摄影测量学知识总结

--------------可编辑--专业资料---------学习资料共享----摄影测量学：是对争论的对象进展摄影，依据所获得的构像信息，从几何方面和物理方面加以分析争论，从而对所摄影的对象本质供给各种资料的一门学科。航向重叠：供测图用的航摄相片沿飞行方向上相邻相片的重叠。相对航高：摄影瞬间航摄飞机相对于某一所取基准面的高度。确定航高：相对于平均海水面得航高。旁向重叠：相邻行带摄影区之间的重叠。单像空间前方交会：知道相片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点坐标，就可以依据共线方程求出六个外方位元素的方法。相片订正：将中心投影转换成正射投影时，经过投影变换来消退相片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平相片的构像，并符合所规定的比例尺的变换过程。标的工作。解析空中三角测量：是将建立的投影光束，单元模型或航带模型以至区域模型的数学模型，依据少量地面把握点，按最小二乘法原理进展平差计算，解求加密点地面坐标的方法。单航带法和区域网法各自的特点和优越性？答：a单行带法以一条航带为加密单元，承受连续像对相对定向法建立航带网，并借助公共模型点拼接成一条自由航带模型，依据确定定向方法求出地面点坐标。b区域网是以几条航带作为加密区域乘法进展整体平差，取的加密点坐标最或是值。比较：区域网法较之单航带法不仅可以削减地面把握点数量，还能提高加密点成果的精度和整体性。区域网按整体平差时所承受的平差单元的不同主要有三种：航带法区域网平差，独立模型法区域网平差，光束法区域网平差。透视平面旋转定律：当物面和合面分别绕透视轴和合线旋转后，只要旋转的角度一样，则投影射线总是通过物面和像面上的同一对相应点。。包括像主点在相框坐标系中的坐标x0，y0.和相片主距f〕外方位元素：确定摄影瞬间摄像机或相片的空间位置，即摄影光束空间位置的数据。核面：通过摄影基线与任一物方点所作的平面称为通过该点的核面。核线：核面与影像面的交线称为核线。确定定向元素：Xs，Ys，Zs，相对定向完成的标志是模型点在统一的关心坐标系中坐标 UVW 的求出。两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素？答：连续法相对定向是以左方相片为基准，求出右方相片相对于左方像片的相对方为元素。右像点在 中的坐标 为零。中的u与B重合，v轴与左相片的主核面相垂直，w轴在左像片的主核面内，右像空间关心坐标系 中的轴与轴重合，与平行，因而为零。倾斜位移的特性？答：在倾斜像片上从等角点动身，引向任意两个像点的方向线，他们之间的夹角与水平像片上相应的方向之间，即水平地面上相应方向之间的夹角恒等。单航带法相对定向后，为何要进展比例尺规化？如何进展归化？答：a由于每个像对模型的比例尺是依据其相对定向时所取的型从而应将各像对模型归化到统一的比例尺中。

bu而定的，为建立航带模b以第一个像对模型比例尺为基准，在模型连接时，利用重叠区的公共点，比较公共点在相邻模型上的空间关心坐标w，求得模型归化比例系数k，借助k使后一像对模型的比例尺归化到前一对像对模型的比例尺中。独立模型法区域网平差的根本思想?答：独立模型法区域网平差以单元模型为为平差单元。其中单元模型是独立地在各自的像空间关心坐标系中建立的，在整体区域网平差时，依据地面把握点的摄影测量坐标和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，他们各自单元模型上的测量坐标应当相等的原则，确定每一个单元的旋转，缩放和平移，已取得在区域中的最或是值，从而求出各加密点的地面坐标。