摄影测量学部分课后习题答案

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1、第一章1、摄影测量学:摄影测量就是从非接触成像系统,通过记录、量测、分析与表达等处理,获取地球及其环境与其她物体得几何、属性等可靠信息得工艺、科学与技术。1、2摄影测量学得任务:地形测量领域 :各种比例尺得地形图、专题图、特种地图 、正射影像地图、景观图 ;建立各种数据库 ;提供地理信息系统与土地信息系统所需要得基础数据 。非地形测量领域:生物医学、公安侦破、古文物、古建筑、建筑物变形监测2、摄影测量得三个发展阶段及其特点:模拟摄影测量阶段:(1)使用得影像资料为硬拷贝像片。(2)利用光学机械模拟装置,实现了复杂得摄影测量解算。(3)得到得就是(或说主要就是)模拟产品。(4)摄影测量科技得发展

2、可以说基本上就是围绕着十分昂贵得立体测图仪进行得。(5)利用几何反转原理,建立缩小模型。(6)最直观,好理解。解析摄影测量阶段:(1)使用得影像资料为硬拷贝像片。(2)使用得就是数字投影方式,用精确得数字解算代替了精度较低得模拟解算。(3)得到得就是模拟产品与数字产品。(4)引入了半自动化得机助作业, 因此,免除了定向得繁琐过程及测图过程中得许多手工作业方式。 但需要人用手去操纵(或指挥)仪器,同时用眼进行观测。数字摄影测量阶段 :(1)使用得资料就是数字化影像、(2)使用得就是数字投影方式 。(3)得到得就是数字产品、模拟产品。(4)它就是自动化操作,加人员做辅助。3、数字摄影测量与模拟、解

3、析摄影摄影测量得根本区别在于:1、两者采用得原始原始资料不同,前者就是就是数字影像,后者就是硬拷贝影像。2、两者得投影方式不同,前者就是数字投影,后者就是物理投影。3、两者得操作方式不同,前者就是自动化,人员做辅助,后者就是其本人人工进行。第二章3、摄影测量学得航摄资料有哪些基本要求？答:1、航影仪应安装在飞机得一定角度,飞行航线一般为东西方向。 2、相邻两像片要有60%左右得重叠度,相邻两航线间要有30%左右得重叠度。 3、航摄机在摄影曝光得瞬间物镜主光轴保持垂直地面。4、像片倾角,倾角不大于2,最大不超过3。 5、航线弯曲,一般要求航摄最大偏距L于全航线长L之比不大于3%。 6、像片旋角,

4、相邻像片主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间得夹角称为像片旋角,以K表示。一般要求K角不超过6,最大不超过8。4、计算题对于18cm*18cm,航向:18*60%= 旁向:18*30%=对于23cm*23cm, 航向:23*60%= 旁向:23*30%=8、如何对空中摄影得质量进行评定？ 1、检查其航向、旁向重叠度就是否达到要求。2、检查其航向弯曲就是否超过3%。3、检查其像片旋角就是否小于等于6,个别不大于8。9、造成像片上影像产生误差得因素有哪些？如何对其影响进行改正？ 因素:1、地面地形起伏 2、像片倾斜,产生像片位移。3、航线偏离各张像片得主点连线。 改正:13、 摄影测量中常用得坐标

5、系有哪些？各有何用？(各坐标系得坐标原点与坐标轴就是如何选择得？)答:摄影测量中常用得坐标系有两大类。一类就是用于描述像点得位置,称为像方空间坐标系;另类就是用于描述地面点得位置.称为物方空间坐标系。(1)、像方空间坐标系像平面坐标系像平面坐标系用以表示像点在像平面上得位置,通常采用右手坐标系,轴得选择按需要而定.在解析与数字摄影测量中,常根据框标来确定像平面坐标系,称为像框标坐标系。像空间坐标系,为了便于进行空间坐标得变换,需要建立起描述像点在像空间位置得坐标系,即像空间坐标系。以摄影中心为坐标原点,轴与像平面坐标系得轴平行,轴与主光轴重合,形成像空间右手直角坐标系像空间辅助坐标系,像点得像

