摄影测量试卷库9套

单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题2分，共20分）。1、从像平面坐标系转换到像空间辅助坐标系，需要进行运算的元素有：（ ）①内方位元素 ②外方位元素 ③内方位元素和外方位元素 ④无需运算元素2、摄影测量中通常用（ ）坐标系来建立像点与地面点的坐标关系。 （ ）①像平面坐标系 ②像空间坐标系 ③像空间辅助坐标系 ④物方空间坐标系3、全数字化摄影测量的核心问题是： （ ） ①坐标系之间的转换 ②数字影像相关③投影系转换 ④影像的相对位移4、数字影像相关匹配算法的方法不包括以下那一项： （ ） ①相关系数法 ②迭代法③协方差法 ④高精度最小二乘相关5、下列不属于特征匹配四个步骤的是： （ ） ①特征提取 ②特征描述③特征运算 ④特征匹配6、在影像匹配中，信噪比越大，则匹配精度的变化是： （ ） ①匹配的精度越高 ②匹配的精度越低③与影像的相关系数有关 ④两者无关7、用于表示地面特征的空间分布的数据阵列，称为： （ ）①数字地面模型 ②数字高程模型③网格空间模型 ④规则矩阵网格8、有关不规则三角网TIN的特点不包括： （ ） ①数据量大 ②数据结构复杂③较精确地表示复杂地形表面 ④管理方便简单9、在用DEM内插求解待定点上的高程时，通常采用的差值方法是： （ ）①整体函数内插 ②单个函数内插③局部函数内插 ④分步函数内插10、间接平差的函数模型是： （ ）①法方程 ②误差方程③矩阵模型 ④共线方程判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“√”。错的打“×”。每题1分，共10分）。1、摄影测量的技术手段有模拟法、解析法、数字法。 （ ）2、摄影机框架四边中点设有的框标记号，叫做光学框标。 （ ）3、过投影点中心作像平面上一直线的平行线和物面的交点叫做合点。 （ ）4、像平面坐标系通过内方位元素可以转化为像空间坐标系。 （ ）5、铅垂线在像平面的构像位于以像底点n为辐射中心的相应辐射线上。（ ）6、影像匹配的主要目的是确定影像相对移位、提取地物几何特征。 （ ）7、重叠影像上的同名像点必然位于同名核线上。 （ ）8、航摄影片和地形图都有统一的比例尺。 ( )9、摄影航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度。 （ ）10、最小二乘影像匹配将影像匹配与几何改正均作为参数同时解算。 （ ）填空题（每题2分，共20分）。1、航空摄影要求航线相邻两张像片应有（ ）的重叠度，相邻航线的像片应有（ ）的重叠度。2、坐标系的三要素：（ ），（ ），（ ）。3、影像灰度的系统变形有两大类为：（ ）和（ ）。4、影像内方位元素为（ ）和（ ）,外方位元素为（ ）和（ ）。5、进行连续相对定向解算时，至少需要量测（ ）对同名像点的像点坐标。6、数字摄影测量处理的原始资料为（ ）。7、影像的（ ）以及获取所需要的影像特征都是数字摄影测量最基础的工作。8、在数字摄影测量中是以（ ）代替传统的人工观测，来达到自动确定（ ）的目的。9、（ ）是理应互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名像点。10、共线方程是基于（ ）和（ ）平行得到的。名词解释题（每题3分，共15分）。1、摄影测量学：2、空间前方交会：3、同名像点：4、影像相关：5、数字地面模型（DTM）：简答题（每题5分，共10分）。1、联系数字微分纠正的基本原理，回答正解法和反解法的定义。2、什么叫全数字摄影测量？论述题（第1题7分，第2题8分，共15分）。1、论述数字地面模型的应用(具体描述三点即可)。2、论述后方交会的解算步骤。计算题（共10分）。透视变换的空间作图。P为像平面，E为地平面。作出地面上线段AB在像片上的投影。其中S为投影中心。答案详解单选题：1、③ 2、① 3、② 4、② 5、③ 6、① 7、① 8、④ 9、③ 10、②判断题：1、√2、×3、×4、√5、√6、√7、√8、×9、√10、√填空题：1、60%，30% 2、坐标原点（坐标基准），坐标轴，尺度（单位）3、辐射畸变、几何畸变 4、像主点坐标（x0,y0）， 主距f， 摄站中心坐标（Xs，Ys，Zs）， 旋转角度（航向倾角，旁像倾角，像片旋角）5、5 6、数字影像 7、采样和重采样8、影像匹配， 同名像点 9、影像相关10、像空间辅助坐标系， 摄影测量坐标系或物放空间坐标系名词解释：1.摄影测量学：摄影测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术。2.空间前方交会：通过立体像对像点坐标和提供的像片的内、外方位元素求地面控制点在摄影测量坐标系中的坐标。3.同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同名像点。4.影像相关：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点。5.