1、2008-2009 攝影測量學(xué)試題一、名詞解釋1 攝影測量學(xué)2 航向重疊3 單像空間后方交會(huì)4 相對(duì)行高5 像片糾正6 解析空中三角測量7 透視平面旋轉(zhuǎn)定律8 外方位元素9 核面10 絕對(duì)定向元素二、填空1 攝影測量的基本問題，就是將 轉(zhuǎn)換為2 物體的色是隨著 的光譜成分和物體對(duì)光譜成分固 有 不 變的 、 、 和的能力而定的。3 人眼產(chǎn)生天然立體視覺的原因是由于 的存在。4 相對(duì)定向完成的標(biāo)志是 。5 光束法區(qū)域網(wǎng)平差時(shí)，若像片按垂直于航帶方向編 號(hào)，則改化法方程系數(shù)陣帶寬為 ，若按平行于航帶方向編號(hào)，則帶寬為 。三、簡答題1 兩種常用的相對(duì)定向元素系統(tǒng)的特點(diǎn)及相對(duì)定向元 素。2 傾斜位移的

2、特性。3 單行帶法相對(duì)定向后，為何要進(jìn)行比例尺歸化？為 何進(jìn)行？4 獨(dú)立模型法區(qū)域網(wǎng)平差基本思想。5 何謂正形變換？有何特點(diǎn)？四、論述題1 空間后方交會(huì)的結(jié)算步驟。2 有三條航線，每條航線六張像片組成一個(gè)區(qū)域，采 用光束法區(qū)域網(wǎng)平差。1) 寫出整體平差的誤差方程式的一般式。2) 將像片進(jìn)行合理編號(hào)，并計(jì)算帶寬，內(nèi)存容量。3) 請(qǐng)畫出改化法方程系數(shù)陣結(jié)構(gòu)簡圖。參考答案：一、1 是對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行攝影， 根據(jù)所獲得的構(gòu)想信息， 從幾何方面和物理方面加以分析研 究，從而對(duì)所攝影的對(duì)象本質(zhì)提供各 種資料的一門學(xué)科。2 供測圖用的航測相片沿飛行方向上相鄰像片的重 疊。3 知道像片的內(nèi)方位元素，以及三個(gè)地

3、面點(diǎn)坐標(biāo)和量 測出的相應(yīng)像點(diǎn)的坐標(biāo)， 就可以根據(jù)共線方程求出六 個(gè)外方位元素的方法。4 攝影瞬間航攝飛機(jī)相對(duì)于某一索取基準(zhǔn)面的高度。5 將中心投影轉(zhuǎn)換成正射投影時(shí)，經(jīng)過投影變換來消 除相片傾斜所引起的像點(diǎn)位移， 使它相當(dāng)于水平相片 的構(gòu)象，并符合所規(guī)定的比例尺的變換過程。6 是將建立的投影光束，單元模型或航帶模型以及區(qū) 域模型的數(shù)字模型，根據(jù)少數(shù)地面控制點(diǎn)，按最小二 乘法原理進(jìn)行平差計(jì)算，并求加密點(diǎn)地面坐標(biāo)的方 法。7 當(dāng)物面和合面分別繞透視軸合線旋轉(zhuǎn)后，只要旋轉(zhuǎn) 地角度相同， 則投影射線總是通過物面和像面的統(tǒng)一 相對(duì)應(yīng)點(diǎn)。8 用以確定攝影瞬間攝影機(jī)或像片空間位置，即攝影 光束空間位置的數(shù)據(jù)。

4、9 通過攝影基線與任意物方點(diǎn)所作的平面稱作通過該 點(diǎn)的核面。10 確定相對(duì)定向所建立的幾何模型比例尺和恢復(fù)模 型空間方位的元素。1 中心投影的像片、正射投影的地形圖2 照射光線、吸收、反射、透視3 生理視察4 模型點(diǎn)在統(tǒng)一的輔助坐標(biāo)系中坐標(biāo) U 、V、W 的求 出。5 2N+2 、N+31 答：連續(xù)法相對(duì)定向是以左方相片為基準(zhǔn)，求 出右方相片相對(duì)于左方像片的相對(duì)方為元素。 右像 點(diǎn) 在 中的坐標(biāo) 為零。中的 u 與 B 重合， v 軸與左相片的 主核面相垂直， w 軸在左像片的主核面內(nèi)，右像空 間輔助坐標(biāo)系 中的 軸與 軸重合， 與 平行，因而 為零。2 答 ：在傾斜像片上從等角點(diǎn)出發(fā)，引向任

