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数字摄影测量学习题

数字摄影测量学习题与参考答案

一、名词解释

1、数字摄影测量：

基于数字影像和摄影测量的基本原理，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，提取所摄对像以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、计算机辅助测图（机助测图）

以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存贮、处理与显示。

3、影像的颗粒噪声：

采用摄影方式获得光学影像，由于卤化银颗粒的大小和形状以及不同颗粒状曝光与显影中的性能都是一些随机因素，这就形成了影像的颗粒噪声。

4、Shannon 采样定理：

当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，l f x 21

≤?根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。称fl 为截止频率或Nyquist

频率。

5、影像灰度的量化：

是把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。

6、比特分割

就是将量化后的数据分成不同的比特位, 依次取出某一比特位上的值（0或1）或形成二值图像。在每个比特位上交替地以黑白标记表示0和1。

7、影像分割

将一幅影像划分为互不重叠的一组区域的过程,它要求得到的每个区域的内部具有某种一致性或相似性,而任意两个相邻的区域则不具有此种相似性。

8、分频道相关：

先对原始信号进行低通滤波，进行粗相关，将其结果作为预测值，逐渐加入较高的频率成分，在逐渐变小的搜索区中进行相关，最后用原始信号，以得到最好的精度。

9、金字塔影像结构：

对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔，称为金字塔影像结构。

10、多测度（多重判据）影像匹配

利用多个匹配测度进行判别，当满足所有条件时，才认为是同名影像。

11、影像匹配：

12、彩色变换：

是指将红、绿、蓝系统表示的图像变换为用强度、色度、饱和度系统表示的图像的处理方法。

13、图像的复合（融合）

Image Fusion将多元信道所采集的关于同一目标的图像经过一定的图像处理，提取各自信道的信息，最后综合成统一图像或综合图像特征以供观察或进一步处理。

二、填空

计算机辅助测图的数据处理包括建立DTM与生产数字地图的数据编辑。

图板定向的目的是建立空间坐标系(大地坐标系)与绘图坐标系之间的变换关系。

在计算机辅助测图系统中，曲线拟合算法是一种重要的绘图基本算法，它又包括：张力样条曲线、分段三次多项式、分段圆弧、切线方向法等方法。

DEM数据预处理主要包括：格式转换、坐标变换、数据编辑、栅格数据转换为矢量数据、数据分块、子区边界的提取等。

DEM内插方法有：移动曲面拟合法、多面函数法、最小二乘法、有限元法等。DEM数据压缩方法有：整型量存贮、差分映射、压缩编码等。

DEM的精度主要取决于采样间隔和地形的复杂程度。

在格网DEM上自动绘制等高线主要包括两个步骤：等高线追踪、等高线光滑。DEM透视图隐藏线的处理原理是峰值法或高度缓冲器算法。

Shannon采样间隔是理论上能够完全恢复原函数的最大间隔。

数字影像传感器的种类有：电子扫描器、电子-光学扫描器、固体阵列式数字化器。

影像重采样方法有：双线性插值法、双三次卷积法、最邻近像元法、双像素重采样法等。

数字影像的内定向的目的就是确定扫描坐标系与像片坐标系之间的关系，以及数字影像可能存在的变形（主要是仿射变形）。

核线几何关系的解析实质就是确定立体像对的同名核线。

确定同名核线的方法很多, 但主要是两类：一类是基于数字摄影测量的纠正，二是基于共面条件。第一类主要生成“水平”核线影像, 这里的“水平”有特殊的含义, 它指核线影像面平行于摄影基线，第二类生成的是“倾斜”的核线影像。

一幅影像的熵是整幅影像的信息量的度量，可用于影像的编码，从而对影像进行压缩，而不能对影像的特征进行描述。但是影像局部区域的熵（可称为影像的局部熵）是该局部区域信息的度量，可反映影像的特征存在与否。

熵度量影像中纹理特征的复杂程度或非均匀度，若纹理复杂,信息量大，熵值较大。

比特分割的作用就是确定量化噪声的级数，通过对图象进行比特分割，可以分析噪声分布情况，这对数据压缩去相关尤为有利。

常见的线特征提取算子有以下几类：梯度算子、二阶差分算子、特征分割法、Hough变换等。

线特征提取算子的基本思想是认为函数导数反映图像灰度变化的显著程度，边缘上像素值的一阶导数较大；二阶导数在边缘处值为零，呈现零交叉。

由于噪音的原因，边界的特征很少能够被完整地描述，在亮度不一致的地方会中断。因此典型的边检测算法后面总要跟随着连接过程和其它边界检测过程，用来归整边像素，成为有意义的边。

数字影像上明显目标主要是指地面上明显地物在影像上的反映，或者是数字影像自身的明显标志。

滤波是指影像处理过程中使用的频率增强技术。可以在频率域进行，也可以在空间域进行。滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。

相关过程的长短主要决定于寻找一个同名点需要的时间，而其决定因素之一又在于寻找这它所要计算的相关量的总数。

解析测图仪的点位观测精度为2-3△（△为仪器分辨率）。影像匹配（相关）即使在定位到整像素的情况下，其理论精度也可达到大约0.3像素的精度用相关系数的抛物线拟和可使匹配精度达到0.15-0.2子像素的精度（当信噪比较高时）。最小二乘影像匹配可以达到1/10甚至1/100像素的高精度，即子像素级Subpixel。

写出下列词组的中文含义：Area Based Image Matching基于灰度的影像匹配、Feature Based Matching基于特征的匹配、Region Matching基于特征面的匹配。

基于特征的影像匹配的基本过程：建立金字塔影像、特征提取、特征描述、特征匹配。

三、判断：

航摄像片上任何一点都存在像点位移。√

最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相关。

理想滤波器是不存在的，实际滤波器幅频特性中通带和阻带间没有严格界限,存在过渡带。

贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误。但其它基本匹配方法发生错误的概率一般情况下不会比最小错误概率的贝叶斯判别更小。

当存在噪声时，影像匹配判别错误概率变大。

当信噪比变大时，影像匹配判别错误概率进一步变大。

关系匹配可以用于影像与影像之间的匹配，也可以用于图像与物体之间的匹配，或用于影像与图形的匹配。

整体影像匹配,由于考虑了与周围影像的相容性、一致性、整体协调性,可以纠正或避免错误的结果,从而可提高影像匹配的可靠性。

多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方，还可以在匹配过程中同时确定地形特征线。

多点最小二乘影像匹配收敛速度很慢，即使采用了多级数据结构，收敛的速度还是很慢。

四、简答

1、摄影测量学的新发展？

? 高分辨率遥感影像——数字影像+RPC

? 数码相机逐步应用于航空摄影测量

? POS 自动空三：

动态GPS 配合惯性测量系统（GPS/IMU ）

? 激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR ）Light Detection And Ranging ? 干涉雷达INSAR