数字地面模型（DTM）：数字地面模型（DTM）是地形表面形态等多种信息的一个数字表示。严格地说，DTM是定义在某一区域D上的m维向量有限序列：{Vi,i=1,2,…,n}其向量Vi=（Vi1，Vi2，…，Vin）的分量为地形Xi，Yi，Zi（（Xi，Yi）∈D）、资源、环境、土地利用、人口分布等多种信息的定量或定性描述简答题：由纠正后的像点坐标(X,Y)出发，反求其在原始图像上的像点坐标（x，y），该方法成为：反解法（或间接法）。由原始图像上像点坐标（x，y）解求纠正后图像上相应点坐标（X,Y），该方法称为正解法。全数字摄影测量是指从摄影测量与遥感所获取的数据中，采用数字摄影影像或数字化影像，在计算机中进行各种数值、图形和影像处理，以研究目标的几何和物理特性，从而获得各种形式的数字化产品和目视化产品数字摄影影像是用数字摄影机（如CCD阵列扫描仪）直接获得数字影像；数字化影像是用各种数字化扫描仪，对已得到得像片进行扫描，获得数字化影像。而在计算机中进行全自动化数字处理得方法，称为全数字化摄影测量。论述题：1、论述数字地面模型的应用(具体描述三点即可)。（P198-204）数字地面模型（DEM）的应用主要在以下几个方面： ⑴基于矩形格网的DEM多项式内插DEM最基础的应用（也是各种应用的基础）是求DEM范围内任意一点P（X，Y）的高程。也就是进行DEM内插。而对于格网的内插，主要是利用四个角点，所以一般先利用这些格网点高程拟合一定的曲面，再计算待定点的高程。主要两种方法。一种是双线性多项式（双曲抛物面）内插。此种方法只能保证相邻区域接边处的连续，不能保证光滑，但其计算量小。第二种是双三次多项式（三次曲面）内插。这种内插属于局部函数内插，但它能保证相邻曲面之间的连续和光滑。 ⑵三角网中的内插由于TIN的内插的点的检索较格网的检索要复杂。一般情况下仅用线性内插，因而仅能保证地面的连续而不能保证光滑。主要有两各步骤，先进行格网点的检索，再进行高程插值⑶等高线的绘制①基于矩形格网DEM自动绘制等高线主要分为两个步骤：1）等高线跟踪。利用DEM的矩形格网点的高程内插出格网上的等高线点，并将这些等高线点按顺序排列2）等高线光滑。利用这些顺序排列的等高线点的平面坐标X，Y进行插补，即进一步加密等高线点并绘制成光滑的曲线。②基于三角网的等高线绘制基于TIN绘制的等高线精度教高，因为采用的是原始观测数据。主要有两种：1）基于三角形搜索的等高线绘制。2）基于格网点搜索的等高线绘制。⑷立体透视图透视立体图是DEM一个及其重要的应用。透视立体图能更加直观的来表示地面的形态与高低起伏。通过透视变换将三维的数字高程模型转换为平面的二位透视图。变换方法一般是采用摄影原理的方法。⑸DEM的其他应用①.坡度、坡向的计算②.面积、体积的计算③.单像修侧2、论述后方交会的解算步骤。（见P41-P42）⑴获取已知数据，控制点的空间坐标（X，Y，Z），像点坐标（x，y）以及内方位元素(x0,y0,f) ⑵确定未知数的初始值，设定Xs=（X[0]+X[1]+……X[n-1]）/n；Ys=（Y[0]+Y[1]+……Y[n-1]）/n;Zs=（Z[0]+Z[1]+……Z[n-1]）/n w=0;u=0;k=0; ⑶计算旋转矩阵R(a1,a2,a3,b1,b2,b3,c1,c2,c3)见教科书P28 ⑷根据共线方程代入Xs,Ys,Zs,w,u,k求得像点坐标的近似值 ⑸求得误差方程式的系数A和常数项L，建立误差方程V=Ax-L; ⑹进行法化，根据最小二乘法，求得误差平方和最小的时候的改正数。 ⑺解法方程求得改正数d_Xs,d_Ys,d_Zs,d_w,d_u,d_k; ⑻.检验改正数d_Xs,d_Ys,d_Zs,d_w,d_u,d_k是否小于限差。 如果没有小于限差，则Xs=Xs+d_Xs;Ys=Ys+d_Ys;Zs=Zs+d_Zs;w=w+d_w;u=u+d_u;k=k+d_k;重复4到8步直至改正数小于限差。 （注：设的限差为三个旋转角度w，u，k均小于0.1'）计算题：先作出合线hihi再延长AB交TT于T1作出AT1，得到迹点T1做Si1//AT1交合线于合点i1连接迹点T1和合点i1以及SA，SB即得到像点a，b，ab极为AB在像平面上的投影。结果如下图所示一、名词解释（4分每题，共20分）1、数字摄影测量2、合面、核面3、摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差4、有限元法5、数字微分纠正二、填空(1分每空，共15分)1、摄影测量的技术手段有（）、（ ）、（ ）。2、摄影工作者将（ ）转换成的电信号再转变成数字信号，之后由计算机来实现摄影测量的自动化过程。3、传统的航空影像，在航向上的重叠率一般是（ ），旁向重叠率一般是（ ）。4、征提取主要是应用各种（）来进行，特征可分为（）、（）、（）；Moravec算子是在四个主要的方向上，选择具有（）的点作为特征点。5、垂面与地平面的交线称为（），过（）作物面上一直线的平行线与（）的交点叫合点。6、（）是DEM内插之前的准备工作。三、简答题（5分每题，共30分）1、什么叫摄影测量学，它的主要特点有哪些？2、简述透视变换的作图的基本规则。3、简述特征匹配的步骤。4、你怎么理解摄影测量学中外方位元素？5、模拟法相对定向的基本思想。6、航带法解析空中三角测量的基本思想。四、论述题（共35分）1、什么是共线条件方程式？试导出其数学表达式，并简要说明其在摄影测量中的主要应用。（15分）2、双向解析摄影测量的三种解法的比较？（10分）3、简述数字地面模型、数字高程模型的概念和应用。（10分）

