湖南师范大学2009—2010学年第一学期。
2024年级期末课程
地理信息系统专业摄影测量试卷考核试题 a卷。
一、 填空题（每空1分，共15分）
1、模拟摄影测量、解析摄影测量、全数字摄影测量
2、原点、单位、坐标轴的方向
.2 4、像点、瞬时摄影中心
6、影像匹配
7、dom (数字正射影像图)、dem (数字高程模型)、drg (数字栅格地图)、dlg (数字线划地图)
二、 单选题（在下列各小题中的备选答案中，请把你认为正确答案的序号填入题干的括号内，每题2分，共20分）。
1、c 2、c 3、c 4、c 5、b 6、a 7、b 8、a 9、d 10、a
三、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“√”错的打“×”每题1.5分，共15分）。
四、名词解释（每题3分，共18分）
1、摄影测量学。
摄影测量学是通过影像研究信息的获取、处理、提取合成果表达的一门信息科学。传统的摄影测量学是利用光学摄影机摄得得影像，研究和确定被摄物体得形状、大小、性质和相互关系得一门科学与技术，摄影测量学得主要特点是在像片上进行测量和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制。
2、外方位元素。
外方位元素是表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数，一张像片的外方位元素包括六个参数，其中有三个是直线元素，用于描述摄影中心的空间坐标值；另外三个是角元素，用于表达像片面的空间姿态。
3、同名像点。
同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同名像点。
4、立体像对的空间前方交会。
5、数字地面模型。
数字地面模型是一个表示地面特征空间分布的数据库。一般用一系列地面点坐标x,y以及该地面点上的高程z或属性（如名称、目标类别、特征等）组成的数据阵列，以此组成数字地图。
6、反解法
解法就是由纠正后的像点坐标（x,y）出发反求其在原始图像上的像点坐标（x，y）。
五、简答题（每题6分，共12分）
1、试说明单像空间后方交会的思路及解算步骤。
利用影像覆盖范围内一定数量的控制点的空间坐标与影像坐标，根据共线方程，反求该影像的外方位元素的方法称为单幅影像的空间后方交会。
利用空间后方交会求解外方位元素的基本过程如下：
一）读入原始数据。
原始数据包括像点的观测坐标、像片的内方位元素、控制点在地辅系中的坐标。
二）确定外方位元素的初值。
1、确定摄站坐标的初值。
取控制点平面坐标的平均值作为摄站平面位置的初值，即：
式中为各点地面坐标的总和，为已知点的数量。
取航摄的绝对高度作为。
2、确定外方位角元素的初值，在一般情况下，
三）组建误差方程式。
1、按照角元素初值，组旋转矩阵；
2、计算；3、求；
4、按（7）、（8）式组建误差方程式。
四）按最小二乘法原理，构建法方程。
五）答解法方程，解算外方位元素的改正数 。
六）按（9）式计算像片外方位元素改正后的值。
七）重复（三）至（六）的计算，直至外方位元素改正数小于限差为止。
2、在城市建设规划中，发现某居民区新增了大量的建筑物，为了及时更新该地区的地籍图，利用配有pos系统的数字航摄仪获取了一个立体像对，请问如何用最快速的方法将新建房屋加入地籍管理数据库中？在pos系统提供的像片外方位元素无误差的情况下，简要叙述其基本思想并绘出作业流程图。
答： 基本思想：首先在立体像对上量测新增房屋的角点坐标，然后利用pos系统获取的像片外方位元素进行立体像对的空间前方交会，求出量测像点所对应的地面点坐标，最后把求解的房屋角点坐标连接形成新增房屋轮廓，并将相关信息添加到地籍管理数据库中。
其流程如下图所示：
1、 在立体像对上量测新增房屋角点坐标
2、 利用pos提供的像片外方位元素进行立体像对空间前方交会。
3、连接房屋角点形成新增房屋轮廓，并将相关信息添加到地籍管理数据库中
思路清晰，方案可行即可。
六、作图题（共10分）
步骤：1）找迹点：延长bc交tt于d；
2）找主合点：过s点作si平行于vv，得主合点。
3）找bc的合点：过主合点做平行于透视轴tt的平行线即为合线，过s点做平行于bc的直线，必与合线于bc的合点；
3）连ti与sb、sc, 交点为b’,c’。 连接b’c’。
4）作sn垂直于e，连接nb’；（铅垂线在像平面上的构像位于以像底点n为辐射中心的相应辐射线上）
5）连接sa交nb于a’。
6）连接a’c’，则a’b’c’为所求。
七、论述及分析题（14分）
1、简述并推导共线条件方程（10分），并简要叙述其在摄影测量中的主要用途（4分）
答： 1、 共线方程的定义。
为了对航摄像片进行解析处理，必须建立航空影像、地面目标和投影中心的数学模型。在理想情况下，像点、投影中心、物点位于同一条直线上，我们将以三点共线为基础建立起来的描述这三点共线的数学表达式，称之为共线条件方程式。
2、 共线方程的推导。
构像方程式的建立是以在摄影时地面点、投影中心以及相应的像点三点理想共线这一条件为基础的。按共线条件建立的各种数学模型，没有考虑实际情况与理想情况的差异，即不考虑误差，所以这种数学模型是“纯净”的。
假设摄站在该坐标系中的坐标为，任意地面点a的坐标为x、y、z。则对于以s为原点，坐标轴向与各轴相应平行的地辅系而言，地面点a的坐标为，用它们分别取代上式中的（x，y，z）得：
共线条件方程在摄影测量中的主要应用如下：
单片后方交会和立体模型的空间前方交会；
求像底点的坐标；
光束法平差中的基本方程；
解析测图仪中的数字投影器；
航空摄影模拟；
利用dem进行单张像片测图。
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