《武汉大学《摄影测量学》考研重点笔记》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉大学《摄影测量学》考研重点笔记（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考试复习重点资料（最新版）考试复习重点资料（最新版） 封封 面面 第1页 资料见第二页资料见第二页 摄影测量学笔记 第一章绪论 基本要求： 了解摄影测量学的定义、任务和发展； 了解影像信息学的形成与发展。 名词解释： 1、摄影测量学 对研究的物体进行测量，量测和翻译所获得的影像，获取被摄物体的几 何信息和物理信息的一门科学和技术。 摄影测量学发展至今，经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量 三个发展阶段 2.摄影测量学三个发展阶段的特点： 发展阶段原始资料投影方式仪器操作方式产品 模拟摄影测量像片物理投影 模拟测图 仪 作业员手工模拟产品 解析摄影测量像片数字投影 解析测图 仪 机助作
2、业员 操作 模拟产 品 数字产 品 数字摄影测量 数字化 影像 数字影 像 数字投影计算机 自动化 操作 +作业员 的干预 数字产 品 模拟产 品 第二章摄影测量解析基础 基本要求： 了解像点坐标量测； 掌握单像空间后方交会的概念及原理； 熟悉空间后方交会的结算过程； 熟悉立体像对的前方交会概念； 了解解析法相对定向和绝对定向的概念； 了解双像解析摄影测量三种解法的区别。 名词解释： 归心：是使像片坐标的原点与仪器坐标的已知位置重合，定向是使坐标仪坐 标轴系与像平面坐标轴系平行。 单像空间后方交会 根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点 （已知其像点和地面 点的坐标） ，利用共线条件
3、方程求解像片外方位元素. 空间后方交会基本关系式 为提高解算外方位元素的精度，常有多余观测方程。在空间后方交会中， 通 常是在像片的四角上选取四个或更多的地面控制点， 因此要用最小二乘法平差计 算。 将地面控制点的地面坐标（X, Y, Z)视为真值 将相应像点坐标（x, y)视为观测值，观测值 + 观测值改正数 = 近似值 + 近似值改正数 立体像对的前方交会 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 )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(a fy )ZZ(c)YY(b)XX(a )ZZ(c)YY(b)XX(a fx SSS SSS SSS S
4、SS 333 222 333 111 方空间坐标系中坐标的方法 立体相对解析法相对定向 1、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立体模型。 无论是模拟法相对定向还是解析法相对定向， 同名射线对对相交定向的理论 基础。所谓同名射线对对相交，其实质是恢复了核面，即同名射线与基线共面。 解析法相对定向恢复核面，需要从共面条件式出发解求五个相对定向元素，才能 建立地面立体模型。 2、解析相对定向的共面条件 1单独像对相对定向关系式 相对定向特点：不考虑模型的比例尺，不需要野外控制点 连续像对法相对定向的特征：前一像对右像片的相对定向角元素，对后一像 对而言，是左像片的角元素，已成为已知，
5、适用于航带。 立体模型的解析法绝对定向 概念：相对定向仅仅是恢复了摄影时像片之间的相对位置，所建立的立体模 型是一个以相对定向中选定的像空间辅助坐标为基准的模型。 双像解析的相对定向-绝对定向法过程: 用连续像对或单独像对的相对定向元素的误差方程求解像对的相对定向元 素； 由相对定向元素组成左右像片的旋转矩阵 R1 、R2，并利用前方交会式求 出模型点在像空间辅助坐标系中的坐标； 根据已知地面控制点的坐标， 俺绝对定向元素的误差方程式解求该立体模型 的绝对定向元素； 0 22 11 ZY ZY BF X S 1 a 1 a 2 A B 0 X S 2 0 Y 0 Z 0 00 222 111