航带法区域网平差的根本思想？答：航带法区域网平差是以航带作为整体平差的单元，利用地面把握点的摄影测量坐标和实测地面坐标应当相等，以及航带模型间公共点在各自航带上的摄影测量坐标应当彼此相等的条件，在整个加密区域内，将模型点的摄影测量坐标作为观测值，用平差方法整体求解各航带的非线性改正系数，从而求出个加密点的坐标。光束法区域网平差的根本思想？答：是以摄影时地面点，摄影站点和像点的三点共线为条件，以每张像片相像投影光束为平差单元，要求全区内把握点和加密点都确保三点共线条件，在全区内进展平差计算，以求得每张像片的外方位元素和加密点的地面坐标。三种方法优缺点？答：光束法区域网平差理论最严密，加密精度最高，其次是独立模型法。这两钟方法对计算机容来那个都很大，计算时间较长。航带法区域网平差在理论上虽不及上两种严密，而且区域内每条航带不宜过长，但它所需内存单元较少且计算时间较短，同时参与模型变形的非线性改正，对系统误差有了确定补偿。DTM：用一系列地面点的坐标值以数字方式表达地面。DEM：地外表只用高程来表示的模型。DLG ：数字线划地图(DLG,DigitalLineGraphic) ：是与现有线划根本全都的各地图要素的矢量数据集，且保存各要素间的空间关系和相关的属性信息。DRG ：是依据现有纸质、胶片等地形图经扫描和几何订正及颜色校正后，形成在内容、几何精度和颜色上与地形图保持全都的栅格数据集。影测量优缺点？答：a无需接触物体本身获得被摄物体信息 b由二维影像重建三维目标c面采集数据方式d同时提取物体的几何与物理特性。摄影测量分类？答{1}按距离：航空摄影，航天摄影，地面摄影，近景摄影测量，显微摄影测量。按用途：地形摄影，非地形摄影。按影像信息处理的技术手段分为:a模拟摄影测量b解析摄影测量c数字摄影测量摄影测量三个阶段：a模拟摄影测量b解析摄影测量c数字摄影测量航空摄影：利用安装在航空飞机上的航摄仪从空中确定角度对地面进展摄影，实现高精度的地形测绘航空摄影要求：航向重叠度px>60%,旁向重叠度py>30% ，高山及困难地区：px>53%,py>15%。航空摄影机特性？答：物镜成像分解力高〔1〕光学特性a物镜成像畸变差小b物镜透光率高c光学影像反差大d焦面照度均匀〔2〕焦面上设置有框标〔3〕有胶片压平系统〔4〕像距〔主距〕为定值 〔5〕有减震装置 〔6〕有影像位移补偿装置〔7〕抗温差、抗过载〔8〕光学影像的像幅为正方形框标：设置在摄影机焦平面〔承影面〕上位置固定的光学/〔即像片上〕建立像平面坐标系。摄影机主光轴：物镜后节点作框标平面的垂线像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离像片主距：物镜后节点到像平面的距离像场：物镜焦面上中心成像最清楚的范围像场角：像场直径对物镜后节点的夹角航摄倾角:由于飞机飞行非严格水平，故摄影主光轴与铅垂方向的夹角。摄影比例尺：视摄影像片水平、地面取平均高程 H时，像片上的线段l与地面上相应的平面水平距离L之比。摄影基线：航向相邻两个摄影站 S1，S2间的距离B；相片基线：相邻两张相片主点间的连线。像片旋角：相邻两张像片的像主点连线与像幅沿航线方向的两框标连线间的夹角。航片仪焦距和相片主距差异？答：像方主点到像方焦点的间距为为物镜焦距。而相片主距为物镜后节点到像平面的距离中心投影：投影射线会聚同一点的投影。共线方程中个元素的意义？(x,y,-f)：像点a在像空间坐标系中的坐标。(X,Y,Z)：像点a在像空间关心坐标系中的坐标。(XA,YA,ZA)A在地面摄影测量坐标系中坐标。(Xs,Ys,Zs)S的地面摄影(XA-Xs,YA-Ys,ZA-Zs)：地面点A在像空间关心坐标系坐标。人造立体观看条件？