摄影测量重点

第一章、绪论。

1、从摄影测量学得发展来看，可划分为三个阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。

第二章、影像获取。

2、航空摄影机和普通摄影机的区别（即航空摄影机的主要特征）：航空摄影机具有框标标志。包括光学框标和机械框标，用以建立框标坐标系。

3、像幅：像场内，圆内接（或外切）正方形（矩形）。尺寸：18cm×18cm，23cm×23cm。30cm×30cm。

第三章、摄影测量基础知识。

4、摄影比例尺(像片比例尺）：航摄像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距l之比。

摄影比例尺是像片的平均比例尺。公式：1/m=l/l=f/h，其中f为摄影机主距，h为航高。

5、摄影基线的定义：摄影的**过程是飞机在飞行中瞬间完成的，在这一瞬间时刻，摄影机物镜所在的空间位置称为摄站点，航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线，用b表示。

6、像片重叠：①航向重叠：同一航线内相邻像片上具有同一地区影像的部分。

一般情况下，要求航向重叠度最小不能少于53%，最好为p%=60%-65%。

旁向重叠：相邻航线的相邻像片上具有同一地区影像的部分。

一般情况下，旁向重叠度不得少于15%，保持在q%=30%-40%之间。

要求像片重叠的目的：①便于像片立体观察与量测；②便于像片拼接。

7、投影：中心投影和平行投影。平行投影：斜投影和正射投影。航片是中心投影，地图属于正射投影。

8、航摄像片上特殊的点、线、面：p28图。

透视变换中的重要的点：像主点—地主点、像底点—地底点、二重点（迹点）、等角点、合点、主合点、遁点。

重要的线：摄影机轴（摄影方向，主光轴）、透视轴、主垂线、主纵线、基本方向线、真水平线（合线）、等比线、主横线。

重要的面：主垂面、真水平面（合面）。

9、透视变换作图：画图。p29（见后面的图）

10、摄影测量常用的坐标系统（五个）：①像平面坐标系；②像空间坐标系；③像空间辅助坐标系；④地面测量坐标系；⑤地面摄影测量坐标系。

11、内方位元素：描述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s到像片面的垂距 (航摄机主距)f及像主点o在框标坐标系中的坐标x0 ，y0。

12、外方位元素：在恢复了内方位元素（即恢复了摄影光束）的基础上，确定摄影中心和像片摄影瞬间在地面坐标系中的位置和姿态的参数称为外方位元素。一张像片的外方位元素包括六个参数，其中三个是直线元素，用于描述摄影中心的空间值；另外三个是角元素，用于描述像片的空间姿态。

13、会画p34图3-18和p35图3-19，并能标出六个外方位元素。

14、①共线条件方程的简单推导过程，此方程要求会写，并能知道每个字母含义：（p40、p41）

和→此式是中心投影的构像方程式，它描述了像点a、摄影中心s与地面点a位于一条直线上，所以又称为共线方程式。其中ai、bi、ci（i=1,2,3）是旋转矩阵中的九个方向余弦，是三个角元素的函数；x、y是以像主点为原点的像点坐标；x、y、z是物点在地面坐标系中的坐标；f为像片主距；xs、ys、zs是三个线元素，表示摄影中心s在地面摄影测量坐标系的坐标值。φ、为三个角元素。

共线条件方程式的应用：①求像底点坐标；②单像空间后方交会和多像空间前方交会；③计算像片模拟数据；④摄影测量中的数字投影基础；⑤光束法平差的基本数学模型；⑥利用dem制作数字正射影像图；⑦利用dem进行单张像片测图。

15、p45课后题第题看看，除了第5题其他前面都有。

第四章、双向立体测图基础与立体测图。

16、核面：过摄影基线与任一地面点所做的平面。核线：核面与像片平面的交线。

同名核线：对于同一核面的左右像片的核线，称为同名核线。

17、①相对定向（定义即目的）：确定一个立体像对两张像片的相对位置称为相对定向。

绝对定向：将立体模型纳入到地面摄影测量坐标系中，并归化模型的比例尺。

三维空间相似变换公式：（p57）

绝对定向元素：λ—模型缩放比例因子两坐标轴系的三个旋转角模型坐标原点在地摄坐标系中的平移量。绝对定向元素即 xs、ys、zs），这七个参数。

第五章、摄影测量解析基础（重要）

解析摄影测量的主要目的是解求待定点的地面坐标。

18、什么叫单像后方交会？其观测值和未知数各是什么？至少需要几个已知控制点？为什么？

像空间后方交会：利用航片上至少三个以上的像点坐标及对应的地面控制点坐标，根据共线条件方程，反求像片外方位元素。这种解算方法是以单张像片为基础，亦称单像空间后方交会。

观测值是像点坐标，未知数是六个外方位元素。

至少需要三个平高控制点。因为共线方程里有六个未知数，因此需要六个方程，而一个点可以列出两个方程，所以至少需要三个点。

19、空间前方交会：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的地面坐标的方法。

20、掌握p76、p77、p78公式：（a）、（b）、（c）、（d-14。

21、双像解析计算的空间后交－前交方法计算地面点的空间坐标步骤：（p78、p79）

野外像片控制测量（图）；②量测像点坐标；③空间后方交会计算两张像片外方位元素（用共线条件方程）；④空间前方交会计算待定点地面坐标（用（a）、（b）、（c）、（d-14）。

