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摄影测量学考试知识点汇总

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 ()()()()(){}

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34、空间前方交会：由立体像片对的两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定该点的

物方坐标的方法。

摄影机轴物镜后节点作框标平面的垂线

摄影机主距物镜后节点到像主点之间的垂距。航空摄影机的焦距是物镜主(节)点到焦点间的距离

感光度：感光材料对光化作用的敏感程度

景物反差景物最大亮度与最小亮度之比。

影像反差影像最大密度与最小密度之差。

摄影航高相对于摄影分区平均高程基准面的设计航高。

真实航高相对于某地面点的相对航高

航线弯曲度航线弯曲度是航线长度L与最大弯曲矢距δ之比

航迹是航线在地面上的投影

主垂面包含摄影机轴oSO的铅垂面W

主纵线主垂面与像片面的交线称vv

采样像片上的像点是连续分布的，但在数字化过程中不可能将每一个连续的像点全部数字化，而只能是每隔一个间隔Δ，读取一个点的灰度值，这个过程称为采样

量化每个点的灰度值一般不是整数，应将各点的灰度值取为整数，这一过程称为影像灰度的量化

二、问答题：

1，摄影测量要解决的基本问题是什么？摄影测量按研究对象，可分为哪几种？

将中心投影的像片转换为正射投影的地形图。按研究对象分：地形摄影测量，非地形摄影测量

2，航空摄影测量绘制地形图有哪几种方法？航空摄影测量有哪几个作业阶段？

综合法分工发全能法航空摄影航测外业（控制调绘）航测内业

3，摄影测量经历了哪几个发展阶段？单透镜包含哪些像差？

模拟摄影测量解析摄影测量数字摄影测量包括球面像差、慧形像差、像散、像场弯曲、畸变和色差。

4，摄影机物镜的焦距和摄影机主距有什么不同？试证明物镜成像的高斯公式和牛顿公式是等效的。

焦距主点到焦点的距离是光学概念，主距：物镜后节点到想主距之间的距离这是几何概念。高斯1/D+1/d=1/f D为物点A到物方主平面H的距离，称为物距；d为像点a 到像方主平面H′的距离，称为像距；f为物镜的焦距牛顿xx‘=f2 x和x′分别为物点到物方焦点和像点到像方焦点的距离所以：D= x＋f d＝x′＋f

4景深与哪些因素有关？与它们是怎样的关系？

1.景深与物距有关。物距越大，景深越大；物距越小，景深越小。与D成正比。

2.景深与光圈号数有关。光圈号数越大，景深越大。与k成正比。

3.景深与焦距有关。短焦距摄影机比长焦距摄影机所得的景深大。与f 成反比

5、量测用摄影机较之普通摄影机有何特征？

这类摄影机的物镜应具有良好的光学特性，要求畸变差小、分辨率高和透光力强；且它的机械结构要稳定可靠；应具备摄影过程的高度自动化。

相对于非量测摄影机，量测摄影机应具备二个特征：内方位元素已知，承片框上具有框标。摄影机按使用目的可分为哪几种摄影机？量测摄影机和非量测摄影机

航空摄影机按像场角可分为哪几种航空摄影机？常角窄角宽角特宽角航空摄影机

航空摄影机按摄影机主距可分为哪几种航空摄影机？

航空摄影时，为何要进行摄影分区划分？

当航空摄影测量的区域较大和测区内地形较为复杂，需要将测区划分为若干个摄影分区。摄区的原则应照顾到空中摄影领航技术的水平，航线不宜过长；同一摄区内地形要大致类同，可采用同一航空摄影机以相同航高进行摄影，以利于用同一种航测制图方法成图。

6、航摄像片上有哪些特殊点、线？试作图示之。

7、摄影测量中常采用的坐标系有哪几种？像平面坐标系像空间坐标系像空间辅助坐标系物方空间坐标系地面坐标系

航片外方位角元素中，以v 轴为主轴的角元素是哪些？φ、ω、κ

请写出旋转φ角的旋转矩阵。请写出共线条件方程式，式中各符号的含义是什么？像点坐标x 、y ，相应地面点坐标X 、Y 、Z ，投影中心在所取物方空间坐标系中的坐标X S 、Y S 、Z S ，摄影机主距f 和旋转矩阵中的三个独立参数(如φ、ω、κ)。