a不同站点拍摄的具有确定重叠的立体像对b两张像片的比例尺接近〔差异<15％〕c两眼分别观看一张像片上的同名像点d使同名像点连线与眼基线大致平行立体坐标量测作业过程？答：⑴像片归心⑵像片定向⑶测定仪器零位置⑷立体量测像点坐标系统误差：像片在摄影和摄影处理过程中，由于摄影机物镜的畸变差、大气折光、地球曲率、像片底片变形等因素影响，使地面点在像片上的像点位置发生了位移，偏离了三点共线的条件。解析相对定向：利用立体像对中存在的同名光线共面的几何关系，以解析计算的方法解求两张像片的相对方位元素的过程。相对定向目的：调整立体像对的两张像片的相对位置关系，使同名光线对对相交，从而建立被摄目标的立体模型，该模型确定了左右两张像片的相对位置及姿势关系。相对定向元素：描述立体像对中左右两张像片的相对位置及姿势关系的参数。连续法相对定向与单独法相对定向区分：A像空间关心坐标系定义方式不同。B单独法相对定向中，各个模型所用的坐标系没有传递性，外方位元素不能累加，不同于连续法相对定向前方交会：由立体像对的两张像片的内外方位元素和像点坐标来确定该点的物方作标的方法。分析像点坐标系统误差缘由？答：在空三加密中，这类误差会向相邻像片传递累积，影像加密点成果的精度，故需预先改正像点坐标观测值的这种系统误差。相片系统误差的来源？答：摄影机的系统误差，底片变形，航摄飞机带来的系统误差，大气折光误差，地球曲率的影响，摄影处理与底片复制中的系统误差，观测系统误差。双像解析摄影测量：依据立体像对中的物像的几何关系，用解析计算的方法解求航空影像上像点对应的物点的空间坐标的理论方法常用的理论方法有：1、单像空间前方交会+双像空间前方交会2、解析相对定向+解析确定定向3、光线束法空中三角测量同名核线：核面与左右像片面的交线。同名像点：同名光线在左右相片上的构像。主核面：过像主点的核面。垂核面：过像底点光线的核面。同名光线：同一地面点动身的两条光线。a猎取数据b量测像点坐标c由外方位线元素计算基线重量d由外方位角元素计算像空间关心坐标 e计算点投影系数d计算地面点坐标。点投影系数法特点：直接求解，非迭代求解，未考虑值及观测值的系统误差，求解精度低。但可将该方法作为严密解法未知数的初值化方法。共线方程严密解法特点：考虑了系统误差的传递，承受最小二乘迭代求解，故定位误差精度高两者关系：点投影系数法可以为共线方程严密解法供给未知数初值。单像空间后交+双像空间前交确定物方坐标的作业流程：像片把握测量获得像控点物方坐标 (X,Y,Z)i|i 3像点坐标量测，得〔x1,y1,x2,y2〔3〕单像空间前方交会，分别得左右像片的外方位元素〔4〕双像空间前方交会得待定点物方坐标〔 X,Y,Z〕连续法相对定向原理：将两张像片作为一个整体来看，以左像空间坐标系作为像对的像空间关心坐标系，并将该坐标系作为立体模型的坐标系基准，假定左片在该坐标系中的外方位元素单独法相对定向系统 ：将一个立体像对单独考虑，来确定左右两张像片的相对位置关系相对定向元素计算过程：a猎取数据b假定摄影基线c设定相对定向元素的初值d由相对定向元素计算像空间关心坐标 e逐点计算误差方程的系数和常数项并法化f解法方程求相对定向元素改正数g求相对定向元素的值h推断迭代是否收敛。模型点：相对定向交会到立体模型上的点称为模型点，计算模型点坐标是相对定向的最终目的，计算是利用空间前方交会的点投影系数法，故需要将模型的统一像空间关心坐标系变换到地面。具体作法：将 S1点平移至地面，坐标轴平移，建立摄影测量坐标，该坐标系是任意方位、大小的，不是测图所需要的大地测量坐标相对定向与空间前方交会计算模型点坐标的异同：共同点：利用外方位角元素〔或相对定向角元素〕先计算模型点在统一的左 像空间关心坐标系中的坐标，再将坐标系平移至地面，加上坐标平移量〔外方位线元素或相对定向线元素〕，得到地面摄影测量坐标。