参考答案名词解释1、数字摄影测量是以数字影像为基础，用计算机进行分析和处理，确定被摄物体的形状、大小、空间位置及性质的技术。2、合面：过投影中心作一水平面平行于地面，这一个平面称为真水平面，也叫合面；核面：摄影基线与地面点所作平面。3、摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差指的是在摄影测量平差中使用了更一般的原始的非摄影测量观测值或条件。4、把地面分成适当大小的有限单元，在单元内，用一个简单的函数来描述所求的曲面，并保证相邻单元之间有连续（或光滑）的过渡，这种内插方法称为有限元法。5、根据有关的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，从原始非正摄投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行纠正，且使用的是数字方式处理，故叫做数字微分纠正或数字纠正。二、填空1、模拟法解析法数字法2、影像灰度3、60%30%4、算子 点状特征 线状特征 面状特征 最大-最小灰度方差5、摄影方向线 投影中心 像平面6、DEM数据预处理三、简答1、摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取合成果表达的一门信息科学。传统的摄影测量学是利用光学摄影机摄得得影像，研究和确定被摄物体得形状、大小、性质和相互关系得一门科学与技术，摄影测量学得主要特点是在像片上进行测量和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制。2、（1）确定迹点。物面上直线与透视轴的交点。（2）确定合点。过投影中心作物面上直线的平行线与合线的交点。（3）确定线段端点的中心投影。迹点、合点连线与物面线段端点、投影中心连线的交点。（4）确定线段的中心投影。连接物面线段两端点的中心投影，其连线即为物面上线段的中心投影。3、根据所选取的特征，基于特征的匹配可以分为点、线、面的特征匹配。一般来说，特征匹配分为三步：（1）特征提取；（2）利用一组参数对特征做描述；（3）利用参数进行特征匹配。4、在恢复像片内方位元素的基础上,确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数,称为像片的外方位元素。一张像片有六个外方位元素.其中三个是描述摄影中心S(摄影物镜后节点)空间位置的坐标值,称为直线元素.另外三个是表示摄影光束空间姿态的三个角元素。三个直线元素：三个直线元素是指摄影曝光时,摄影物镜S在地面选定的空间直角坐标系中的坐标值。三个角元素：它是描述像片在摄影瞬间空间姿态的要素.其中两个角元素用以确定摄影机主光轴So在空间的方向,另一个角元素,则确定像片在像片面内的方位。5、基本思想：把像片分别装入与像片主距相同的两个投影器内，完成内定向，建立和摄影光束法，由于没有进行相对定向，两光束必不满足同名光线对对相交，若用一水平承影面的（交点）将会出现X方向和Y方向得差值。其值同名点得坐标差表示。当诸同名点的上下视差都为零时，相对定向即告完成。通过微动投影器得定向螺旋，消除承应面上同名点的上下视差来完成相对定向，就是模拟法相对定向的基本思想。6、航带法空中三角测量研究的对象是一条航带模型，即首先要把许多立体像对所构成的单个模型连接成航带模型，然后把一个航带模型视为一个单元模型进行解析处理。由于在单个模型连成航带模型的过程中，各单个模型中的偶然误差和残余的系统误差将传递到下一个模型中去，这些误差传递累积的结果，会使航带模型产生扭曲变形，所以航带模型经绝对定向以后还需要做模型的非线性改正，才能得到较为满意的结果，这便是航带法空中三角测量的基本思想。四、论述题：1、什么是共线条件方程式？试导出其数学表达式，并简要说明其在摄影测量中的主要应用。1）(结论3分)2）（推导过程6分）框标坐标系：框标坐标系：a（x'，y'）3）共线方程的应用主要有（6分）：1、单像空间后方交会与多像空间前方交会；2、解析空中三角测量光束法平差中的基本数学模型；3、构成数字投影的基础；4、计算模拟影像数据（已知影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标）；5、利用数字高程模型（DEM）和共线方程制作正射影像；6、利用DEM与共线方程进行单幅影像测图等。2、双向解析摄影测量的三种解法的比较？双向解析摄影测量的三种解算方法：后交-前交解法；相对定向-绝对定向解法；一次定向解法。