解释等角点的含义。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同方向之间，亦即水平地平面上相应方向之间的夹角恒等

解释等比线的含义。在等比线上倾斜航片的构象比例尺等于在同一摄影站摄取的水平像片的构象比例尺 8、航摄像片上一般有哪几种像点位移？并列出有关公式加以分析。

因地形起伏引起的像点位移像片水平时地形起伏引起的像点位移

9、航测生产的作业工序有哪些？

10、构建航带时，为什么要进行模型连接？如何计算模型连接系数？

自然观察时，是什么原因使我们有立体视觉？

人造立体效能时，是什么原因使我们有立体视觉？人造立体效能时，是影响信息中记录的左右视差教ΔP 导致生理误差

11、人造立体效能应满足的条件是什么？1）由两个摄影站点摄取同一景物面组成立体像对；

2）每只眼睛必须分别观察像对的一张像3）两条同名像点的视线与眼基线应在一个平面内。单测标法和双测标法各取得哪些成果？单侧标法得到的结果是模型点的空间坐标，而双测标法得到的结果是同名像点各自的像平面坐标

12、双像投影测图的基本思想是什么？立体摄影测量，也称双像测图，是由两相邻摄影站所摄取的、具有一定重叠度的一对像片为量测单元。这样的两张像片称为立体像对（简称像对）。

在立体摄影测量中，利用立体像对的两张像片进行投影，有可能建立按比例缩小的地面几何模型。量测几何模型，可直接测绘出符合规定比例尺的地形原图。

通过立体观察，可直接量测几何模型并绘出比例尺为 1/m 的地形原图。这种方法的基本思想是模拟空中摄影过程，或者说是摄影过程的几何反转模拟法解析法影像数字化立体测图

13、立体像对间有哪些特殊的点、线和面？试作图示之。 ??

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o 点的平分线与像片面的交等角点：倾角片面的交点像底点：铅垂射线与像片面的交点像主点：摄影机轴与像α???c c h h vv 水平线等比线：过等角点的像

面的交线主纵线：主垂面与像片??????????=????????????????????-=?????????????????????z y x R z y x w v u cos 0sin 010sin 0cos ???

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相对定向有几种方式？为何会有不同的相对定向方式？独立像对相对定向系统和连续像对相对定向系统采用不同的像空间辅助坐标系

14、像对相对定向的目的是什么？是恢复两张像片的相对位置，达到同名射线对对相交，建立起与地面相似的几何模型。

15、单独像对的相对定向时，其像空间辅助坐标系是如何确定的？其相对定向元素有哪些？

16、连续像对的相对定向时，其像空间辅助坐标系是如何确定的？其相对定向元素有哪些？相对定向至少需要几个定向点？所谓标准相对定向点的分布如何？这些点是否必须是像控点？作图示之。

5个不一定相对定向元素： φ1、κ1、φ2、κ2、ω2定向点的分布位置：如下图：图中点1、2是左、右像片的像主点，对左像片而言，点3、5是X1 ＝ 0,｜Y ｜最大的两点；而点4、6是X1 ＝ b ，｜Y ｜最大的两点

17、绝对定向的目的是什么？绝对定向元素有哪些？绝对定向需要几个已知点？它们的分布如何？它们是否必须是像控点？

目的：调整投影基线，使模型符合一定的比例尺以及将倾斜的模型置平，并使模型坐标纳入地面坐标系中。绝对定向所需已知点：至少3个（2点知平面坐标和高程，另一点知高程） 4、他们的分布：不位于一条直线上，都在模型中可辨认，并在土地上展会出来绝对定向元素：XS 、YS 、ZS 、Φ、Ω、Κ和b （比例尺）

DEM 常用的形式有哪两种？各自的特点如何？

规则矩形格网和不规则三角网地面点按一定矩形格网形式排列,存储量小，便于使用，又易于管理,有时候不能准确地表示地形的结构和细部按地形特征采集的点按一定规则连成覆盖整个区域、互不重叠的三角形。这种方式能较好地顾及地形特征点、线，真实地表示复杂的地形表面，这种数据结构其数据量大，数据结构也较复杂