不同点：由于地面摄影测量坐标系的原点不同，导致了不同的结果。确定定向元素：描述立体像对在摄影瞬间确实定位置和姿势的参数解析确定定向：利用物方把握点，以解析计算方法解求〔相对定向后建立的〕自由模型确实定定向元素的过程。确定定向目的：将相对定向得到的自由模型进展缩放、旋转和平移〔即空间相像变换〕 ，使其到达确定位置〔即纳入测图坐标系〕。确定定向实质：依据相对定向后的模型点的摄影测量坐标经过三维空间相像变换，得到模型点的地面摄影测量坐标，再经过逆变换，得到最终的大地测量坐标，从而完成了确定定向过程。相像变换参数的计算：a猎取把握点的两套坐标b给定相像变换参数的初值c计算重心化坐标d计算误差方程式的系数和常数项e解法方程，求相像变换参数改正数f计算相像变换参数的值g推断迭代是否收敛解析相对定向+解析确定定向作业流程：a像片把握测量，获得像控点物方坐标 b像点坐标量测c解析相对定向〔连内同时进展点位测定，节约野外测量工作续法 d计算模型点坐标f解析确定定向g计算待定点物方坐标解析空中三角测量的意义：不触及被测量目标即可测定其位置和几何外形 可快速地在大范围C不受通视条件限制D摄影测量平差时，区域内部精度均匀，且不受区域大小限制解析空中三角测量目的：A为测绘地形图供给定向把握点和相片定向参数 B测定大范围内界址点的统一坐标 C单元模型中大量地面点坐标的计算 D解析近景摄影测量和非地形摄影测量。解析空中三角测量的分类：A按数学模型〔航带法，独立模型法，光线束法〕 B按平差范围〔单模型法，航带法，区域网法〕航带法解析空中三角测量根本思想：把很多立体像对构成的单个模型连接成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进展解析处理，通过消退航带模型中积存的系统误差，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航带法解析空中三角测量的根本原理：航带法解析空中三角测量争论的对象是一条航带的模型。把一个航带模型视为一个单元模型进展解析处理，即，先将多个单个模型连结成航带模型。航带法解析空中三角测量的根本流程：a像点坐标系统误差改正b立体像对相对定向c模型连接构建自由航带d航带网的概略确定定向e航带网的非线性改正f加密点坐标计算单航带的连续法相对定向：选定像空间关心坐标系与左片的像空问坐标系相重合。即左片的角元素均为零，航带中第一像对完成相对定向后，所得相对定向角元素，为像对中右片的像空间坐标系相对于像空间关心坐标系的三个角元素。其次个像对以后的各像对中左片的三个角元素，均取前一像对中右片的角元素作为定值，在完成相对定向过程中保持不变，只转变像对中的右片。这样建立起的航带内各单个模型的像空间关心坐标系，其特点是各模型的像空间关心坐标系统，坐标轴向都保持彼此平行，模型比例尺各不一样，坐标原点也不全都。统一模型比例尺为了使模型连接好，作业中常取前模型的三个点与后模型的三个点求出规化系数然后取平均值作为后一个模型的规化系数。求出规化系数后，将后一模型中各模型点坐标以及线重量都乘以规化系数， 就得到与前一模型比例尺一样的模型点坐标。模型连接航带内各立体模型利用公共点进展连接，建立起统一的航带网模型。航带内各个模型建立之后，以相邻两模型重叠范围内三个连接点的高度应相等为条件，从航带的左端至右端的方向，逐个模型的规化比例尺，统一坐标原点，使全航带内各个模型连接成一个统一的自由航带网模型。统一后的模型点坐标为摄影坐标系坐标。航带网的概略确定定向根本思想：a通过相对定向、模型连接后建立自由航带网，由于存在系统误差，需要依据地面把握点进展概略确定定向。