2、数字摄影测量的组成部分？

3、简述计算机辅助测图的数据采集的主要过程。

本题可结合摄影测量实习IGS 数字化测图的过程理解。

1）像片的定向：内定向、相对定向、绝对定向/光束法一步定向

2）输入基本参数：测图比例尺、图幅的图廓点坐标等

3）输入/选择地物属性码，依次采集各点

4）量测同一类地物中的其它各地物

5）量测新的地物，方法同上3、4。

6）必要时，联机编辑。

4、计算机辅助测图系统中属性码表ACL 和坐标表CL 的主要内容是什么？二者是如何连接起来的？

5、计算机辅助测图系统中坐标的量测与管理一般包括哪些功能？

1) 坐标表的建立

数字摄影测量

计算机辅助测图

影像数字化

混合数字摄影测量全数字摄影测量

通用全数字摄影测量实时数字摄影测量

2)封闭地物的自动闭合

3)直角点的自动增补

4)遮蔽房屋的量测

5)直角化处理

6)平行化处理

7)Snap功能

8)公共边

9)复制（拷贝）

6、计算机辅助测图系统中人机交互各种方式的优缺点是什么？

答：1、键盘命令2、功能键3、菜单式交互优缺点略

7、计算机辅助测图的数据编辑应包括哪些必须的功能？

1）图形编辑：复制、删除、修改、自动闭合、捕捉、平行化、直角化等。2）字符编辑：中英文注记、字库、符号库的建立等。

8、计算机辅助测图的数据输出的两个重要方面是什么？其图形输出的主要功能有哪些？

1）输出至数据库

2）应用数控绘图仪，将所获取的数字地图以传统的方式展给在图纸上(或屏幕上)。

图形输出主要功能为：

·图板定向；

·绘图廓与公里格网；

·绘制各种独立制图符旱，如三角点等；

·绘制各种类型的线，如虚线、点划线等；

·曲线拟合与光滑；

·绘已知线的平行线；

·进行闭合区域内的符号填充，如晕线、植被符号、地貌符号等；

·各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。

9、试比较各种DEM数据采集质量控制方法的优缺点。

1）采样定理确定采样间隔：需作地形功率谱估计，较为复杂。

2）地形剖面恢复误差确定采样间隔：需作地形功率谱估计，较为复杂。3）考虑内插误差的采样间隔：需作地形功率谱估计，需估计传递函数，较为复杂。

4）基于地形粗糙度(roughness)的分析法

较为复杂。

5）插值分析方法：是一种简单易行的方法，但要处理好其采样可能有疏密不均的数据存贮问题

10、试比较各种DEM内插方法的优缺点。

逐点内插法十分灵活，一般情况下精度较高，计算方法简单又不需要很大

的计算机内存，但计算速度可能比其它方法（局部函数内插）慢。

移动曲面拟合法：当地形起伏较大时，半径R不能取很大。当数据点较稀或分布不均匀时，可能产生很大的误差。

多面函数法：认为任何一个圆滑的数学表面总是可以用一系列有规则的数学表面的总和，以任意的精度进行逼近。计算较复杂。

最小二乘法：精度高，缺点：内插计算时必须分区进行，否则解算的工作量太大。此方法协方差的估计存在一定问题。

有限元法：一次样条可以解决地形不均匀性和各向异性的问题，三次样条可以获得连续且光滑的地表曲面。

11、简述基于DEM的单片修测算法?

（1）进行单像空间后方交会，确定像片的方位元素；

（2）量测像点坐标（x,y）;

（3）取一高程近似值Z0；

（4）将（x,y）与Z0 代入共线方程，计算出地面平面坐标近似值（X1,Y1）；（5）由（X1,Y1）及DEM内插出高程Z1；

（6）重复（4）、（5），直至（Xi+1,Yi+1 ,Zi+1 ）与（Xi,Yi ,Zi）之差小于给定的限差。

12、简述在格网DEM上自动绘制等高线的过程。

（1）等高线追踪，利用DEM矩形格网点的高程内插出格网边上的等高线点，并将这些等高线点排序；

（2）等高线光滑，进一步加密等高线点并绘制光滑曲线。

13、为什么在数字图像处理中要对影像进行傅立叶变换？

答：（1）由于变换后许多值是0或很小，所以可压缩数据。

（2）有利于影像分解力的分析、影像处理（滤波、卷积等运算）。

14、为什么要对数字影像传感器进行检校？其误差是怎样产生的？

（1）目的：

1）对传感器质量进行评定；

2）对其输出的影像进行几何畸变校正，改善系统定位精度。

（2）误差来源：

1）光学镜头的畸变（光学误差）:相机物镜系统设计、制作和装配误差所引起的像点偏离其理想位置的点位误差称之为光学畸变差。

2）机械误差

3）视频信号的模/数转换（电学误差）：

行同步误差：视频信号转换时影像每行开头处的同步信号产生的错动现象；

场同步误差：影像奇数行与偶数行间的错位；

采样误差：由于时钟频率不稳引起的采样间隔误差。

15、双像素重采样方法的原理？它有什么优点？

双像素重采样采用对原始的数字影像的一个像素在x、y方向均放大1倍，

然后对放大了1倍的影像进行重采样。

双线性内插、双三次卷积法均是低通滤波，滤掉信号中断高频分量，使影像产生平滑（“模糊”）。而双像素重采样能更好地保持影像的“清晰度”。

16、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的直接解？

答：在竖直航空摄影或已知倾角近似值的倾斜摄影时，相对定向一般采用迭代求解。

当不知道倾斜摄影中的倾角近似值以及不知道影像的内方位元素（例如数字影像的一个局部影像块）时，必须采用相对定向的直接解法。

17、什么情况下采用一般的空间后方交会最小二乘解？什么情况下采用空间后方交会的直接解？

一般空间后方交会必须已知方位元素的初始值，且解算过程是个迭代解算过程。在实时摄影测量的某些情况下，影像相对于物方坐标系的方位是任意的，且没有任何初值可供参考。这时常规的空间后方交会最小二乘算法就无法处理，而必须建立新的空间后方交会的直接解法。

18、如何区分影像的信号与噪声？

（1）对影像的灰度作频谱分析，计算其功率谱。

（2）对一组图像扫描数据进行基于比特分割的信噪结构分析。所谓比特分割就是将量化后的数据分成不同的比特位, 依次取出某一比特位上的值（0或1）或形成二值图像。在每个比特位上交替地以黑白标记表示0和1。

19、什么是影像特征？如何提取特征？

理论上，特征是影像灰度曲面的不连续点。实际影像，特征表现为一个微小邻域中灰度的急剧变化，或灰度分布的均匀性，也就是在局部区域中具有较大的信息量。

因此，可以以某像素为中心，取一个n×n的窗口，计算局部熵，若其大于给定阈值，则认为该像素是一个特征。

或者用各种梯度算子或差分算子提取特征。

20、简述Harris角点提取算法的基本原理与优点。

1）首先确定一个n×n大小的影像窗口，对窗口内的每一个像素点进行一阶差分运算，求得在x,y方向的梯度gx ,gy；

2）对梯度值进行高斯滤波；

3）根据公式，计算强度值M ;

4）选取局部极值点，在窗口内取最大值。对所有极值点排序，根据要求选出兴趣值最大的若干个点作为最后的结果。

它计算简单有效同时非常稳定，在图像旋转、灰度、噪声影响和视点变换的条件下，与其他算子相比是最稳定的一种点特征提取算子。

21、列举几种主要的影像分割算法。

（1）基于像元的分割方法：阈值法、聚类法

（2）基于边缘检测的分割方法

（3）基于区域的分割方法

（4）基于物理模型的分割方法

（5）结合特定数学理论和技术的分割方法

22、区域生长法影像分割的基本思想，优缺点。

区域生长方法是根据同一地物区域内像元的相似性来聚集像元的方法，从初始区域(如小区域甚至是单个像元)开始，将相邻的具有同样性质的像元或其它区域归并到目前的区域中从而逐步生长区域，直至没有可以归并的像元或其它小区域为止。