三种方法的比较分析如下：1、第一种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，多余条件进行平差计算；2、第二种方法计算公式比较多，最后的点位精度取决于相对定向与绝对定向的精度，用这种方法是解算结果不能严格表达一副影像的外方位元素；3、第三种方法的理论最严密、精度最高，待定点的坐标是完全按最小二乘法的原理解求出来的。基于上述分析的原因，第一种方法往往在已知影像的外方位元素、需确定少量的待定点坐标时才用，第二种方法往往在航带法解析空中三角测量中应用；第三种方法在光线束法解析空中三角测量中应用。当然，三种方法均可在机助和机控摄影测量系统中得到应用。3、简述数字地面模型、数字高程模型的概念和应用。数字地面模型是一个表示地面特征空间分布的数据库。一般用一系列地面点坐标X,Y以及该地面点上的高程Z或属性（如名称、目标类别、特征等）组成的数据阵列，以此组成数字地图。 在计算机中就是一个二维数组Z(M,N),任何一点高程就是一个下标变量Z(i，j)，只表示地面高程的数字地面模型称为数字高程模型(DEM)。应用：（一）、在公路、铁路选线设计方面的应用（二）、地面坡度的计算与分类（三）、由数字高程模型求真实的地表面积（四）、根据不同时期的两个数字高程模型计算地表变化的体积（五）、数字高程模型用于制作正射影像图（六）、绘制透视立体图 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.写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。2.指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。3.简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。4.简述解析绝对定向的基本过程。5.简述相对定向的基本过程。6.试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。填空1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。2人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。3相对定向完成的标志是__________。三、简答题1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。2倾斜位移的特性。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空间后方交会的计算步骤。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。写出整体平差的误差方程式的一般式。将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。请画出改化法方程系数阵结构简图。参考答案：一、1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄影的对象本质提供各种资料的一门学科。2供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。3知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。4摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面的高度。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的像点位移，使它相当于水平相片的构象，并符合所规定的比例尺的变换过程。6是将建立的投影光束，单元模型或航带模型以及区域模型的数字模型，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的方法。7当物面和合面分别绕透视轴合线旋转后，只要旋转地角度相同，则投影射线总是通过物面和像面的统一相对应点。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的数据。9通过摄影基线与任意物方点所作的平面称作通过该点的核面。10确定相对定向所建立的几何模型比例尺和恢复模型空间方位的元素。二、1中心投影的像片、正射投影的地形图。2生理视察3模型点在统一的辅助坐标系中坐标U、V、W的求出。三、1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，右像空间辅助坐标系中的轴与轴重合，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。3答：a因为每个像对模型的比例尺是按照其相对定向时所取的bu而定的，为建立航带模型从而应将各像对模型归化到统一的比例尺中。b以第一个像对模型比例尺为基准，在模型连接时，利用重叠区的公共点，比较公共点在相邻模型上的空间辅助坐标w，求得模型归化比例系数k，借助k使后一像对模型的比例尺归化到前一对像对模型的比例尺中。4答：独立模型法区域网平差以单元模型为为平差单元。其中单元模型是独立地在各自的像空间辅助坐标系中建立的，在整体区域网平差时，根据地面控制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该相等的原则，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5答：图形的变换前后保持局部相似性。