5、意兩 個(gè)像點(diǎn)的方向線， 他們之間的夾角與水平像片上相 應(yīng)的方向之間， 即水平地面上相應(yīng)方向之間的夾角 恒等。3 答： a 因?yàn)槊總€(gè)像對(duì)模型的比例尺是按照其相對(duì) 定向時(shí)所取的 bu 而定的，為建立航帶模型從而應(yīng) 將各像對(duì)模型歸化到統(tǒng)一的比例尺中。b 以第一個(gè)像對(duì)模型比例尺為基準(zhǔn)，在模 型連接時(shí)， 利用重疊區(qū)的公共點(diǎn)， 比較公共點(diǎn)在相 鄰模型上的空間輔助坐標(biāo) w ，求得模型歸化比例系 數(shù) k ，借助 k 使后一像對(duì)模型的比例尺歸化到前一 對(duì)像對(duì)模型的比例尺中。4 答： 獨(dú)立模型法區(qū)域網(wǎng)平差以單元模型為為平差 單元。其中單元模型是獨(dú)立地在各自的像空間輔助 坐標(biāo)系中建立的， 在整體區(qū)域網(wǎng)平差時(shí)， 根據(jù)

6、地面 控制點(diǎn)的攝影測量坐標(biāo)和地面坐標(biāo)相等以及相鄰 模型公共點(diǎn)， 包括公共攝影站點(diǎn)在內(nèi)， 他們各自單 元模型上的測量坐標(biāo)應(yīng)該相等的原則， 確定每一個(gè)單元的 旋轉(zhuǎn)，縮放和平移，已取得在區(qū)域中的最或是值， 從而求出各加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)5 答：圖形的變換前后保持局部相似性。20092010攝影測量學(xué)試卷（A）卷姓名 班級(jí)班級(jí)序號(hào) 成績題號(hào)-一-二二三四五總分得分一、寫出中心投影的共線方程式并說明式中各參數(shù)的含義。（12分）二、已知相對(duì)定向的誤差方程式：2u2v2v2v2Vq 丄N2d -（w2）N2d u2N2dbud-bud - qw2w2w2q = Nm _ N2V2 譏說明誤差方程式中各項(xiàng)系數(shù)的求

7、解或確定方法并給出其迭代計(jì)算流程圖。（18分）三、指出采用“后方交會(huì)+前方交會(huì)”和“相對(duì)定向+絕對(duì)定向” 兩種方法計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)的基本步驟。（20分）四、如下圖1,選擇3X3窗口進(jìn)行相關(guān)系數(shù)匹配時(shí)獲得了一對(duì)同名 像點(diǎn)坐標(biāo)a（左影像）和a2（右影像），圖像坐標(biāo)為Xa1=80,ya1=2190;Xa2=83, ya2=1020 （單位：pixel）。現(xiàn)用最小二乘影像匹配技術(shù)對(duì) 和a2進(jìn)行匹配優(yōu)化以獲得其子像素級(jí)的定位精度。給出如下最小 二乘影像匹配獲得的變形參數(shù)：h0=0.6, h1=0.3, a0=0.4, a1=0.3,a2=0.1, b0=-0.2, b1=0.3, b2=0.2。假設(shè)這些參

8、數(shù)為初次迭代結(jié)果，求出a2初次迭代后經(jīng)過幾何和輻射變形改正后的灰度值（利用雙線性插值法）；假設(shè)這些參數(shù)為最終迭代結(jié)果，求出ai和a2經(jīng)最小乘影像匹配后的坐標(biāo)（在原圖像坐標(biāo)系下）。（注：ai-xiyi和a2-x2y2為進(jìn)行最小二乘影像時(shí)所選取的局部坐標(biāo)系）。（20 分）圖1、試述航帶網(wǎng)法解析空中三角測量的基本步驟。（30分）2009-2010攝影測量學(xué)試卷 （B卷）姓名班級(jí)班級(jí)序號(hào) 成績題號(hào)-一-二二三四總分得分、名詞解釋（每題4分，共20分）1、中心投影2、攝影基線3、立體像對(duì)4、相對(duì)定向5、解析空中三角測量、填空題（每空1分，共20分）1、 航空攝影像片為影。2、 攝影測量工作的第一步是。3