区域内像元的相似性度量可以包括光谱平均值、纹理、形状、位置等信息。区域增长方法是一种比较普遍的方法，在没有先验知识可以利用时，可以取得最佳的性能，可以用来分割比较复杂的影像，如自然景物。但是，区域增长方法是一种迭代的方法，空间和时间的开销都比较大。

这种分割方法对种子点的选择有很大依赖，不同的种子点设置一般会有不同的分割结果，而且在不同地物之间过渡平缓的情况下会把不同类型的区域合并到一个区域。

23、集群分类法影像分割有什么优点？

在某些情况下，我们不具备任何有关模式的先验知识，既不知道它的分别，也不知道它该分成多少类，更不知道各类的参数，如均值、方差等。这时，集群分类方法就显示出它解决此类问题的独特优越性。

24、列举几种定位算子。

一、Medioni－Y asumoto定位算子

二、基于小面元模型的定位算子

Zuniga-Haralick定位算子

Kitchen-Rosenfeld定位算子

Dreschler-Nagel定位算子

三、矩不变定位算子

边缘定位

角点定位

四、Wong－Trinder圆点定位算子

五、Mikhail定位算子

六、Forstner定位算子

七、高精度角点与直线定位算子

25、相关函数的谱分析有什么作用？

（1）用于相关函数的估计，维纳-辛钦定理

（2）对信号的截止频率进行估计以确定采样间隔

26、什么是影像匹配？将数字影像匹配基本算法分为两类，说明分类标准，并指出其中哪种算法最好，为什么？

答：影像匹配实质上是在两幅（或多幅）影像之间识别同点名。

数字影像匹配基本算法一类是匹配测度取得最大值或相似性程度最高，包括：相关函数（矢量数积）测度、协方差函数（矢量投影）测度、相关系数（矢量夹角）测度。另一类是相异性程度最低，此时匹配测度取得最小值，包括：差平方和（差矢量模）测度、差绝对值和（差矢量分量绝对值和）测度。分类标准是匹配测度。

相关系数法最好。相关系数是衡量左右影像两个灰度矢量X 与Y 相似性的一个科学的数值指标。由于相关系数是标准化的协方差函数，因此当目标影像的灰度与搜索影像的灰度之间存在线性畸变时，仍然能较好地评价他们之间的相似性程度。以相关系数最大作为影像匹配搜索同名点的准则，其实质是搜索“信噪比为最大”的灰度序列。实验表明，在各种基本影像匹配算法中，“相关系数最大”影像匹配算法的成功率最高。

27、铅垂线轨迹法（VLL 法）进行影像匹配的过程。

1）给定A 点平面坐标(X,Y)与近似最低高程Zmin ，高程搜索步距可由所要求的高程精度确定。

2）由地面点平面坐标(X,Y)与可能的高程计算左、右像坐标。

3）分别以左、右像点为中心在左右影像上取影像窗口，计算其匹配测度，如相关系数等。

4）将i 的值增加1，重复2、3步，得到n 个相关系数，取其最大者，假设其对应高程为Zk ，则认为地面点A 的高程Z=Zk 。

还可以利用相邻的几个相关系数拟合一条抛物线，以其极值对应的高程作为A 的高程，以进一步提高精度。

28、为什么最小二乘影像匹配可以达到很高的精度？它的缺点是什么？

1）最小二乘影像匹配中可以非常灵活地引入各种已知参数和条件，从而可以

进行整体平差。

2）最小二乘影像匹配既可解决“单点”的影像匹配问题，以求其“视差”；

也可以直接解求其空间坐标。

3）最小二乘影像匹配同时解决“多点”影像匹配或“多片”影像匹配。

Multi-Point/Multi-Photo Matching

4）最小二乘影像匹配可引入“粗差检测”，从而大大地提高影像匹配的可靠

性。

5）甚至可用于解决影像遮蔽问题。

缺点：系统的收敛性等有待解决。

29、 “灰度差的平方和最小”影像匹配和最小二乘影像匹配的相同点及差别是什么？

相同点：Σvv = min

“灰度差的平方和”测度仅认为影像灰度只存在偶然误差（随机噪声），不考虑影像的系统变形。

最小二乘影像匹配中引入了辐射畸变、几何畸变等影像的变形参数，同时按最小二乘Σvv ＝min 的原则，解求这些参数。

30、写出相关系数与信噪比的关系。 2)(11SNR -=ρ或 )1(1)(22ρ-=SNR

31、基于特征的影像匹配算法尤其适用于哪几种场合的影像匹配？

a) 待匹配的点位于低反差区内，如林区

b) 匹配目的是只需要配准某些“感兴趣”的点线或面

在大比例尺城市航空摄影测量中，大多数对象是人工建筑物，此时由于影像的不连续、阴影与被遮蔽等原因，基于灰度匹配的算法也难以适应。

32、怎样制作真实景观图？

1、由DEM与原始影像制作景观图

1）将每一DEM格网划分为m×n个地面元

2）

依次计算各地面元在景观图上的像素行列号（I l，J l）

3）进行消隐处理；

4）由地面元计算其对应的原始影像像素行列号（Ip，Jp）

5）由双线性内插计算（Ip，Jp）的灰度gp（Ip，Jp）

6）将原始影像灰度赋予景观图像素gl（Il，Jl）=gp（Ip，Jp）

2、由DEM与正射影像制作景观图

1）将每一DEM格网划分为m×n个地面元

2）依次计算各地面元在景观图上的像素行列号（Il，Jl）

3）进行消隐处理；

4）由地面元计算其对应的正射影像像素行列号

5）将正射影像相应像素的灰度值g0取出赋予景观图像素（Il，Jl）：gi（Il，Jl）= g0

五、论述

1、论述数字摄影测量的任务及现状。

答：任务：数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性，即量测与理解。即不仅要自动测定目标点的三维坐标，还要自动确定目标点的纹理。

现状：处理数字影像或数字化影像、自动化和半自动化作业、可生产数字产品、模拟产品。

面临的若干典型问题：

1、辐射信息详细略…

当代数字摄影测量不仅要自动测定目标点的三维坐标，还要自动确定目标点的纹理。

2、数据量与信息量

“数据量大”是全数字摄影测量的一个特点与问题，要处理这样大的数据量，必然依赖于计算机的发展，而目前的计算机已经能够在一定程度上达到这一要求。

3、速度与精度

影像匹配速度500-1000点/秒，量测速度100-200点/秒，远远超过人工量测与匹配速度。精度达到子像素级。

4、影像匹配

自动化是当代数字摄影测量最突出的特点。而影像匹配是实现自动立体量测的关键。

单点匹配——多点匹配——整体匹配

灰度匹配、特征匹配、关系匹配

从“单点匹配”到“整体匹配”是数字摄影测量影像匹配理论和实践的一个飞跃。

多点最小二乘影像匹配与松弛法影像匹配等整体影像匹配方法考虑了匹配点与点之间的相互关联性，因而提高了匹配结果的可靠性与结果的相容性、一致性。

5、影像解译

常规摄影测量采用人工目视判读识别影像中的物体。数字摄影测量中对居民地、道路等目标自动识别与提取已经取得一些较好的研究成果。

2、什么是DTM、DEM、DHM？它们有什么关系？DEM有哪几种主要的形式，

其优缺点各是什么？

答：（1）数字地面模型（Digital Terrain Model, DTM)是地形表面形态等多种信息的一个数字表示。它是定义于某一区域D上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述，如地面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等其它地面诸特征。