一、写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。（12分）二、已知相对定向的误差方程式：说明误差方程式中各项系数的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”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。（20分）四、如下图1，选择3×3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）和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和a2进行匹配优化以获得其子像素级的定位精度。给出如下最小二乘影像匹配获得的变形参数：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和辐射变形改正后的灰度值（利用双线性插值法）；假设这些参数为最终迭代结果，求出a1和a2经最小二乘影像匹配后的坐标（在原图像坐标系下）。（注：a1-x1y1和a2-x2y2为进行最小二乘影像时所选取的局部坐标系）。（20分）图1五、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。（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、摄影测量工作的第一步是_________________。3、像片的外方位元素有6个，分别是__________，__________，____________，___________，___________，___________。4、单元模型绝对定向的目的是_________________________,至少需要___________个平高和________个高程控制点。5、立体像对的解析有________________，____________，_________________3种方法。6、数字影像内定向的目的是____________________________。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的共线方程式并说明式中各参数的含义。2、简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。3、简述解析绝对定向的基本过程。4、阐述反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。5、简述相对定向的基本过程。四、综合题（20分）1、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。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的交点。2、外方位元素：描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。4、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，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的平面。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，确定两张像片的相对位置，5，同名点。6、地形起伏，像片倾斜。7、（42.6mm,-86.2mm，-153.24mm）。8、确定像片的外方位元素，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为左右同名像点的点投影系数；u2,v2,w2为右像点的像空间辅助坐标；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，q＝0，当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交，q≠0。3、（1）外方位元素和地面坐标的计算方式不同；（2）“后方交会+前方交会”和“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的灰度值为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）进行坐标原点和比例尺的归化（4分）（2）存在各航带控制点的加密坐标和实测坐标应相等；航带公共点的加密坐标应和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：相邻两摄站点之间的连线。