9、、像片的外方位元素有6個(gè)，分別是4、單元模型絕對(duì)定向的目的是 至少需要個(gè)平高和個(gè)高程控制點(diǎn)。5、 立體像對(duì)的解析有， ，3種方法。&數(shù)字影像內(nèi)定向的目的是7、相對(duì)定向元素有，5 個(gè)。三、簡答題（每題8分，共40分）1、繪圖并推導(dǎo)中心投影的共線方程式并說明式中各參數(shù)的含 義。2、簡述利用光束法（一步定向法）求解物點(diǎn)坐標(biāo)的基本思想。3、簡述解析絕對(duì)定向的基本過程。4、闡述反解法多項(xiàng)式數(shù)字微分糾正的基本步驟。5、簡述相對(duì)定向的基本過程。四、綜合題 （20 分）1、試述航帶網(wǎng)法解析空中三角測量的基本步驟。參考答案 （ A 卷）、名詞解釋 （每題 4 分，共 20 分）1、像主點(diǎn)：像片主光軸與像

10、平面的交點(diǎn)。2、外方位元素：描述像片在物方坐標(biāo)的位置和姿態(tài)的參數(shù)。3、立體像對(duì)：相鄰攝站獲取的具有一定重疊度的兩張影像。4、數(shù)字影像重采樣：當(dāng)欲知不位于采樣點(diǎn)上的像素值時(shí)，需進(jìn)行灰度 重采樣。5、核面：過攝影基線與物方任意一點(diǎn)組成的平面。、填空題 （第7題2分，其余每空 1分，共 20分）1、中心2、x0， y0， f 。3、像平面坐標(biāo)系，像空間坐標(biāo)系，像空間輔助坐標(biāo)系，地?cái)z坐標(biāo)系。4、將攝影模型納入到地面坐標(biāo)系中。5、5，確定兩張像片的相對(duì)位置， 5，同名點(diǎn)。6、地形起伏，像片傾斜。7、（42.6mm,-86.2mm , -153.24 mm ）。&確定像片的外方位元素，3，地面控制

11、。三、簡答題（每題8分，共40 分）1、七 ai(XA -Xs)Fi(Ya -Ys)+Ci(Za -Zs)x = _ fa3(XA -Xs)+6(Ya -Ys) + C3(Za -Zs) y fa2(XA-Xs) b2(YA-Ys) C2(Za-Zs) y - - fa3(XA -Xs) *3(Ya -Ys) +C3(Za -Zs)x, y為像點(diǎn)的框標(biāo)坐標(biāo).x0, y0, f為影像的內(nèi)方位元素.Xs,Ys,Zs為攝站點(diǎn)的物方空間坐 標(biāo). xa,ya,za為物方點(diǎn)的物方空間坐 標(biāo).ai,bi,ci為3個(gè)外方位角元素組成的9個(gè)方向余弦.2、bu,bv,bw為模型基線分量；N1、N2為左右同名像點(diǎn)的

12、點(diǎn)投影系數(shù)； u2,v2,w2為右像點(diǎn)的像空間輔助坐標(biāo)；q為定向點(diǎn)上模型上下視差當(dāng)一個(gè)立 體像對(duì)完成相對(duì)定向，q = 0,當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)未完成相對(duì)定向，即同名光線不相交，q和。3、（ 1）外方位元素和地面坐標(biāo)的計(jì)算方式不同；（2） “后方交會(huì)+前方交會(huì)”和"相對(duì)定向+絕對(duì)定向”兩種方法均可用于單個(gè)像對(duì)； （3） “相 對(duì)定向+絕對(duì)定向”在空三中具有一定優(yōu)勢。4、（ 1 ）核線重采樣法;（2）視差法。5、根據(jù)雙線性插值公式：f (x, y) = (1 - ：x)(1 - y) f (i, j) (1 - X) y f (i, j 1)：x(1 - y) f (i 1, j) x：y f

13、 (i 1, j 1)計(jì)算得到32的灰度值為1.372.由下述兩公式得到通名點(diǎn)坐標(biāo)為 ：Xa1=80.02，ya1=2189.14 ； xa2=83.012， ya2=1020.43;x2 =a° +aX + a2y”2= bo fx + b2y2 、2 為八x gx P gxyi 八 y g：/' g：四、綜合題（20分）(1)進(jìn)行坐標(biāo)原點(diǎn)和比例尺的歸化( 4分)(2 )存在各航帶控制點(diǎn)的加密坐標(biāo)和實(shí)測坐標(biāo)應(yīng)相等；航帶公共點(diǎn)的加密 坐標(biāo)應(yīng)和實(shí)測坐標(biāo)相等兩類平差條件；可列出10個(gè)誤差方程式。(3) 69個(gè)，可列98個(gè)。(4)參考答案(B卷)、名詞解釋(每題4分，共20分)1、