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（DEM，Digital Elevation Model），或DHM(Digital Height Model)。高程是地理空间中的第三维坐标。

即DEM是表示区域D上地形的三维向量有限序列。

（2）DEM是DTM的一个子集，是DTM的基础数据、最核心部分。

（3）1）规则格点（格网）DEM

优点：结构简单，存贮量最小(还可进行压缩存贮)，非常便于使用且容

易管理。

缺点：a) 地形简单的地区存在大量冗余数据；

b)由于栅格过于粗略，有时不能精确表示地形的关键特征,如山

峰、洼坑、山脊等；

c)如不改变格网大小,则无法适用于起伏程度不同的地区；

d)对于某些特殊计算如视线计算时，格网的轴线方向被夸大。

为克服其缺点，可采用附加地形特征数据、如地形特征点、山脊

线、山谷线、断裂线等，从而构成完整的DEM。

2）不规则三角网DEM

不规则三角网(TIN)表示法克服了高程矩阵中冗余数据的问题，而且能更加有效地用于各类以DTM为基础的计算。但其数据量较大，结构复杂，使用与管理也较复杂。

3）Grid-TIN混合形式的DEM

充分利用了上述两种形式DEM的优点，克服了它们的缺点。

3、叙述数字摄影测量的DEM数据采集各种方式的特点。

答：1）沿等高线采样：主要用于地形复杂及陡峭地区、山区。

2）规则网格采样：按规则矩形网格进行采样，可直接生成规则矩形格网的DEM数据。

优点是方法简单、精度较高、作业效率也较高；缺点是特征点可能丢失。

3）沿断面扫描

获取数据的精度比其他方法要差，特别是在地形变化趋势改变处，常常存在系统误差。该方法作业效率是最高的，一般用于正射影像图的生产。

4）渐进采样：根据地形使采样点合理分布，即平坦地区采样点少，地形复杂区采样点多。

优点是使得数据点的密度比较合理，合乎实际的地形；

缺点是在取样过程中要进行不断的计算与判断，且数据存贮管理比简单矩形格网要复杂。

5）选择采样：根据地形特征进行采样，如沿山脊线、山谷线等进行采集。

尤其适合于不规则三角网的建立，但显然其数据的存贮管理与应用均较复杂。

6）混合采样：将规则采样与选择采样结合起来。

为了区别一般的数据点与特征点，应当给不同的点以不同的特征码。

7）自动化DEM数据采集:按影像上的规则格网利用数字影像匹配进行数据采集。

4、叙述DEM的应用。

答：一、基于DEM的信息提取（基本地形因子计算）

1. 极值高程和最大高差

2. 相对高程和平均高程

3. 坡度和坡向计算

4. 表面积的计算

5. 投影面积的计算

6. 体积的计算

7. 剖面积的计算

8. 地表粗糙度计算

二、等高线的绘制

三、基于DEM的可视化分析（通视分析）

四、流域水文特征分析、估计侵蚀和径流等

五、晕渲图、三维场景的制作、虚拟现实(Virtual Reality)

六、辅助地貌分析，对地表形态进行自动分类，不同地表的统计分析与比

较

七、摄影测量中基于DEM进行单片修测

八、数控微分纠正、数字微分纠正

九、作为背景叠加各种专题信息如土壤、土地利用及植被覆盖数据等，以

进行显示与分析；

十、与GIS联合进行空间分析；

十一、作为国家地理信息的基础数据；

十二、城市规划、土木工程、景观建筑与矿山工程等规划与设计，交通路

线的规划与大坝选址，

此外，从DEM还能派生以下主要产品：平面等高线图、立体等高线图、等坡度图、晕渲图、通视图、纵横断面图、三维立体透视图、三维立体彩色图等。

5、叙述三角网数字地面模型TIN的三种存贮数据结构，并说明它们的优缺点。

一、直接表示网点邻接关系的结构

存贮量小，编辑方便

计算量较大，不便于TIN的快速检索与显示

二、直接表示三角形及邻接关系的结构

检索网点拓扑关系效率高，便于等高线快速插绘，TIN快速显示与局部结构分析。但存贮量较大，编辑不方便。

三、混合表示网点及三角形邻接关系的结构

存贮量与直接表示网点邻接关系的结构相当，但编辑与检索都比较方便。

6、试述航空影像反解法数字微分纠正的原理与过程。

7、说明线性阵列扫描影像反解法纠正也需要迭代的原因及其直接法与间接法

相结合的纠正方案的原理与优点。

8、叙述跨接法影像匹配的基本思想、过程（已有一对配准特征的情况）、优缺

点。

先几何改正，再进行影像匹配。

1.特征提取：将特征定义为一个“影像段”，由三个特征点组成：一个灰度

梯度最大点Z，两个“突出点”（梯度很小）S1、S2 。

2.构成跨接法匹配窗口

跨接法的优点：可以预先消除影像变形对影像相关的影响。

缺点：匹配结果的正确性完全取决于“已配准的点”是否准确。

9、试写出最小二乘影像匹配的精度公式，并讨论匹配精度与相关系数及影像纹

理的关系。

1、最小二乘影像匹配的精度与相关系数有关，相关系数愈大则精度愈高。

2、影像匹配的精度与影像窗口的“信噪比”有关，信signal噪noise比愈大，则匹配的精度愈高。

3、影像匹配的精度还与影像的纹理结构有关，即与有关。

4、特别是当愈大，则影像匹配精度愈高。当，即目标

窗口内灰度没有变化（如湖水表面、雪地等）时，则无法进行影像匹配。5、同时，也说明了特征匹配的重要性及其优点。所谓提取特征，实质就是探索具有灰度明显变化的影像。

湖南城市学院摄影测量学,A卷(答案)