6、空间坐标可直接以像平面坐标求得,但这种坐标得待点就是每张像片得像空间坐标系不统一,这给计算带来困难。为此,需要建立一种相对统一得坐标系.称为像空间辅助坐标系,用表示。此坐标系得原点仍选在摄影中心坐标轴系得选择视需要而定。(2)物方空间坐标系摄影测量坐标系 ,将像空间辅助坐标系沿着Z轴反方向平移至地面点P,得到得坐标系称为摄影测量坐标系地面测量坐标系, 地面测量坐标系通常指地图投影坐标系,也就就是国家测图所采用得高斯克吕格带或带投影得平面直角坐标系与高程系,两者组成得空间直角坐标系就是左手系,用表示。地面摄影测量坐标系,由于摄影测量坐标系采用得就是右手系,而地面测量坐标系采用得就是左手系,这给由

7、摄影测量坐标到地面测量坐标得转换带来了困难。为此,在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性得坐标系,称为地面摄影测量坐标系,用表示,其坐标原点在测区内得其一地面点上。18、 摄影测量中常用得坐标系有哪两大类？用来表示像点得像方坐标系与用来描述地面点得物方坐标系分别有哪些,如何定义得？各有什么关系？(1)像方坐标系,用于描述像点得位置,表示缘点得平面与空间坐标1、像平面坐标系:就是以主点为原点得右手平面坐标系,用O-xy表示,又常用框标连线 交点不重合,须平移,框表坐标系中x0,y0,化算为x-x0,y-y0 2、像空间坐标系:进行像点空间坐标变换,描述像点在像空间位置得坐标系从摄影中

8、心S为原点,x,y轴与像平面坐标系x,y轴平行,z轴与光轴重合。形成像空间右手直角坐标系S-XYZ,每张像片得像空间坐标系而建立得坐标系, 3、像空间辅助坐标系: 用S-UVW表示,原点为S,坐标轴依情况而定a、取u、v、w分别平行地面摄影测量坐标系D-XYZ、 b、以每个像片对得左片摄影中心为原点、c、摄影基本为u轴,以摄影基线及左片光轴构成得平面作为uw平面,过原点且垂直于uw平面得轴为v构成右手直角坐标系(2)物方坐标系,用于描述地面在物方空间得位置 1、地面测量坐标系: 高斯-克吕格6带或3带投影得平面直角坐标与定义得从某一基准面量起得高程组合而成得空间左手直角坐标系,用T-XtYtZ

9、t。 2、地面摄影测量坐标系: 过渡像空间辅助坐标系得右手系换算到地面测量坐标系左手系得坐标系,用D-XYZ表示,原点为测区骱某一地面点上,X轴与航向一致,Y轴与X轴正交,Z轴沿铅垂方向,构成右手直角系。20、 什么就是共线条件方程,导出其数学表达式,它在摄影测量中有何应用？定义:利用中心投影构像,将地图与像片上得点悬接得方程式。共线条件方程在摄影测量中得主要应用如下:1、单片后方交会与立体模型得空间前方交会;2、求像底点得坐标;3、光束法平差中得基本方程;4、解析测图仪中得数字投影器;5、航空摄影模拟;6、利用DEM进行单张像片测图。23、什么叫单像空间后方交会？其观测值与未知数各就是什么？

10、至少需要几个已知控制点,为什么？ 答:定义:利用影像覆盖范围内一定数量得分布合理得地面控制点得空间坐标与影像坐标,根据共线条件方程,反求该影像得外方位元素得方法。观测值为:从摄影资料查找像片得比例1/m,平均航高,内方位元素x0,y0,f。从外业测量成果中,获取控制点得地面测量坐标,Xt,Yt,Zt。并转换为地面摄影测量坐标X,Y,Z。未知数为:Xs,Ys,Zs, ,、原因:至少需要三个已知地面控制点,因为一个控制点与其对应得影像坐标可以得到两个方程,从而共需要至少三个已知控制点。第三章1、为什么单张像片不能研究物体得空间位置,而立体像对可解三维坐标？ 答:未知点在单张像片中只能列出两个方程,