14、中心投影：所有投影光線均經(jīng)過同一個(gè)投影中心。2、攝影基線：相鄰兩攝站點(diǎn)之間的連線。3、立體像對(duì)：相鄰攝站獲取的具有一定重疊度的兩張影像。4、相對(duì)定向恢復(fù)兩張像片的相對(duì)位置和方位稱為相對(duì)定向。5、解析空中三角測量：利用少量的地面控制點(diǎn)和大量的連接點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算區(qū)域網(wǎng)中各像片的外方位元素。、填空題（每空1分，共20分）1、中心。2、內(nèi)定向。3、XS，YS，ZS，PHI，OMEGA，KAPPA。4、將單元模型納入到絕對(duì)坐標(biāo)系下。5、后方交會(huì)+前方交會(huì)，相對(duì)定向+絕對(duì)定向，光束法。6、將像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為像平面坐標(biāo)。7、u,v,phi,omega,kappa。三、簡答題（每題8分，共40分）由三用形相

15、儀關(guān)甬蒔r urXp Ry心3恥一A-X1、吋兀F益）+為（巧-即+弓皿若J嚴(yán)窩世”咐巧-FJ+珀血-孑“'陽3廠疋+即巧引巧-yj毗佛陳點(diǎn)曲粗標(biāo)坐標(biāo)環(huán)川、悄空偉的內(nèi)A臉元圭用不為孩站卓曲物肓宇 州標(biāo)，崖耳対慚冇気時(shí)詢方空IHW.2 .虬知牛外育位元査紡?fù)Ｓ蚁蛸嘞?、光束法是在立體像對(duì)內(nèi)同時(shí)解求兩像片的外方位元素和地面點(diǎn)的坐標(biāo)，這種方法是把外方位元素和模型點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算放在一個(gè)整體內(nèi)進(jìn)行，俗稱一步定向法。光束法是以共線條件方程為基礎(chǔ)，以待定點(diǎn)和像片的外方位元素為未知 數(shù)，按共線條件統(tǒng)一組成誤差方程式， 同時(shí)解求像對(duì)中兩像片的外方位元素 和待定的坐標(biāo)。3、 解析絕對(duì)定向的基本過程：（1

16、）確定待求參數(shù)初始值；（2）計(jì)算控 制點(diǎn)的兩套坐標(biāo)；（3）列誤差方程式迭代求解；（4）判斷迭代是否收斂；（4）計(jì)算待求參數(shù)。4、反解法多項(xiàng)式數(shù)字微分糾正的基本步驟。利用一般多項(xiàng)式逼近的基本思想是認(rèn)為影像的變形規(guī)律可近似地看作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、仿射和彎曲等基本變形的合成。用于反解法的多項(xiàng)式為：2 2.Xi =C0 (CiXi C2Yi) (C3Xi2 C4XiYi C5Yi2) .-：yi =d° - (di Xi d2Yi) (d3X 2 d4 X iYi d 5丫孑)對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)，已知其地面坐標(biāo)Xi ,Y，可以列出上述兩個(gè)方程，其中：Xi =Xi (近似計(jì)算值)-Xi (量測值)

17、yi =yi (近似計(jì)算值)-yi (量測值)對(duì)于行掃描影像而言，影像坐標(biāo)Xi,yi和沿航向方向的地面坐標(biāo)Xi ,Yi ,Zi之間的近似關(guān)系式為：Xi = f X i; yi = f arctan 丫 Zs -ZiZs Zi在選用時(shí)往往是根據(jù)已知的控制點(diǎn)數(shù)目來決定多項(xiàng)式的階數(shù)。為了減少由于控制點(diǎn)選得不準(zhǔn)確所產(chǎn)生的不良后果，往往要求有較多的多余控制點(diǎn)數(shù)。 為了減少由于控制點(diǎn)位分布不合理而造成在平差過程中法方程系數(shù)矩陣的不 良狀態(tài)，也可以考慮采用某種正交多項(xiàng)式代替上述一般形式的多項(xiàng)式。多項(xiàng)式階數(shù)采用得過高不一定有利。因?yàn)橛绊懽冃问菢O為復(fù)雜的，并不一定能用多項(xiàng)式來描述，在很多情況下，采用二階多式就能滿足要求。5、 簡述相對(duì)定向的基本過程：獲取已知數(shù)據(jù) X0 , y0 , f(1)確定相對(duì)定向元素的初值J = '- = = ' = 0(2 )由相對(duì)定向元素計(jì)算像空間輔助坐標(biāo)u1, v1, w1 , u 2, v2, w2(3)計(jì)算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng) (4 )解法方程，求相對(duì)定向元素改正數(shù)5）計(jì)算相對(duì)定向元素的新值6）判斷迭代是否收斂四、綜合題 （20 分）1、航帶網(wǎng)法解析空中三角測量的基本步驟：（ 1）