湖南城市学院学年第学期年级期末课程摄影测量学考核试题标准答案及评分细则考核方式:考试闭卷考试时量：120分钟试卷类型：A 一、填空题（15分，每空1分） 1．摄影测量学的发展经历了、和三个阶段。（模拟摄影测量阶段，解析摄影测量阶段，数字摄影测量阶段） 2．确定投影中心（物镜后节点）相对于像平面位置关系的参数，称，具体包括三个；确定摄影瞬间像片在空间坐标系中位置和姿态的参数, 称，具体包括六个。（内方位元素；f，X 0，Y 0；外方位元素；三个线元素和三个角元素或Xs，Ys，Zs，φ，ω，κ） 3．利用立体像对中存在的同名光线共面的几何关系，以解析计算方法解求两张像片的相对方位元素的过程称；利用物方控制点，以解析计算方法解求（相对定向后建立的）自由模型的绝对定向元素的过程，称。（解析相对定向，解析绝对定向） 4．摄影测量中常用的坐标系有两大类。一类是用于描述像点的位置，称为像方空间坐标系，主要包括、和坐标系；另——类是用于描述地面点的位置．称为物方空间坐标系，主要包括、和坐标系。（像平面坐标系，像空间坐标系，像空间辅助坐标系；摄影测量坐标系，地面测量坐标系，地面摄影测量坐标系）二、选择题（10分，每小题2分） 1．影像匹配实质上是在两幅(或多幅)影像之间识别（D） A．候选点B．特征点C．差异点D．同名点 2．航片上的投影差是由（A）引起的像点位移。 A．地形起伏B．像片倾斜C．摄影姿态D．地球曲率 3．一个立体像对同名像点的X坐标之差称为（A） A．左右视差B．上下视差C．投影差D．畸变差 4．一个像对立体模型的绝对定向至少需要（D）个控制点 A．三个平面B．三个平高C．四个平高D．两个平高和一个高程 5．数字线划图的英文缩写是（D） A．DEM B．DRG C．DOM D．DLG 三、名词解释（12分，每小题3分） 1．像点位移：当航摄像片有倾角或地面有高差时，所摄的像片与上述理想情况有差异。这种差异反映为一个地面点在地面水平的水平像片上的构像与地面有起伏时或倾斜像片上构像的点位不同，这种点位的差异称为像点位移，它包括像片倾斜引起的位移和地形起伏引起的位移，其结果是使像片上的几何图形与地面上的几何图形产生变形以及像片上影像比例尺处处不等。 2．数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。 3．单片空间后方交会：在单张像片上，利用一定数量的地面控制点及其对应的像点坐标，根据共线条件方程求解像片的6个外方位元素。 4．影像核线：立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线。四、问答题（63分） 1．在立体坐标量测仪上如何量测像点坐标（12分） ⑴像片归心（3分）使像平面上坐标系（一般采用框标坐标系）原点与坐标仪原点重合 ⑵像片定向（3分）使像平面上坐标系的轴系与坐标仪轴系重合 ⑶测定仪器零位置（3分）将左右测标分别对准像平面上坐标系原点读取x.y.p.q值检校好的仪器标准零位置为: ⑷立体量测（3分） a.动x.y手轮使测标对准a1 b. 动p.q手轮使测标对准a2 00 . 10 00 .0 00 . 100 00 . 100 = = = = q p y x

摄影测量学习题3

一、名词解释 1、摄影测量学：从非接触式成像和其他传感器系统，通过记录、测量、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。 1、像片比例尺：像片上的线段l与地面上相应线段的水平距L之比。 2、绝对航高：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。 3、相对航高：摄影物镜相对于某一基准面的高度 4、像点位移：一个地面点在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位的差异称为像点位移 5、摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点的空间距离 6、航向重叠：同一航带内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠 7、旁向重叠：两相邻航带像片之间也需要有一定的影像重叠，这种影像重叠称为旁向重叠 8、像片倾角：摄影瞬间摄影机物镜主光轴偏离铅垂线的夹角 9、像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜（摄影中心）与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。 10、像片的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数 11、像片的外方位元素：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 12、相对定向元素：确定像对中两像片之间相对位置所需的元素 13、绝对定向元素：确定单张像片或立体模型在地面坐标系中方位和大小所需的元素。解算立体像对绝对方位元素的工作。 14、单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的控制点空间坐标与影像坐标，根据共线条件方程，反求该影像的外方位元素，这种方法称为单幅影像的空间后方交会15、空间前方交会：由立体像对左右两影像的内、外方位元素和同名像点的影像坐标量测值来确定该点的物方空间坐标（某一暂定三维坐标系统里的坐标或地面量测坐标系坐标），称为立体像对的空间前方交会 16、双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法，称为双像解析摄影测量。 17、空中三角测量：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法 23、像片纠正：通过投影转换，将倾斜像片变换成规定比例尺水平像片的作业过程。 25、立体像对：从不同摄站摄取的具有重叠影像的一对像片。二、填空 1.4D产品是指DEM、DLG、DRG、DOM。 2.摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。 3.摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。 4.模拟摄影测量是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。 5.解析摄影测量以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学。 6.数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数

数字摄影测量学要点

数字摄影测量复习要点（2016.5） 1、摄影测量发展历程模拟摄影测量(1851-1970) 模拟摄影测量主要是根据摄影过程的几何反转，反求地面点的空间位置。它所采用的仪器为光学投影器、机械投影器或光学-机械投影器模拟摄影过程，用光线交会被摄物体的空间位置。解析摄影测量(1950-1980) 1957年，Helava提出用“数字投影代替”物理投影，数字投影就是利用电子计算机实时的进行共线方程的解算，从而交会出被摄物体的空间位置。数字摄影测量(1970-现在）利用数字影像相关技术，实现真正的自动化测图。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别： 1)处理的原始信息主要是数字影像； 2)以计算机视觉代替人眼的立体观测。 2、数字摄影测量的任务、特点主要任务：使用星载(机载)传感器所获取的可见光影像对地球陆地区域进行信息提取，具体包括：目标量测、影像解译、地形图测绘、正射影像图制作、数字高程模型生成。特点：数据量大、计算机运算速度快、技术精度高。 3、数字摄影测量定义：数字摄影测量是利用影像相关技术来代替人眼的目视观测，自动识别同名点，实现几何信息的自动提取。主要内容：影像及特征点的识别、同名像点的自动相关和匹配、数字影像纠正技术、数字高程模型（DEM）的制作、数字摄影测量系统的完整操作和测绘产品的生产。 4、计算机辅助测图计算机辅助测图（又称数字测图）是利用解析测图仪或具有机助系统的模拟测图仪，进行数据采集和数据处理，测绘数字地图，制作数字高程模型，建立测量数据库。计算机辅助测图系统所处理的依旧是传统像片，且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测，计算机则起数据记录与辅助处理的作用，是一种半自动化的方式。计算机辅助测图是摄影测量从解析化向数字化的过渡阶段。

摄影测量学基础试题

一、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。二、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。（1）写出整体平差的误差方程式的一般式。（2）将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。（3）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。

摄影测量习题集N

《摄影测量与遥感》习题集一、名词解释摄影测量与遥感、像平面坐标系、相机主距、单片空间后方交会、主合点、像主点、GPS辅助空中三角测量、量测相机、非量测相机、航高、DTM、DEM、DOM、摄影比例尺、航向重叠度、旁向重叠度、数字微分纠正、摄影基线、内方位元素、外方位元素、采样、重采样、像点位移、解析空中三角测量、内定向、相对定向、绝对定向、空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、温度分辨率、大气窗口、正解法（直接法）数字微分纠正、反解法（间接法）数字微分纠正、主动式遥感、被动式遥感、地物光谱特征曲线、地面采样间隔（GSD）二、填空题 1．摄影测量与遥感要解决的是所获信息的“2W”问题，即___________和___________这两大问题。 2.摄影测量的发展经历了_______、_______和_______三个阶段。 3.同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为_______，一般在___ 以上。相邻航线的重叠称为_______，重叠度要求在___以上。 4.摄影中心且垂直于像平面的直线叫做_________，它与像平面的交点称为 ______。 5.全数字摄影测量一般分为_______和________两种方式。 6.航空摄影像片为地面景物的_________投影。 7.摄影测量中常用的坐标系有_______、_______、_______、_______、 _______、_______。