22、解析法相对定向：解析法相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。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。

23、利用五对同名像点求共面条件方程。方程为其值为零的条件是完成相对定向的标准。

24、解析法绝对定向的目的是什么？如何结算绝对定向元素？至少需要几个地面控制点？为什么？

答：（1）目的：确定相对定向所建模型在地面坐标系中的位置和姿态。

2）p57：通过三维空间相似变换公式解算七个参数。

3）至少需要两个平高控制点和一个高程控制点。因为有七个参数，要列七个方程，而一个平高控制点可以列出三个方程，一个高程控制点可以列出一个方程，因此至少需要两个平高控制点和一个高程控制点。

25、（综合题）双像解析摄影测量可用三种解决办法：后交-前交解法、相对定向-绝对定向解法、光束法，以其中一个方法为例说明求解过程步骤，如后交-前交解法。（参考21题在课本上的具体内容-p91）

第六章、解析空中三角测量。

26、解析空中三角测量的分类：①按平差模型分：航带法、独立模型法、光束法；②按加密区域分：分为单航带法和。

区域网法。27、光束法区域网空中三角测量基本思想及主要内容：

基本思想：在一张像片中，待定点与控制点的像点与摄影中心点及相应地面点均构成一条光束。该方法是以每张像片所组成的一束光线作为平差的基本单元，以共线方程作为平差的基础方程，通过各个光束在空中的旋转和平移，使模型之间的公共点的光线实现最佳交会，并使整个区域纳入到已知的控制点地面坐标系中去，所以要建立全区域统一的误差方程式，整体解求全区域内每张像片的六个外方位元素以及所有待求点的地面坐标。

主要内容：①获取每张像片外方位元素及待定点坐标的近似值；

从每张像片上控制点、待定点的像点坐标出发，按共线条件列出误差方程式；

逐点法化建立改化法方程式，按循环分块的求解方法，先求出其中的一类未知数，通常先求每张像片的外方位元素；

按空间前方交会求待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，应取其均值作为最后结果。

第七章、数字地面模型及其应用。

28、dem的形式：（1）规则矩形格网（grid）。优点：

数据量小，便于使用与管理；缺点：不能准确表示地形的结构与细部。（2）不规则三角网（tin）。

优点：能准确详细地表示地形的结构与细部；缺点：数据量大，数据结构复杂，使用与管理较复杂。

（3）混合型。综合两者优点。

第八章、全数字摄影测量基础。

29、数字影像内定向（定义即原因）：在像片扫描的数字化过程中，像片的扫描坐标与像平面坐标一般不平行，且坐标原点也不同，所以同一像点的像平面坐标x，y与其扫描坐标不相等，需要加以换算，这种换算方法称为数字影像内定向。

30、同一像点的像平面坐标x,y与其扫描坐标之间存在仿射变换，即：

其中为像片坐标为扫描坐标。h0，h1，h2，k0，k1，k2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，平差运算求得。

31、数字影像重采样：根据已知像元灰度值求未知像元灰度值的过程。

数字影像重采样方法：①双线性内插；②双三次卷积法；③最邻近像元法。

32、影像相关的概念：探求左右像片的影像信号的相似程度，去确定同名影像或同名像点的过程。

影像相关与影像匹配的关系：影像相关只是影像匹配的一个方面，影像匹配更广一些。

33、基于灰度的数字影像相关：p127结合图8-4理解数字影像相关的过程（原理）。

基于灰度的数字影像相关，主要是基于待相关点所在的一个小区域内的影像的灰度。其做法是在左片上确定一个待定点，以该点为中心选取n*n个点的灰度阵列作为目标区，一般n为奇数，其中心点即为待定点。为了在右片上便于搜索到同名像点，估计出该同名点可能出现的范围，以此确定出一个l*m的灰度阵列（m＞n，l＞n）作为搜索区。

在搜索区寻找同名像点时，若搜索工作在x、y两个方向进行，这种工作的相关运算是二维的，称为二维影像相关，如图8-4所示。相关过程就是依次把一个目标区的灰度阵列，与其搜索区内搜索到的某一个与目标区阵列有同等大小的阵列，根据它们的灰度值按某一数字相关方法进行计算，判断它们的相似程度并最终找出同名像点。

34、核线相关：沿核线寻找同名像点的过程。

35、确定同名核线的两种方法：①共面条件法（简单看）；②基于数字影像几何纠正法提取核线（掌握过程）。

补：p148课后题看看。主要看。

数字影像：是一个灰度矩阵，就是规则格网矩阵。

第九章、像片纠正与正射影像图。

36、数字微分纠正：根据已知影像的内定向参数和外方位元素及数字高程模型，按一定的数学模型（共线方程）用控制点解算，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域，如可为一个像元大小的区域（可小到25μm×25μm大小），逐一进行纠正。这种直接利用计算机对数字影像进行逐个像元的微分纠正，称为数字微分纠正。

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