3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。4、相对定向：恢复两张像片的相对位置和方位称为相对定向。5、解析空中三角测量：利用少量的地面控制点和大量的连接点坐标，计算区域网中各像片的外方位元素。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、将像点的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、光束法是在立体像对内同时解求两像片的外方位元素和地面点的坐标，这种方法是把外方位元素和模型点坐标的计算放在一个整体内进行，俗称一步定向法。光束法是以共线条件方程为基础，以待定点和像片的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的外方位元素和待定的坐标。3、解析绝对定向的基本过程：（1）确定待求参数初始值；（2）计算控制点的两套坐标；（3）列误差方程式迭代求解；（4）判断迭代是否收敛；（4）计算待求参数。4、反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。利用一般多项式逼近的基本思想是认为影像的变形规律可近似地看作平移、旋转、缩放、仿射和弯曲等基本变形的合成。用于反解法的多项式为：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，影像坐标和沿航向方向的地面坐标之间的近似关系式为：在选用时往往是根据已知的控制点数目来决定多项式的阶数。为了减少由于控制点选得不准确所产生的不良后果，往往要求有较多的多余控制点数。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的不良状态，也可以考虑采用某种正交多项式代替上述一般形式的多项式。多项式阶数采用得过高不一定有利。因为影响变形是极为复杂的，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、简述相对定向的基本过程：获取已知数据x0,y0,f（1）确定相对定向元素的初值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）计算误差方程式的系数和常数项（4）解法方程，求相对定向元素改正数（5）计算相对定向元素的新值（6）判断迭代是否收敛四、综合题（20分）1、航带网法解析空中三角测量的基本步骤：（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的像空间辅助坐标系中的坐标值（航带间的公共模型点独立计算）。（2）各航带模型的绝对定向：从第一条航带开始，利用本航带带内已知控制点和下一航带的公共点进行绝对定向，求出模型点在全区域统一的地面摄影测量坐标系中的概略坐标。（3）根据各航带的重心及重心化坐标，解算各航带的非线性变形改正系数。-------->区域网整体平差（4）利用模型中控制点的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，解算各航带的非线性变形改正系数。(5)加密点坐标(地摄坐标)计算。一、名词解释相对定向：确定一个立体像对的相对位置称为相对定向。它用于建立立体模型，完成相对定向的唯一标准时两像片上同名像点的投影光线对对相交，所有同名像点的投影光线交点的集合构成了地面几何模型，确定两像片像对位置关系的元素称为相对定向元素。核线：核面与像片面的交线称为核线，对于同一核面的左右像片的核线，称为同名核线。数字高程模型：若地面点按一定格网形式排列，点的平面坐标X、Y可由起始原点推算而无需记录，地面形态只用点的高程Z来表达，这种数据列阵称为数字高程模型(DEM)立体像对：在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法二、填空题1.为了满足测图的需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠，相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠2.摄影测量学按技术手段分类模拟摄影测量解析摄影测量数字摄影测量3.数字高程模型的内插方法：移动曲面拟合法、多面函数法、有限元法4.根据平差中采用的数学模型，解析空中三角测量可分为航带法、独立模型法和光束法。5.将透明正片（或负片）放在影像数字化器上，把像片上像点的灰度值用数字形式记录下来，称为影像数字化。6.DEM数据的压缩方法：__整型量存贮_、_差分映射_和压缩编码7.数字影像匹配基本算法有_相关函数_____、_协方差函数（矢量投影）__、相关系数和差平方和法三、简答题：1.