8.像点a、摄影中心S和物点A在同一条直线上，描述这三点共线的数学关系式称为。 9.利用航摄像片上三个以上像点坐标和相应的地面点坐标，计算像片的外方位元素的工作，称为。 10.相对定向的目的是，最少需要对点。 11.解求单张像片的外方位元素最少需要个点。 12.采用连续法对像对进行相对定位时，通常采用_______________________作为描述两张像片相对位置的像空间辅助坐标系。 13.单元模型的绝对定向最少需要_______个平高点和_______个高程地面控制点。 14.两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要______个_______ 和___ 个_______地面控制点。 15.恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是 __________________方程。 16. 解析空中三角测量根据平差计算范围的大小，可分为_______________、_____________和_____________三类。 17.影像数字化包括_______和_______两项内容。 18.用于影像匹配的特征分为________和_________两种。 19.基于灰度的影像相关的基本方法有___________、_________和__________________。

数字摄影测量学复习

数字摄影测量学一、绪论两个基本关系：几何关系、对应性关系划分摄影测量发展阶段的根本依据是他们处理两种关系的方式数据获取技术发展航空数码成像；卫星成像；POS;LiDAR;SAR;低空摄影测量；移动测量系统理论发展灭点理论；广义点理论；多基线立体；影像匹配理论发展；目标自动识别应用发展灭点应用实践；广义点摄影测量的应用；数码城市建模；数据处理新算法二、数字影像获取与处理（4-9节） 2.4、数字航摄仪线阵：ADS40、ADS80、TLS、JAS 面阵：DMC、UCD、A3、SWDC 2.5、POS POS=GPS+IMU 用于在无地面控制或少量地面控制情况下航空遥感对地定位和影像获取差分GPS获取高精度位置测量数据 INS输出高采样率的位置数据，高精度的姿态数据 2.6、LiDAR 快速获取精确的高分辨率DSM以及地面物体的三维坐标 2.7、航天数字影像获取系统及特点特点：高分辨率，线阵式CCD、采用有理函数模型、立体成像、定位精度高提供高分辨率的全色、多光谱、高动态范围和高信噪比的影像、多景影像主要问题：云量和雪量问题；获得与传统航片一样的制图精度比较困难 2.8、SAR 一般是侧视成像，是一种高分辨率相干成像系统；斜距投影主要存在斑点噪声、斜距影像的近距离压缩、透视收缩、叠掩、阴影及地形起伏引起的像点位移等几方面的问题 2.9、倾斜摄影测量特点：反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、建筑物侧面纹理可采集、数据量小易于网络发布

三、摄影测量解析方法（1-6节）背景：近景摄影测量中，常常采用大角度大重叠度的摄影方式，外方位元素中存在大的旋转角，相邻摄站点之间存在较大的位置差异，初值很难获取。经典欧拉角方法不再适用。需要不依赖位置与姿态初始值的解析方法。 3.1、空间后方交会在后方交会中，有效可靠地描述两坐标系之间的旋转关系是解决问题的关键。描述旋转的常用形式：欧拉角、正交旋转矩阵、四元数欧拉角：能明确表示旋转矩阵R的几何意义，但需要较好的位置和姿态初值。方向余弦法方案：将9个方向余弦值作为待求参数，参与平差解算。R中只有3个独立元素，其余6个参数可以根据6个正交条件推得。因此可根据6个正交条件建立6个条件方程，按附有条件的间接平差直接解算未知参数。优点：不要求初值，避免了三角函数的计算和欧拉角方法中因旋转角定义不同而导致的公式不同所带来的不便，收敛速度快。四元数几何意义：代表了一个转动，可同时确定刚体的位置和姿态。方案:旋转矩阵用四元数表示，只有一个约束条件，同样据此可建立附有限制条件的间接平常模型解求未知参数优点：和方向余弦法一致缺点：较差的初值，收敛情况不如方向余弦法；都能正确收敛时，收敛次数相当，而方向余弦法计算结果更接近于经典欧拉角方法。 Givens变换：用正交变换解最小二乘问题，数值稳定性和解的精度往往优于组成法方程组的方法。当法方程组病态时尤其如此。 3.2、相对定向原理：共面方程完成标志：上下视差为0。连续法相对定向元素：以左像空间坐标系为基础，右像片相对于左像片的相对方位元素称为~。单独法相对定向元素：在以左摄影中心为原点、左主核面为XZ平面、摄影基线为X轴的右手空间直角坐标系中，左右像片的相对方位元素称为~。大角度相对定向：经典方法μ、v的假设不合理；迭代难以收敛。基于方向余弦和四元数的连续相对定向均需考虑基线长度的约束条件。相对定向迭代解法：一般是在影像的内方位和姿态的近似值为已知时被应用。相对定向直接解法：当内方位、姿态均为未知时采用。

摄影测量学考试知识点汇编

摄影测量学习题一、名词解释： 1、摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。 2、光圈号数：相对孔径的倒数 3、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深 4、超焦点距离：当物镜向无限远物体对光时，不仅远处的物体构象清晰，而且在离开物镜不小于某一距离H 的所有物体，其构象都很清晰，这个距离H 就称为超焦点距离或称为无限远起点 5、视场：将物镜对光于无穷远，在焦面上会看到一个照度不均匀的明亮圆。这个直径为 ab 的明亮圆的范围称为视场 6、视场角：物镜的像方主点与视场直径所张的角2α。 7、像场：在视场面积内能获得清晰影像的区域 8、像场角；物镜的像方主点与像场直径所张的角2β。像主点：摄影机轴在框标平面上的垂足。 11、航向重叠：沿飞行方向上相邻像片所摄地面的重叠区。 12、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠主光轴：通过诸透镜光轴的轴主点：主平面与光轴的交点 13、摄影基线：相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线。 15、内方位元素确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。 16、外方位元素确定摄影摄影机或像片的空间位置和姿态的参数焦点平行光轴的投射光线经物镜后产生折射，该折射线与光轴的交点。 17、像片倾角航摄仪光轴与通过物镜中心的铅垂线所夹的角称为像片的倾斜角 19、像片旋角相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线之间的夹角称为像片的旋偏角 20、倾斜误差因像片倾斜引起的像点位移节点投射光线与成像光线与光轴的交角u 和u ′相等时，投射光线与成像光线与光轴的交点。 21、投影差因地形起伏引起的像点位移 22、摄影比例尺航摄相片上某一线段构成的长度与地面上相应水平距离之比。 23、像片控制点为联系地面与相片而测定地面坐标的像点。相对孔径物镜焦距与有效孔径之比 25、左右视差同名像点在各自像平面坐标系中的x 坐标之差 26、上下视差同名像点在各自像平面坐标系中的Y 坐标之差 27、核点基线延长线与左、右像片的交点k 1、k 2称为核点 28、核线核面与像片的交线称为核线 29、核面通过摄影基线S 1S 2与任一地面点A 所作的平面W A 30、投影基线两摄站的连线 31、像片基线指相邻两张像片主点的连线 32、解析空中三角测量即在一条航带几十条像对覆盖的区域或由几条航带几百哥像对构成的区域内，仅仅由外业实测几个少量的控制点，按一定的数学模型，平差解算出摄影测量作业过程中所需的全部控制点及每张像片的外方位元素 33、空间后方交会就是利用地面控制点的已知坐标值反求像片外方位元素 ()()()()(){} 2332233213322232332 1[]Z X Y X Y Y Y X X X Z Y X X Y Z X Y Y X Z X Y X Y =-+-+-+-+--

