湖南城市学院摄影测量学，C卷（答案）

湖南城市学院 学年第 学期

年级期末课程

摄影测量学 考核试题标准答案及评分细则

考核方式:考试 闭卷 考试时量：120分钟 试卷类型：C

一、填空题（16分，每小题1分）

1．确定投影中心（物镜后节点）相对于像平面位置关系的参数，称 ，具体包括三个 ；确定摄影瞬间像片在空间坐标系中位置和姿态的参数, 称 ，具体包括六个 。（内方位元素；f，X 0，Y 0； 外方位元素；三个线元素和三个角元素或Xs，Ys，Zs，φ，ω，κ）

2．摄影测量中常用的坐标系有两大类。一类是用于描述像点的位置，称为像方空间坐标系，主要包括 、 和 坐标系；另—类是用于描述地面点的位置．称为物方空间坐标系，主要包括 、 和 坐标系。（像平面坐标系，像空间坐标系，像空间辅助坐标系；摄影测量坐标系，地面测量坐标系，地面摄影测量坐标系）

3．利用立体像对中存在的同名光线共面的几何关系，以解析计算方法解求两张像片的相对方位元素的过程称 ；利用物方控制点，以解析计算方法解求（相对定向后建立的）自由模型的绝对定向元素的过程，称 。（解析相对定向，解析绝对定向）

4．摄影测量加密按数学模型可分为了 、 和 三种。（航带法、独立模型法和光束法）

5．航摄像片是所覆盖地物的 投影。（中心）

二、选择题（10分，每小题2分）

1．影像匹配实质上是在两幅(或多幅)影像之间识别（D）

A．候选点 B．特征点 C．差异点 D．同名点

2．一张航摄像片有（B）个内方位元素

A．2 B．3 C．4 D．6

3．一个立体像对同名像点的X坐标之差称为（A） A．左右视差 B．上下视差 C．投影差 D．畸变差

4．一个像对立体模型的绝对定向至少需要（D）个控制点

A．三个平面 B．三个平高 C．四个平高 D．两个平高和一个高程

5．立体像对中同名像点必定位于（C）上

A．主横线 B．主纵线 C．同名核线 D．等比线

三、名词解释（12分，每小题3分）

1．像点位移：当航摄像片有倾角或地面有高差时，所摄的像片与上述理想情况有差异。这种差异反映为一个地面点在地面水平的水平像片上的构像与地面有起伏时或倾斜像片上构像的点位不同，这种点位的差异称为像点位移，它包括像片倾斜引起的位移和地形起伏引起的位移，其结果是使像片上的几何图形与地面上的几何图形产生变形以及像片上影像比例尺处处不等。

2．影像核线：立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线。

3．框标坐标系：原点：框标连线交点，X轴：航向框标连线方向，Y轴：旁像框标连线方向

4．绝对定向元素：确定模型在地面空间坐标系中的绝对位置和姿态的参数。

四、问答题（62分）

1．什么是共线方程，它在摄影测量中有何应用？（15分） 答：共线方程即中心投影的构像方程

x??fa1(XA?XS)?b1(YA?YS)?c1(ZA?ZS)?a3(XA?XS)?b3(YA?YS)?c3(ZA?Zy??fa?X?YS)??2(XAS)?b2(YAS)?c2(ZA?ZS)?a?3(XA?XS)?b3(YA?YS)?c3(ZA?ZS)??

共线方程式包括十二个数据：以像主点为原点的像点坐标x,y，相应地面点坐标

XA,YA,ZA，像片主距f及外方位元素XS,YS,ZS,?,?,?（10分）。 共线条件方程在摄影测量中的主要应用如下： ① 单片后方交会和立体模型的空间前方交会；

② 求像底点的坐标；

③ 光束法平差中的基本方程 ④ 解析测图仪中的数字投影器； ⑤ 航空摄影模拟；

⑥利用DEM进行单张像片测图。（5分）

2．摄影测量中，为什么要把像空间坐标变换为像空间辅助坐标？常用的坐标变换公式是什么？（10分）

由于将像平面坐标求像点的像空间坐标时，每张相片的像空间坐标系不统一，给计算带来困难。因此建立相对统一的像空间辅助坐标系（5分）。像空间坐标系和像空间辅助坐标系坐标之间的变换关系为

??x???X??X??a1b1c1??y?R?1?Y??RT?Yb??X2c??2Y????f???Z????????a2??????Z????a3b3c????3???Z??（5分）

3．试述空间后交—前交计算地面点三维坐标的基本过程（16分）。 答：(1)野外像片控制测量（4分）

在重叠部分四角，找出四个明显地物点，作为四个控制点。在野外判读出四个明显地物点的地面位置，做出地面标志，并在像片上准确刺出点怔，背面加注说明。然后在野外用普通测量的方法测算出四个控制点的地面测量坐标Xt,Yt,Zt。 (2)用立体坐标量测仪量测像点的坐标（4分）

像片在仪器上归心定向后，测出四个控制点的像片坐标(x1,y1)与(x2,y2)，然后 测出所有需要解求的地面点的像点坐标(x1,y1)和(x2,y2)。 (3)空间后方交会计算像片外方位元素（4分） 根据

对两张像片各自进行空间后方文会，计算各自的六个外方位元素

XS1，YS1，ZS1，?1，?1，?1和XS2，YS2，ZS2，?2，?2，?2 (4)空间前方交会计算未知点地面坐标（4分）

用各自像片的角元素，计算出左、右像片的方向余弦值，组成旋转矩阵R1与R2 根据左、右像片的外方位线元素计算摄影基线分量BX，BY，BZ； 逐点计算像点的像空间辅助坐标

计算点投影系数

计算未知点的地面摄影测量坐标

4．什么是4d产品（12分）

答：随着测绘技术和计算机技术的结合与不断发展。地图不在局限与以往的模式，现代数字地图主要由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)以及复合模式组成。

数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。（3分）

数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。（3分）

数字线划地图（Digital Elevation Model，缩写DLG）是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。（3分）

数字栅格地图（Digital Raster Graphic，缩写DRG）是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格数据文件。每一幅地形图在扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容更新和数据压缩处理，彩色地形图还应经色彩校正，使每幅图像的色彩基本一致。数字栅格地图在内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。（3分）

5．为什么要进行核线相关，如何获取同名核线（9分） 答：由于基本的影像相关方法。无论是目标区，还是搜索区，都是一个二维的影像窗口，在这样的二维影像窗口里进行相关计算，其计算量是相当大的，而由核线的几何关系确定了同名点必然位于同名核线上。这样利用核线的概念就能将沿着x,y方向搜索同名点的二维相关问题，改成为沿同名核线的一维相关问题（5分），从而大大地减少相关的计算工作,因此要进行核线相关。通过摄影基线所作的任意一个与像片面相交的平面，与像片对相交，就会在左右像片上获得一对同名核线（4分）

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