什么是摄影测量学，及其特点？摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取合成果表达的一门信息科学。传统的摄影测量学是利用光学摄影机摄得得影像，研究和确定被摄物体得形状、大小、性质和相互关系得一门科学与技术，摄影测量学得主要特点是在像片上进行测量和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制。2.摄影测量中常用的坐标有哪些？像平面坐标系像空间坐标系像空间辅助坐标摄影测量坐标系物方空间坐标系大地坐标系1.坐标系——大地坐标系是指高斯平面坐标和高程所组成的左手空间系；描述地面点的空间位置；摄影测量的成果最终转化到该坐标系中。2.平面坐标系o-xy——表示像点在像平面内位置的平面直角坐标系。3.像空间坐标系s-xyz——表示像点在像方空间位置的空间直角坐标系。4.像空间辅助坐标系S-XYZ5.摄影测量坐标系Z轴铅垂的摄影测量坐标系为地面辅助坐标系。3：写出共线方程式，说明每个符号的意义，共线方程有什么不同？共线方程式共包括有12个数据，以像主点为原点坐标x、y，相应地面点坐标X、Y、Z，像片主距f及外方位元素Xs、Ys、Zs4：简述空间后方交会的解答过程。1获取已知数据2量测控制点的像点坐标3确定未知数的初始值4计算旋转矩阵R5逐点计算像点坐标的近似值6组成误差方程7组成法方程式8解求外方位元素9检查计算是否收敛5.光束法空中三角测量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摄影测量复习题及答案1、试述摄影测量经历了哪几个发展阶段？各阶段的特点是什么？答：①模拟摄影测量：用像片做为原始资料，用物理投影的方式，采用模拟测图仪，作业员手工的操作方式来生成的模拟产品。②：解析摄影测量：用像片做为原始资料，用数字投影的方式，采用解析测图仪，机助作业员操作方式，制成模拟产品和数字产品。③：数字摄影测量：是用像片（数字），数字化影像，数字影像做为原始资料，用数字投影的方式，采用计算机，自动化操作加作业员的干预，制成数字产品，模拟产品。2、什么叫数字摄影测量？（两种描述）答：①认为数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量基本原理，应用计算机技术，数字影像处理，影像匹配，模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。②其是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括硬拷贝与数字影像或数字化影像）提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量分支学科。3数字摄影测量包括哪些部分？各部分的特点是什么？答：包括：计算机辅助测图，影像数字化测图（混合数字摄影测量，全数字摄影测量）①计算机辅助测图：是利用解析测图仪或模拟光电机型测图仪与计算机相联的机助系统，进行数据采集，数据处理，形成DEM与数字地图，最后输入相应的数据库。其是摄影测量从解析化向数字化的过渡阶段。其所处理的依然是传统的像片，且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测，计算机则起进行数据的记录与辅助处理的作用，是一种半自动化方式。②影像数字化测图：是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，由计算机视觉（其核心是影像匹配和影像识别）代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。这时不需用传统光电仪器与传统人工操作方式，而是自动化的方式。若处理的原始资料是光学影像（像片），则需要利用影像数字化器对其数字化。4、机助测图数据采集有哪些主要过程？答：数据采集①像片的定向②输入基本参数③给不同的目标（地物）以不同的属性代码（特征码）④逐点量测地物的每一个应记录的点，或对地物或地貌（等高线等）进行跟踪，由系统决定点的记录与否⑤进行联机编辑。5、为什么要对地物进行编码？答：为了形成最终形成的库存数据，必须给不同的目标（地物）以不同的属性代码（特征码），因此…。6、如何实现封闭地物的自动闭合？答：在测站倒数第一站时就发出结束信号（通常由一个脚踏开关控制或由键盘控制），系统自动将第一点的坐标复制到最后一点（倒数第一点之后），并填写有关信息。7、属性码表与坐标表的主要内容是什么？属性码首点检索指针删除标志公共边检索指针注记检索指针。。。。。。。XYZ连接码后向链指针前向链指针。。。。。8、计算机辅助测量的数据处理包括哪些主要内容？答：主要包括：建立数字地面模型与生产数字地图的数据编辑。9、机助测图数据编辑的目的是什么？答：图形编辑是对所测的数据对应的确图形表示按规范要求进行修整；字符编辑是在图上做出数字与文字注记。10、机助测图数据编辑应包括哪些必须的功能？答：插入、删除、修改任意一点。11、机助测图数据输出时需要进行图板定向，图板定向的目的是什么？