数字摄影测量复习题含答案

第五章数字影像与特征提取 1.什么就是数字影像?其频域表达有什么作用？答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像 ②频域表达对数字影像处理就是很重要得。因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。 2.怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值？答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样 3.常用得影像重采样方法有哪些？试比较她们得优缺点答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差; 双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜; 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时;

4、已知/为采样间隔,用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1) //4)*102+(1 - 4) //4(1- /4)*118+( /4)* ( /4)*126 =102+13/-1 ５、什么就是线特征？有哪些梯度算子可用于线特征得提取？答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对 ②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等第六章影像匹配基础理论与算法 1. 什么就是金字塔影像？基于金字塔影像进行相关有什么好处？为什么? 答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。将这些影像叠置起来颇像一座金字塔,因而成为金字塔影像结构 ②好处:提高了影响得可靠性与准确性,速度增快,先用低通滤波进行初相关,找到了同名点得粗略位置,然后利用高频信息进行精确相关,实现从粗到细得处理过程 ③因为通过相关函数得谱分析可知,当信号中高频成分较少时,相关函数曲线较平缓;但相关得拉入范围较大;反之,当高频成分较多时,相关函数曲线较陡,相关精度较高,但相关拉入范围较少;此外,当信号中存在高频窄带随机噪声或信号中存在较强得高频信号时,相关

测绘学概论习题集xin1

第1章总论 1. 什么是测绘学？它是研究什么的？答：针对地球而言，研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。研究内容：1.建立一个统一的地球坐标系统，用以准确表示空间任一点的几何位置；2.利用地面大量点的坐标和高程，进行地表形态的测绘工作；3.把用测量仪器和方法获取的自然和人类社会现象的空间分布、相互联系及其动态变化信息，以地图图形的形式反映和展现出来； 4.经济建设、国防建设需要测绘工作； 5.研究海洋环境下的测量； 6.研究误差处理，提高测量成果质量； 7.研究测绘学在社会经济发展的各个相关领域中的应用。 2.测绘学包含几个子学科？每个子学科的基本概念是什么？答：包含五个学科：大地测量学、摄影测量学、地图制图学、工程测量学、海洋测绘学；大地测量学：研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和测定地面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。摄影测量学: 研究利用摄影的手段获取目标物的影像数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像表达测绘成果的学科。地图制图学: 研究地图制作的地图学基础理论、地图设计、地图编绘和复制的技术方法及应用的学科。工程测量学: 研究工程建设和自然资源开发中进行测量工作的理论和技术的学科。海洋测绘学:研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制的理论和方法的学科。 3.测绘学中发展了哪些新技术？答：空间定位技术：依据用户和4颗卫星之间的伪距测量，根据卫星在适当参考框架中的已知坐标确定用户接收机天线的坐标。航天遥感技术：不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息，经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理特性和相互联系及其变化规律的科学技术. 地理信息系统技术：在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统. 3S集成技术： GPS:用于实时、快速地提供目标的空间位置； RS: 用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何、物理信息和各种变化；

摄影测量学考试复习

产品是指、、、。摄影测量学：是利用光学摄影机摄取照片，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摄影测量按远近分为航天摄影测量、航空摄影测量，地面摄影测量，近景摄影测量，显微镜摄影测量。摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。 .由于立体像对选取的像空间辅助坐标系的不同分为连续像对与单独像对摄影机的主距：航空摄影物镜中心至底片面的距离是固定值 .摄影比例尺：严格讲，摄影比例尺是指航摄像片上一线段为与地向上相应线段的水干距之比。摄影像片的影像比例尺处处均不相等 .摄影航高：摄影机的物镜中心至该面的距离 .绝对航高：摄影物镜相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。 .相对航高：摄影物镜相对于某一基准面或某一点的高度 .制定航摄计划： .确定摄区范围；.选择航摄仪；.确定航摄仪的比例尺；，确定摄影航高；，需要像片数，日期等。 .摄影基线：航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线。 .摄影资料的基本要求：.影像的色调，.像片的重叠，.像片倾角，.航线弯曲，,像片旋角 .像片倾角：空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，它偏离铅垂线的夹角应小于，夹角称为像片倾角。 .航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称为航向重叠，一般要求在％以上。目的：保证像片立体量测与拼接 .旁向重叠：相邻航线的重叠称为旁向重叠，重叠度要求在％以上 .中心投影：投影光线会聚与一点 .像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足 .像底点：主垂线与像片面的交点 .摄影测量常用的坐标系统有哪些？像平面坐标系；像空间坐标系；像空间辅助坐标系；摄影测量坐标系；地面测量坐标系 .对于一张航摄像片其内外方位元素为内外方位元素均为常数， .内方位元素：内方位元素是表示摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括三个参数。即摄影中心到像片的垂距(主距)及像主点o 在像框标坐标系中的坐标00,y x .外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置与姿态的参数称为外方位元素，外方位角元素：确定像空间坐标系的三轴在地面坐标系中的方向。 .像点在像空间直角坐标系与像空间辅助坐标系的变换关系： .同名像点：同名光线在左右相片上的构像 .摄影基线：同一航线内相邻两摄站的连线 .核线：核面与像片的交线，核线会聚于核点 .核面：摄影基线与地面点所作平面 .同名像点：地面上一点在相邻两张像片上的构像 123123123u x a a a x v R y b b b y w f c c c f ???????? ???????? ==????????????????--????????

数字摄影测量学汇总

《数字摄影测量学》实习报告学院：班级：姓名：学号：日期：

一、实验的意义和目的本次实习是基于全数字摄影测量系统VirtuoZo平台，制作数字高程模型、数字正射影像、数字线划图等数字产品。是将理论知识与实际生产相结合的过程。通过对VirtuoZo的应用实习，熟悉该系统的基本功能及操作特点，掌握DEM、DOM、DLG产品制作过程。二、实习内容 1、学习VirtuoZo摄影测量系统； 2、2_Hammer测区数据准备：参数录入； 3、模型定向：内定向、相对定向、绝对定向、核线影像生成； 4、2_Hammer测区2个模型的影象匹配； 5、产品生成（DEM、DOM、等高线）三、操作步骤 1.启动VirtuoZo 正确安装VirtuoZo 之后，即可以运行程序。在Windows 中启动VirtuoZo 有以下几种方法：在桌面启动VirtuoZo的快捷方式。依次单击选项“开始” > “程序” >Supresoft > VirtuoZo > VirtuoZo，即可调用VirtuoZo软件。在Windows系统的资源管理器中，找到VirtuoZo安装目录，在bin子目录下找到VirtuoZo.exe文件，双击鼠标即可实现调用。 2.新建测区（1）选择文件> 新建/打开测区新建一个测区。（2）在弹出的打开参数对话框中文件名栏填入测区名hammer，单击打开。（3）单击主目录一栏右侧的按钮，选择测区目录，例如Hammer文件夹，确定后如图所示。按照默认设置即可，单击保存。 3.创建相机参数和像控点文件创建相机参数文件：（1）选择主界面下的设置>相机参数来设置相机参数。

数字摄影测量试题

《数字摄影测量》考查题一、名词解释（每词3分，共30分） 1.数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，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，提取所摄对像以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.灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算法进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像元的灰度作为图像匹配的基础。 3.同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4.正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几何处理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重新采样，形成新的正射影像。 5.金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔，称为金字塔影像结构。 6.灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7.核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线为核线。 8.数字高程模型：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。 9.影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10.特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应点二、判断（每小题2分，共10分） 1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确） 2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相关。（正确） 3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误） 4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确） 5.基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误）三、简答题（每小题8分，共40分） 1.摄影测量学的新发展。答：1）高分辨率遥感影像—数字影像+RPC；2）数码相机逐步应用于航空摄影测量；3）POS 自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统（GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection And Ranging；5）干涉雷达INSAR 2.数字摄影测量的组成。答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出

测绘学基础习题.