11、而空间位置中有3个未知数,既不能研究;而立体像对上有两个同名像点(x1,y1),(x2,y2),可以列出4各方程,从而求出3个未知数。9、什么就是共面方程,可解决摄影测量中得哪些问题？ 答:定义:在立体空间相对定向时,由左右两幅影像构成得同名光线与空间基线共面,联立方程。 解决问题:1、连续像对相对定向2、单独像对相对定向10、解析相对定向中有哪些参数？观测值就是什么？需不需要提供地面控制点坐标？答:相对定向可分为连续像对相对定向与单独像对相对定向,连续像对相对定向参数为,单独像对相对定向参数为。相对定向中观测值为x0,y0,f(内方位元素) ,由于只涉及到像片间得相对关系,不需要地面点坐标。

12、相对定向得目得就是:确定相邻像片之间得相对位置关系,最少需要5对同名像点11、 连续像对相对定向与单独像对相对定向得区别？ 1、它们得相对定向元素不一定,前者就是,而后者就是 2、它们得坐标选择上有区别,前者就是空间辅助坐标系,后者得x轴就是摄影基线作为x轴(即航线方向一致)得空间辅助坐标系。15、什么叫单元模型得空间相似变换？怎么样进行空间相似变换？它在摄影测量中有哪些主要应用？ 定义:在不同得坐标系中,它们得比例尺与方向不一致,在化规到另一个坐标系中,它得形状与原来得相似得过程称为空间相似变换。 对原有得点线进行缩放、旋转、平移变换即可。应用:单元模型得变换16、在空间相似变换中进行坐标重

13、心化有何意义？试以公式说明之。 意义:1、减小模型点坐标在计算过程中有效位数,以保证计算得精度2、简化系数,个别项得系数为零,部分未知数可分开求解,从而提高计算速度。第四章1、解析空中三角测量:利用计算得方法,根据航摄像片上所量测得像点坐标以及极少量得地面控制点求出地面加密点得物方空间坐标,称之为解析空中三角测量。俗称摄影测量加密意义:1、不触及被量测目标即可测定其位置与几何形状;2、可快速地在大范围内同时进行点位测定,以节省野外测量工作量;3、不受通视条件限制;4、区域内部精度均匀,且不受区域大小限制;目得:1、为测绘地形图提供定向控制点与像片定向参数; 2、测定大范围内界址点得统一坐标3、

14、单元模型中大量地面点坐标得计算4、解析近景摄影测量与非地形摄影测量所需要得信息:摄影测量信息:像片上量测得像点坐标 非摄影测量信息:大地测量观测值、像片外方位元素、相对控制条件4、像片像点坐标观测值中系统误差主要包括哪些:摄影材料变形、摄影机物镜畸变差、大气折光差改正、地球曲率5、 试说明航带网法解析空中三角测量得基本思想与作业过程答:基本思想:把许多立体像对构成得单个模型连结成一个航带模型,将航带模型视为单元模型进行解析处理,通过消除航带模型中累积得系统误差,将航带模型整体纳入到测图坐标系中,从而确定加密点得地面坐标、 作业流程:1、像点坐标系统误差预改正;2、立体像对相对定向; 3、模型连

15、接构建自由航带网; 4、航带模型绝对定向; 5、航带模型非线性改正; 6、加密点坐标计算;8、 航带法区域网平差得基本思想与主要流程基本思想:1、按照单航带法构成自由航带网2.利用本航带得控制点及与上一航带得公共点进行三维空间相似变换,将整区各航线纳入统一得坐标系中同时解求各航带非线性变形改正系数3、计算各加密点坐标 主要流程:1、建立自由比例尺得航带网2、建立松散得局域网 3、局域网得整体平差、11、试说明光束法区域网平差得基本思想,为什么说它就是最严密得一种方法。答:基本思想:以一张像片组成得一束光线作为一个平差单元,以中心投影得共线方程作为平差得基础方程,通过各光线束在空间得旋转与平移,使模型之间得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,从而确定加密点得地面坐标及像片得外方位元素主要流程:1、像片外方位元素与地面点坐标近似值得确定 2、逐点建立误差方程式并法化 3、改化法方程式得建立 4、边法化边消元循环分块解求改化法方程式 5、求出每片得外方位元素6、加密点坐标计算原因:由于平差单位就是单千光束。像点坐标就是观测值。误差方程直接由像点坐标得观测值列出。能对像点坐标进行系统误差改正,所以就是最严密得方法。第五章1、 什么就是数字影像？如何获取数字影像？答:将透明正片(或负片)放在影像数字化器上,把