如何进行图板定向？答：目的：建立空间坐标系（大地坐标系）与测图坐标系之刘的变换关系。①由绘图比例尺确定变换关系：如图板上没有展绘图廓点与地面控制点，则要输入绘图比例尺1：M及图廓的左下角空间坐标.变换关系为：｛，（为空间坐标，为左下角图廓点的绘图仪坐标。12、曲线拟合时，通常需要知道过节点处的切线，试述确定切线的方法。答：2种方法。1.三点法：假定某一点上的切线垂直与该节点相对于相邻点（两个）与张角的角平分线，即点处的切线方向角为。2.五点法：(Akima法)由相邻的五个点解算曲线在点的斜率，其中13、以四边形为例，叙述任意凸多边形的裁剪。答：1.窗口外裁减：设窗口四角为则窗口重心坐标为：。窗口四边直线方程：同理：对应任意一点，若满足：，同理：，则该点位于该窗口内。对于任意线段，其端点坐标为，当同时在窗体内，则线段落在窗体内，应当绘出。若是两点中有一点不在窗体内，不妨设为，则求出与窗口边的交点，则将绘出，若与窗口的两条边有交点，其另一个交点为，则取与中短的一段绘出。2.窗口裁剪：判断与解算方法与窗口外剪裁完全相同，不同的只是在窗口外剪裁掉此时应绘出，而在窗口内却不绘出。14、DEM有哪几种形式，其优缺点是什么？答：2种：A规则矩形格网B不规则三角网。优缺点：A：优；DEM存储量最小，非常方便使用且容易管理，目前使用最广。缺：有时不能准确表示地形的结构和细部。因此基于DEM描绘的等高线不能准确的表示地貌。B：优；不规则三角网TIN能较好的顾及地貌特征点，线，表示复杂地形表面比矩形格网精确。缺：数据量较大，数据结构复杂，因而使用与管理较复杂。15已知DEM起点坐标(X0，Y0P)与格网间隔ΔX，ΔY，求点P(X，Y)所在格网的行列号NR与NC。答：16、DEM数据预处理主要包括哪些内容？答：1.数据格式转换2.坐标系统变换3.数据的编辑4.栅格数据的矢量化转换5.数据分块。17、什么是配置法、推估法及滤波？答：1.配置法：若一个子区域内有n个数据点，用一个一般二次曲面拟合地形，则每个数据点都能列出一个观测值方程式，在上述观测值方程中引入m个待定点的信号S〞，同时解算趋面参数X与数据点上的信号S和待定点上的信号S〞。需要用广义平差方法。2.推估法：在实际应用中，通常可以用一个多项式作为趋势面，先拟合n个数据点上余差内插出待定点的信号。3.滤波：求出数据点上信号值。18、简述DEM内插的移动曲面拟合法的过程。答：1.对DEM每个网格点，对数据点中检索出对应该DEM格网点的几个分块格网中的数据点，并将坐标原点移至该DEM格网点P。2.为了选取临近数据点，以待定点P为圆心，以R作半径，凡是落入圆内的点即被选用。3.列出误差方程式。4.计算每个数据点的权。5.法化求解。19、如何计算矩形格网DEM中一个格网表面的坡度与坡向？如何利用DEM计算面积、和体积？.答：1.20、数字摄影测量系统的成图过程如何？答：1.影像数字化或数字影像获取。2.定向参数计算（a对框标定位：计算扫描坐标系统与像片坐标系统间的变换参数。b找同名点影像坐标值：计算相对定向参数与绝对定向参数。）3.影像匹配与建立数字地面模型（a找同名核线：将影像的灰度重新排列b沿核线进行一维影像匹配求同名点。c计算同名点空间坐标。d建立数字地面模型）。4.测制等高线及正射影像图（a自动形成等高线。b数字纠正参数正射影像。c拼接镶嵌叠加正射影像地图）。21、数字影像频域表达有什么用处？答：变换后矩阵中元素数目与原像中相同，但许多为0或很小，所以通过变换：1.使数据信息有效地存储和传递；2.使影像分解和影像处理过程更有利于进行。22、什么叫采样、量化及重采样？答：采样：对实际连续的函数模型离散化的量测过程。量化：把采样点上的灰度数值转换为某一等距的灰度级。重采样：对不位于采样点上的原始函数的数值进行内插。23、常用影像重采样的方法有哪些？试比较它们的优缺点。答：①.双线性内插法：几何精度好，计算量小，但计算时间长，②.双三次卷积法：误差是双线性内插法的1/3，但计算量大，③.最临近像元法：方法简单，计算快，不破坏原始灰度信息，但几何精度差，④.双像素重采样法：更好的保持影像清晰度。24、SHANNON采样定理？答：当采样间隔能在函数存在的最高频率中每周期取两个样本时，则根据采样数据可从完全恢复原函数g（x）。25、已知框标坐标检定值为(xk,yk)(k=1,2,3,…,n)，其扫描坐标观测值为(ik,jk)(k=1,2,…,n)，试推导内定向参数解算公式。26、给出像素坐标(行、列号)与地面坐标之间的解析表达式(共线方程)。即：27、什么情况下采用一般的解析相对定向？什么情况下采用相对定向直接解？答：①.②.当不知道倾斜摄影中的倾角近似值及影像的内方位元素是用相对定向直接解28、采用独立像对相对方位元素系统，推导由左影像上一点p`(x`,y`)与其同名右核线上一点p``的横坐标x``，计算其纵坐标y``的公式。答：左像点和右片同名核线上在同一核面上，则有即则是右像片相对定向元素的函数。29、什么叫比特分割？比特分割有什么作用？怎样进行比特分割？答：①.比特分割：将量化之后的数据分成不同的比特位依次取出某一比特