第四章《测绘学基础》习题集 §4-1测量学基本知识 1. 什么是水准面？水准面有何特性？ 2. 何谓大地水准面？它在测量工作中有何作用？ 3. 测量工作中常用哪几种坐标系？它们是如何定义的？ 4. 测量工作中采用的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同之处？画图说明。 5. 何谓高斯投影？高斯投影为什么要分带？如何进行分带？ 6. 高斯平面直角坐标系是如何建立的？ 7. 应用高斯投影时，为什么要进行距离改化和方向改化？ 8. 地球上某点的经度为东经112°21′，求该点所在高斯投影6°带和3°带的带号及中央子午线的经度？ 9. 若我国某处地面点P的高斯平面直角坐标值为：x=3102467.28m，y = 20792538.69m。问： ⑴该坐标值是按几度带投影计算求得。 ⑵P点位于第几带？该带中央子午线的经度是多少？P点在该带中央子午线的哪一侧？ ⑶在高斯投影平面上P点距离中央子午线和赤道各为多少米？ 10. 什么叫绝对高程？什么叫相对高程？ 11. 根据“1956年黄海高程系”算得地面上A点高程为63.464m，B点高程为44.529m。若改用“1985国家高程基准”，则A、B两点的高程各应为多少？ 12. 用水平面代替水准面，地球曲率对水平距离、水平角和高程有何影响？ 13. 什么是地形图？主要包括哪些内容？ 14. 何谓比例尺精度? 比例尺精度对测图有何意义？试说明比例尺为1/1000和1/2000地形图的比例尺精度各为多少。 15. 试述地形图矩形分幅的分幅和编号方法。

§4-2水准测量原理与仪器 1.试绘图说明水准测量的原理。 2.将水准仪置于D、N两点之间，在D点尺上的读数d＝1585mm，在N点尺上的读数n ＝0465mm，试求高差h ND，并说明d、n两值哪一个为后视读数。 3.有AB两点，当高差h AB为负时，A、B两点哪点高？高差h AB为正时是哪点高？ 4.水准测量时，转点的作用是什么？尺垫有何作用？在哪些点上需要放置尺垫？哪些点上不能放置尺垫？为什么？ 5.水准仪是如何获得水平视线的？水准仪上圆水准器和水准管有何作用？它们的水准轴各在什么位置？ 6.何谓水准器的分划值？水准器分划值与水准器灵敏度有何关系？ 7.设水准管内壁圆弧半径为50m，试求该水准管的分划值。 8.与S3水准仪相比，精密水准仪的读数方法有何不同之处？ 9.试述自动安平水准仪的工作原理。 10.电子水准仪与普通光学水准仪相比较，主要有哪些特点？ 11.试述三、四等水准测量在一个测站上的观测程序。有哪些限差规定？ 12.水准仪有哪几条主要轴线？水准仪应满足的主要条件是什么？ 13.何谓水准仪的i角？试述水准测量时，水准仪i角对读数和高差的影响。 14.试述水准测量时，为什么要求后视与前视距离大致相等的理由。 15.已知某水准仪的i角值为－6″，问：当水准管气泡居中时，视准轴是向上还是向下倾斜？ 16.交叉误差对高差的影响是否可以用前后视距离相等的方法消除，为什么？当进行水准测量作业时，若仪器旋转轴能严格竖直，问：观测高差中是否存在交叉误差的影响，为什么？ 17.水准尺倾斜对水准尺读数有什么影响？ 18.若规定水准仪的i角应校正至20″以下，问：这对前、后视距差为20m的一个测站，在所测得的高差中有多大的影响? 19.三、四等水准测量中为何要规定用“后、后、前、前”的操作次序? 20.在施测一条水准测量路线时，为何要规定用偶数个测站? 21.对一条水准路线进行往返观测有什么好处？能消除或减弱什么误差的影响？

测绘工程第3学期-数字摄影测量学-阶段作业详解

数字摄影测量学(专升本)阶段性作业1 单选题(共40分) 说明:（） 1. 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的产品不同，其中，数字摄影测量的产品是 _____。(4分) (A) 模拟产品 (B) 数字产品 (C) 模拟产品或数字产品 (D) 以上都不是您的回答：C 2. 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性，即量测与 _____。(4分) (A) 理解（识别） (B) 生成DTM (C) 生成正射影像图 (D) 影像数字化测图您的回答：A 3. 计算机辅助测图的数据采集过程中，第一个步骤是像片的 _____。(4分) (A) 定向 (B) 相对定向 (C) 外定向 (D) 绝对定向您的回答：A 4. 按地形图图式对地物进行编码，可分两种方式进行。其中，只需要 3位数字的编码方式是_____，其缺点是使用不方便，使软件设计复杂。(4分) (A) 顺序编码 (B) 按类别编码 (C) 按地物编码 (D) 按地貌编码您的回答：A 5. 量测的数据即每一点的三维坐标是数字测图数据的主体。对量测的每一点要填写坐标表，在填写时，除了最主要的内容——点的X，Y，Z坐标之外，还必须填写其_____，供编辑与绘图时检索用。(4分) (A) 链接指针 (B) 属性码 (C) 首点检索指针

(D) 公共检索指针您的回答：A 6. 模型之间的接边及相邻物体有公共边或点的情况，均要用到 _____功能，避免出现模型之间“线头”的交错，或者本应重合的点不重合。(4分) (A) 直角化处理 (B) 吻接 (C) 复制（拷贝） (D) 直角点的自动增补您的回答：B 7. 在数据输出之前，需对所采集的数据进行必要的处理，主要包括建立数字地面模型与 _____。(4分) (A) 生产数字地图的数据编辑 (B) 建立数字正射影像 (C) 生产地形数据库 (D) 栅格影像数据的矢量化处理您的回答：A 8. 机助测图的数据编辑任务有图形编辑与 _____两类。(4分) (A) 地物编辑 (B) 字符编辑 (C) 属性编辑 (D) 地形图图式编辑您的回答：B 9. 计算机辅助测图的数据输出的两个重要方面是数据库和 _____。(4分) (A) 生成DEM (B) 生成数字化地图 (C) 屏幕 (D) 栅格影像您的回答：C 10. 在计算机辅助测图的数据处理中，无论是联机还是脱机的编辑，机助测图数据编辑应包括插入、修改任意一点和_____等必须的功能以便对已记录的信息作修改。(4分) (A) 复制 (B) 删除 (C) 剪切 (D) 镜像您的回答：B 多选题(共18分)