6、ZYX ZYX B F X 按绝对定向公式，将所有待定点的坐标纳入地面摄影测量坐标中。 双像解析的光束法严密解 双像解析在摄影测量中有哪三种解析方法？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， 在光束法解析空三测量中用。 第三章 解
7、析空中三色测量 基本要求 熟悉解析空中三角测量的概念； 了解像点坐标的系统误差和改正； 了解航带法空中三角测量的原理； 了解独立模型法区域网空中三角测量的基本思想； 熟悉光束法区域网空中三角测量的基本思想； 了解GPS辅助空中三角测量的原理。 重点内容 简述解析空中三角测量的概念。 答：只要在一条航带内十几个像对中，或几条航带构成的一个区域内，只测少 量的外业控制点，在内业按一定的平差模型计算出该区域内待定点坐标，然后作 为控制点用于双向测图，相片纠正，该方法将空中摄站及相片放到整个网中， 故 常称空中三角测量，它的平差模型可分为航带法，独立模型法和光束法。 试说明航带网法解析空中三角测量的基
8、本思想和作业过程 答：航带网法解析空中三角测量是以单航带作为基础，由几条航带构成一个区 域的整体平差，解求各航带的非线性变形改正系数，进而求得整个测区内全部待 定点的坐标。 作业流程： 1.按单航带模型法分别建立航带模型， 以取得各航带模型点在本航带的辅助坐标 系中的坐标值 2.各航带模型的绝对定向。从第一条航带开始，根据本航带已知地面控制点和下 一航带的公共点进行绝对定向，从而求出区域内各航带模型点的概略坐标。 3.计算重心坐标及重心化坐标。非线性改正要用到各航带本身的重心化坐标， 因 此各航带需要各自的重心坐标。 4.根据模型中控制点加密坐标应与外业实测坐标相等以及相邻航带间公共连接 点的
9、坐标应相等为条件，列出误差方程式，用最小二乘平差计算非线性的改正系 数 5.用平差计算得出的多项式系数，分别计算各模型点改正后的坐标值。根据残差 不符值来衡量加密精度，一般取均值作为加密点成果 。 独立模型法区域空中三角测量 基本思想： 独立模型法区域网空中三角测量是基于单独法相对定向建立单个 立体模型，再由一个个单模型相互连接组成一个区域网。由于各个模型的像空间 辅助坐标系和比例尺均不一致，因此，在模型连接时，要用模型内的已知控制点 和模型间的公共点进行空间相似变换。 作业流程：1、单独法相对定向建立单元模型，获取各单元模型的模型坐标， 包括摄站点。2、利用相邻模型公共点和所在模型中控制点，
10、各个=单元模型分 别作三维线性变换，按各自的条件列出误差方程式及方法方程式。3、建立全区 域的改化法方程式。4、按平差后求得的七个绝对定向元素，计算每个单元模型 中待测点的坐标，若为相邻模型的公共点，取其均值作为最后结果。 光束法区域网空中三角测量 试说明光束法区域网平差的基本思想，为什么说它是最严密的一种方法。 答：以每张像片所组成的一束光线作为平差的基本单位。以共线条件方程作为平 差的基本方程，主要内容有： 获取每张像片外方位元素及特定点坐标近似值 从每张像片上控制点。待定点的像点坐标处罚。按共线条件列出误差方程式 逐点法化建立改化法方程式。按循环分块的求救方法。先求出其中的一类未知 数，
11、通常先求每张像片的外方位元素 按空间前方交会求特定点的地面坐标， 对于相邻像片的公共点应取其均值作为 最后结果 由于平差单位是单千光束。像点坐标是观测值。误差方程直接由像点坐标的观测 值列出。能对像点坐标进行系统误差改正，所以是最严密的方法。 第四章数字影像与特征提取 基本要求 了解航空摄影相机与非量测相机； 了解常用遥感影像卫星。 重点内容 模拟、解析：在人眼的立体观察下，对准同名像点进行量测，目视判别属性 数字摄影测量：利用数字灰度信号（数字影像） ，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，进行相对定向和绝对定向，建立数字立体模 型，从而建立数字地面模型、绘制等高线、制作正
