 摄影测量解析基础1.单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的地面控制点的空间坐标和相应的影像坐标，根据共线条件方程反求出影像的外方位元素。这种方法称为单幅影像的空间后方交会。目的：获取外方位元素。基本思想：以单幅影像为基础，从该影像所覆盖地面范围内若干地面控制点的已知坐标和相应点的像坐标量测值出发，根据

8、共线条件方程，解求该影像在航空摄影时的外方位元素Xs, Ys, Zs,，。2.空间后方交会法的详细过程：获取已知数据 m, x , y , f , Xt, Yt, Zt；量测控制点像点坐标 x,y；确定未知数初值 Xs, Ys, Zs, j, w, k；计算旋转矩阵R。按（3-9式）；逐点计算像点坐标的近似值（x)、(y)。按（5-1式）；逐点计算误差方程式（5-3式）的系数和常数项，组成误差方程式。系数计算按(5-4式)（5-8式）和（5-9b式）；计算法方程的系数矩阵ATA与常数项ATL,组成法方程ATAX= ATL；解求外方位元素。按5-6式 X=(ATA)-1 ATL，并与相应的近似值

9、求和，得到外方位元素新的近似值；检查迭代计算是否收敛。3.解析法绝对定向：解析法绝对定向，就是利用已知的地面控制点，从绝对定向的关系式出发，解求七个绝对定向元素。 目的：将相对定向后求出的模型点在像空间辅助坐标系中的坐标变换为地面摄影测量坐标。4.立体像对双像前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点在物方空间坐标系中坐标的方法。5.什么叫单像空间后方交会？其观测值和未知数各是什么？至少需要几个已知控制点，为什么？ 答：根据共线方程利用一直控制点与其影像对应点，反求该像片的外方位元素Xs,Ys,Zs, ，k的方法称为单像空间后方位交会。观测值为：从摄影资

10、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。6.双像解析摄影测量有哪三种解析方法？各有什么特点？ 后交-前交解法，该方法前交的结果依赖于空间后方交会的精度，前交过程中没有充分利用多余条件平差计算；常在已知像片的外方元素，需确定少量待定坐标时采用。 相对定向-绝对定向解法，该方法计算公式比较多，最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度，用这种方法的结果不能严格表述一副影像的外方元素，多在航带法解析空三测量中用。 光束法，该方法理论严密，要求精度最高，带顶点坐标是按最小二乘准则解的

11、，在光束法解析空三测量中用。第6章 解析空中三角测量1、 解析空中三角测量： 采用严密的数学公式，按最小二乘法原理，用计算机进行的空中三角测量。2、 解析空三的平差模型： 1.航带法区域网平差； 2.独立模型法区域平差； 3.光束法区域网平差。3、 航带网法空中三角测量基本思想： 把许多立体像对构成的单个模型连结成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累积的系统误差，将航带模型整体纳入到测图坐标系中，从而确定加密点的地面坐标4、 独立模型法区域网空中三角测量基本思想： 独立模型法区域网空中三角测量的基本思想是：把一个单元模型视为刚体，利用各单元模型彼此间的公共点连

12、成一个区域，在连接过程中，每个单元模型只能作平移、缩放、旋转（因为它们是刚体即单元内不加任何改正的独立模型），这样的要求只有通过单元模型的空间相似变换来完成。在变换中要使模型间公共点的坐标尽可能一致，控制点的摄测坐标应与其地面摄测坐标尽可能一致，同时误差的平方和为最小，在满足这些条件下，根据最小二乘准则对全区域网实施整体平差，解求每个模型的七个绝对定向参数，从而求出所有待定点的地面坐标。五、光束法空中三角测量的基本思想：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

13、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。6、 GPS辅助空中三角测量： GPS辅助三角测量就是利用机载GPS接收机与地面基准站的GPS接收机同时、快速、连续的记录相同的GPS卫星信号，通过相对定位技术的离线数据处理后获得航摄飞行中摄站点相对于该地面基准点的三维坐标，将其作为区域网平差中的辅助数据用于区域网联合平差，从而可大量节省甚至省去地面控制点。第7章 数字地面模型及其应用1、 数字地面模型： 数字地面模型就是一个用于表示地面特征的空间分布的数据阵列。最常用的是用一系列地面店的平面坐标X、Y及该点的地面高程Z或属性组成的数据阵列。2、 数字高程模型： 数字高程模型DEM或 DH

14、M是表示区域D上地形的三维向量有限序列Vi=（Xi，Yi，Zi），i=1，2，n其中（Xi，Yi）D是平面坐标，Zi是（Xi，Yi）对应的高程。3、 数字高程模型数据内插方法： DEM的数据内插就是根据参考点（已知点）上的高程求出其他待定点上的高程。 1.移动曲面拟合法； 2.线性内插； 3.双线性多项式内插法。第8章 全数字摄影测量基础一、数字摄影测量： 利用数字灰度信号，采用数字相关技术量测同名像点，在此基础上通过解析计算，进行内定向、相对定向和绝对定向，建立数字立体模型，从而生成数字高程模型，绘制等高线，制作正射影像图以及为地理信息系统提供基础信息等，这就是数字摄影测量。2、 数字影像及

15、其获取方法： 定义：数字图像是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。 获取方法： 1.直接获取：数码相机； 2.光学影像数字化：图像数字器。3、 数字影像重采样： 当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插，称为重采样。4、 影像相关： 在最初的影像匹配中采用的相关技术，称为影像相关。常见的影像相关有：光学相关、电子相关、数字相关（利用计算机视觉技术代替人工观测寻找同名像点的过程。 相关原理：影像相关是利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名像点 。5、 基于灰度的数字影像相关方法： 1.相关系数法； 2.协方差法； 3.最小二乘影像相关。6、 核线相关沿核线寻找同名像点，即核线相关。因为在二维影像窗口里进行相关计算，计算量相当的大。而核面两像片面的交线为同名核线，同名像点必定在同名核线上。这样就可以将二维相关问题转化为一维相关问题，从而大大减少了计算工作量。第9章 像片纠正与正射影像图 像片纠正的概念： 根据参数与数字地面模型，利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正射投影的影像获取正射影像，这些作业过程称为像片纠正。第10章 摄影测量的外野工作一、外业工作任务： 1