当按一定间隔距离的格网采样时，如何判断格网密度是否适当？

当按一定间隔距离的格网采样时，此时取一个二次曲线来代表地表面相应部分的曲线，而用间隔中点的线性内插与二次曲线内插值所得到的断面高程的差异来判断格网密度是否适当

线性内插计算

对于TIN 模型有什么基本要求？

TIN 的构建应基于最佳三角形的条件，即应尽可能保证每个三角形是锐角三角形或等边三角形，即三角形的三边之和最小。

什么是狄洛尼三角网的空圆法则？

狄洛尼三角网为相互邻接且互不重叠的三角形的集合，每一三角形的外接圆内不包含其他的点推导出空间后方交会误差方程的系数a 11的表达式。 )(1)(1)()(313123111x a f a Z Z X f a f a Z Z a X Z a f X Z X f X x a S S +=-=+--=?-?=??= 空间后方交会的解算过程如何？

1)、获取已知数据：像片比例尺1/m ，平均航高H ，内方位元素x 0、y 0、f ，控制点坐标X 、Y 、Z (摄影测量坐标系)。 ()()()()()()()()()S

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(2)、量测控制点的像点坐标x、y。

(3)、确定未知数的初始值：角元素的初始值为0，线元素中，Z S0＝H＝mf，X S0、Y S0的取值可用四个角上控制点坐标的平均值。

(4)、计算旋转矩阵R。

(5)、逐点计算像点坐标的近似值(x) 、(y) 。

(6)、组成误差方程式：逐点计算误差方程式的系数和常数项。

(7)、组成法方程式：计算法方程的系数矩阵A T A与常数项A T L。

(8)、解求外方位元素：解求外方位元素改正数，并与相应的近似值求和，得到外方位元素新的近似值。

(9)、检查计算是否收敛将求得的外方位元素的改正数与规定的限差比较，小于限差则计算终止，否则用新的近似值重复4~8步的计算，直至满足要求为止

空间后方交会计算外方位元素的解算过程为什么要进行迭代计算？

因为空间后方交会的数学模型—共线方程是非线性方程，为了解外方位元素，需将共线方程线性化处理，而线性化方程不是原方程的严密表达式，故解算时必须进行迭代运算进行解析法前方交会与解析法绝对定向时，像空间辅助坐标系与摄影测量坐标系的关系有何不同？

进行解析法前方交会时，其使用的航片外方位元素是经空间后方交会计算得到的，而空间后方交会计算时，用的控制点的坐标和高程，得到的外方位角元素是相对物方坐标系的，所以此时的像空间辅助坐标系的轴与物方坐标系的轴是平行的

前方交会的计算过程如何？

解析法相对定向最后要计算模型点坐标，计算的模型点坐标是什么坐标系统中的坐标值？列解析法绝对定向误差方程式时，观测值是什么？

18、区域网空中三角测量有几种方法？

单航带解析空中三角测量时如何获得航带模型？航带模型绝对定向时为何只计算一次而不进行迭代计算？最后的加密坐标是如何求得的？

航带模型的获取是通过按像对法进行像对的相对定向以建立像对立体模型，再对各像对立体模型进行模型链接航带模型由于误差累计，产生了非线性变形，使绝对定向迭代计算不收敛，所以不进行迭代运算最后的加密坐标是由绝对定向的概略坐标加上非线性变形改正值来求得的

19、航带法区域网空中三角测量的步骤？

建立航带模型航带模型的绝对定向航带模型顶的非线性改正

20、光束法区域网空中三角测量的数学模型是什么？与单像空间后方交会有何异同？为什么？进行光束法区域网空中三角测量时必须要提供像片的外方位元素和加密点地面坐标近似值？如何获得这些近似值？

共线方程，模型是一样的但解算的未知数不全然相同：单像空间后方交会时，采用控制点的坐标和高程来解算航片的外方位元素，即此时地面点的高程和坐标是已知的；光束法区域网空中三角测量时，不但航片的外方位元素是未知的，而且加密点的地面坐标和高程也是未知的。