12、射影像图以及为地理信息系统 提供基础信息等。是摄影测量自动化的必然产物 数字影像及数字影像重采样 数字摄影测量基本特点：用数字影像替代光学胶片的影像 影像灰度又称光学密度，影像的灰度值反映了像片的透光能力 获取方法：采样、量化 基于灰度的数字影像相关 摄影测量中立体测图的关键是寻找同名像点在左右像片上的位置， 在模拟测 图仪上作业，是作业人员通过双眼不断地再左右像片上寻找同名像点，进行立体 观察和测量，寻找同名像点的过程，也就是探求影像的相关。 点特征主要指明显点，如角点、圆点等。 提取点特征的算子称为兴趣算?(interest operator)或有利算子，即运 用某种算法从数字影像中提取我
13、们感兴趣的即有利于某种目的的点。 空中三角测量中，一般使用点特征提取算法来检测出联系点? 线特征指影像的“边缘”与“线” 。线特征提取算子通常也称边缘检测 (edge detection)算子。 “边缘”定义为影像局部区域灰度不相同的那些区域间的分界线。 “线” 认为是具有很小宽度且其中间区域具有相同影像特征的边缘对， 也就是距离很小的一对边缘构成一条线。 第五章 影像匹配基础理论与算法 基本要求 影像相关原理 数字影像匹配基本算法 最小二乘影像匹配 特征匹配 重点内容 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 点 。 数字影像基本算法：影像匹配实质上是在两幅（或多幅
14、）影像之间识别同名 点 常见的五种基本匹配算法：相关函数（矢量数积） 协方差函数（矢量投影） 相关系数（矢量夹角） 差平方和（差矢量模） 差绝对值和（差矢量分量绝对值和） 影响匹配精度：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。 Dyx dxdyqypxgyxgqpR ),( ),(),(),( Dyx dxdyqypxgEqypxgyxgEyxgqpC ),( ),(),(),(),(),( Dyx dxdyyxg D yxgE ),( ),( 1 ).( Dyx dxdyqypxg D qypxgE ),( ),( 1 ),( ),( ),(
15、 ),( qpCC qpC qp gggg dxdyqypxgyxgqpS Dyx 2 ),( 2 ),(),(),( dxdyqypxgyxgqpS Dyx ),( ),(),(),( 第六章数字地面模型的建立与应用 6.1主要功能说明 2000 年底纬地道路辅助设计系统的高速三维数字地面模型（DTM 即 Digital Terrain Model）驱动引擎（核心模块）开发成功，包括三维数据及约束 信息读入、数模排序与建立、数模插值与剖切应用等模块。 “纬地 3D 引擎”不 但突破了以往软件对可处理数据量的限制， 而且其三角构网的速度是部分国外软 件的两倍以上。纬地“高速三维数模驱动引擎”打
16、破了国内公路行业数模应用由 国外软件形成的垄断。 这样，纬地道路 CAD 系统在保持符合国内专业设计理念习惯、界面友好、 上手简便、功能系统全面等优势的基础上，V4.0 以后的纬地道路 CAD 数模版， 不仅能够基于国内常用的外业测量数据进行公路与互通式立交的辅助设计,同时 也可基于三维数字化地形图（或数据）进行公路和城市道路的直接三维化设计， 实现与国际勘测设计的接轨。 系统三维数字地面模型所采用的 Delaunay 三角化方法（Delaunay Triangulation，简称 DT）无论在数学上还是工程上都具有良好的性质。它所形 成的网格具有整体最优特性，是一种最新，也是国际上流行的二维三角网格划分 方法,系统在实际应用中还对该理论进行了推广和延伸。另外，考虑到数模中高 程对三角网的影响，在系统中作了必要的优化，可自行剔除平三角形、高程异常 及粗差点等情况。 众所周知，三维数字地面模型处理具有相当的难度，不仅需要优秀数模理论 支持，更需要较高的计算机软件技术