b自由航带网确实定定向在摄影测量坐标系和地面摄测坐标系之间进展， 这样确定定向元素求解时能保持角元素为小角值，以适于使用线性化公式的迭代计算。c在确定定向进展之前需将地面把握点的大地测量坐标转换为地面摄影测量坐标， 待自由航带网完成确定定向之后，再将航带网的地面摄影测量坐标反变换到大地测量坐标系中。航带网非线性变形的缘由：〔1、像片上像点坐标存在着各种残存的系统误差。〔2〔3、模型相对定向过程也会产生误差。航带法区域网解析空中三角测量的根本思想 ：该方法的概略确定定向与单元模型或单航带模型一样，但各航线的重心坐标取法不同，使全部航带的全部模型的模型点均纳入同一摄影测量坐标系中，构成区域网模型，各航带模型的变形参数不同，故分别改正航带法区域网解析空中三角测量的作业流程：a依据单航带法构成自由航带网b利用本航带的把握点及与上一航带的公共点进展三维空间相像变换，将整区各航线纳入统一的坐标系中c同时解求各航带非线性变形改正参数d计算个加密点坐标。试说明光束法区域网解析空中三角测量的根本思想和作业流程？为什么说它是最严密的一种方法？答：光束法区域网平差是以摄影时地面点，摄影站点和像点的三点共线为条件，当在像片上以像主点为坐标原点测量出像点坐标〔 x，y〕并建立起像空间坐标〔x，y，-f〕这就相当于完成了像片的内定向，取得相像投影光束，再用单张像片空间前方交会方法，恢复每张像片的六个外方位元素，相当于完成了像片的外定向，也就满足了三点共线条件，则每条投影光束必定投向相应地面点，再在全区域内进展平差计算，以求得加密点的地面坐标。a利用摄影测量中最严密的共线方程。b共线方程中像点坐标呈原始观测值，严格观测值。C对共线方程的线性化，用实际解求的未知数与原始观测值来建立误差方程，从平差或测量数据的处理角度来看，也是最严密的。主光轴：透镜组诸透镜球面曲率的中心连线。像方/物方焦点〔F,F’):平行于主光轴的光线通过透镜组后与主光轴的交点。像方/物方主平面〔Q,Q’): 过等效折射点〔h,h’)且垂直于主光轴的平面。像方/物方主点〔S,S’)：主平面与主光轴的交点。像方/物方焦距〔SF/S’F’)：主焦点到主点间距离。像方/物方节点〔K,K：主光轴上角的放大率为1〔点时，角放大率为1〕,/前节点摄影机主光轴：物镜后节点作框标平面的垂线像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离()像片主距：物镜后节点到像平面的距离〔几何意义投影：用一组假想的直线将物体外形向几何平面投影 成像。中心投影：投影射线会聚同一点的投影。S:中心投影射线的会聚点。正射投影：投影射线相互平行且与投影平面正交的投影航片是地面景物的中心投影；地形图〔包括影像地图〕是地面景物的正射投影；航片与地形图的区分：比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺表示方法：地图为线划图，航片为影像图表示内容：地图需要综合取舍几何差异：航摄像片可组成像对立体观看摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律猎取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图W：过主光轴So和铅垂线Sn的铅垂面。真水平面Es：过投影中心S的一个严格水平的面(抱负的地面)o：投影中心S在投影面P上的垂足〔主光轴与像平面P的交点。O：投影中心S在投影面P上的垂足o连线的延长线交地面E于一点〔主光轴与地面E的交点。n：过投影中心S的铅垂线与像平面的交点。地N：过投影中心S的铅垂线在地面E上的垂足。迹TT：像片面PE的交线迹点t：物点与其构像重合的点。摄影方向线VV：主垂面W与地平面E的交线。vv：主垂面WP的交线。等角点coSn的