21、解析法绝对定向时，为什么要将控制点的大地坐标转换成摄影测量坐标？如何转换？绝对定向后模型点的摄影测量坐标如何转换为地面坐标？

因摄影测量计算时所采用的坐标系是右手系，而大地坐标系是左手系：此外，考虑绝对定向时希望旋转角K是个小角度，所以解析法绝对定向时，需要将控制点的大地坐标转换成摄影测量系的坐标

22、数字影像测图有哪些基本步骤？各个步骤的目的是什么？

数字影像采样量化，重采样

：1、影像数字化：提供数字图像资料。

2、采样量化：将连续的模型离散化，将各点灰度值取整。 2、内定向：求解扫描坐标

系与像片坐标系间的转换参数

3、相对定向：恢复两张像片的相对位置，达到同名射线对对相交，建立起与地面相似的

几何模型。

4、绝对定向：调整投影基线，使模型符合一定的比例尺以及将倾斜的模型置平，并使模

型坐标纳入地面坐标系中。

5、影响匹配：从两幅图中识别同名点，以便数字相关计算。

6、影像解译：从图像获取信息。

23、数字微分纠正有几种方法？试述数字微分纠正的作业原理。

数字为分方法：

直接法：将原始图像上的每一个像素，按共线方程求出相应与纠正影像上的像点坐

标，并赋予相应的灰度值。

间接法：从输入的某一个有规律的地面模型的节点（X,Y ）出发，反算其相应的输入

影像想点的点位（x,y)。

24、数字摄影测量中，模型定向完成后要按同名核线将影像的灰度予以重新排列，这样做

的目的是什么？

：使生成的核线影像保持与原始影像同样的信息量和属性

25、数字影像测图中为何要进行内定向？如何进行内定向？

在摄影测量中常取以像主点为坐标原点，框标连线为坐标轴的像片坐标系，由于在像片扫描的数字化过程中，其扫描坐标系一般不与像片坐标系平行且原点不同，所以同一像点的像片坐标x ，y 与其扫描坐标不相等，需要加以换算用仿射变换公式进行，式中，h 0、h 1、h 2、k 0、 k 1、k 2称为内定向参数，其数值由像片上四个框标点的扫描坐标及其相应的像平面坐标(视为理论值)组成误差方程式，平差运算求得

26、航摄像片与地形图有何不同？

27、在解析空中三角测量时，需要对像点坐标中的系统误差进行改正，请问有哪些系统误差？为什么必须消除这些系统误差？

底片变形、摄影物镜畸变差、大气折光差、地球曲率的影响

28、空间后方交会采用的是哪个公式？空间后方交会的目的是什么？试解释公式中各符号的含义上式是非线性函数，为了便于计算，需按泰勒级数展开，取小值一次项，使之线性化。。利用地面控制点的已知坐标值反求像片外方位元素 29、空间前方交会的目的是什么？如何进行空间前方交会？

由立体像片对的两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定该点的物方坐标 S 和S’为两个摄影站，摄取了一对像片。任一地面点A 在像对左右像片上的像点为a 和a’。现已知两张像片的内、外方位元素，设想将像片按内外方位元素置于摄影时位置，显然同名射线Sa 和S’a’必然交于地面点A 。

30、数字重采样常采用的方法有哪几种？简述双线性插值法原理

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31、确定同名核线的方法有哪几种？简述其中一种确定同名核线的方法

共面条件法和基于数字影像几何纠正法提取核线两种共面法

因为同一核线上的点均位于同一核面内，设b点为过a点左核线l上的任一点，则满足三线共面条件若采用单独像对坐标系统，得：

式中：u a、v a、w a和u b、v b、w b是像点a和b相对于单独像对的像空

间辅助坐标系的坐标

在左像片上取一点a，按(13-16)式计算出像空间辅助坐标系坐标(u a，v a，w a)。现在要求左核

线l上任一点b的坐标，展开，得：

而v b = b1x b + b2y b– b3f，w b = c1x b + c2y b– c3f

整理后得

同理，左像点a和右片同名核线上任一像点a′ 应位于同一核面上则有

同样，左像点a和右像点b′ 应位于同一核面内，按相同的算法则得b′ 点像点坐标b′(x b′′，y b′′)。

32、解析法相对定向的数学模型是什么？画出连续像对相对定向的计算流程图

解析法像对的相对定向是通过计算相对定向元素，建立地面的立体模型

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