1.什么是4D产品?数字高程模型Digital Elevation Model(DEM),数字正射影像图Digital Orthophoto Map(DOM),数字线划地图Digital Line Graphic(DLG),数字栅格地图Digital Raster Graphic(DRG)2.摄影测量发展的三个阶段是:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
3.像片判读按其应用目的可分为地形判读和专业判读,按其使用的技术手段可分为间接判读和直接判读。
4.什么是内方位元素?投影中心对航摄像片的相对位置叫做像片的内方位;确定内方位的独立参数叫做内方位元素。
是描述框标坐标系、像平面坐标系、像空间坐标系之间的关系的一组参数。
X0、Y0、f作用:1、像点的框标坐标系向像空间坐标系的转换;2、确定摄影光束的形状。
5.常用的坐标系统框标坐标系、扫描坐标系(Scan coordinate system)、像平面坐标系(Photo coordinate system)、像空间坐标系(Image space coordinate system)、摄影测量坐标系(Photogrammetric coordinates system)、地面辅助坐标系(Object space coordinate system)、大地坐标系(Geodetic coordinate system)6.什么是外方位元素?确定摄影时像空间坐标系在地面辅助坐标系中位置和方向的元素叫做航摄像片的外方位元素。
即确定像空间坐标系在地面辅助坐标系中位置(线元素)和方向(角元素)所需要的元素。
外方位线元素:确定像空间坐标系的原点S在地面辅助坐标系中的坐标;外方位角元素:确定像空间坐标系三轴在地面辅助坐标系中的方向。
是确定像空间坐标系的原点S在地面辅助坐标系中的坐标的一组参数。
角元素三大系统:以Y为主轴的αx、ω、κ系统;以X为主轴的αx、ψ、κ´系统;以Z为主轴的τ、α、κv系统。
7.等比线把倾斜相片的比例尺分为三部分,含主点部分的比例尺都小于f/H,含底点部分的比例尺都大于f/H,而本身的比例尺等于f/H。
8.透视变换中的特殊点、线、面及其特性两平面之间的中心投影变换关系称透视变换关系,投影中心称为透视中心。
(阳位、阴位)等角点的特性:像平面上的等角点与地平面上的等角点方向角相等。
等比线的特性:等比线的构像比例尺等于水平相片的摄影比例尺f/H,不受相片倾斜的影响。
中心投影的特点:点的中心投影是点或在无穷远处;线段的中心投影是线段或一个点或在无穷远处;相交线段的中心投影是相交线断或是两条平行直线;空间一组不与承影面平行的平行直线的中心投影是中心射线;平面曲线的中心投影是平面曲线,也可能是一条线段;空间曲线的投影是平面曲线。
合点:空间一组不与承影面平行的直线无穷远点处的中心投影(中心射线的顶点)。
9.共线方程的推导及其应用推导:1.先求旋转矩阵2.建立像空系与物空系之间的关系3.将上述结果联立得出x、y表达式应用:1.求像点坐标2.答解方位元素3.求地面点坐标共线方程相当于投影过程,即由物方经摄影中心到像方的过程。
10.像点位移受什么影响?像片倾斜和地面起伏11.单像空间后方交会以单幅影像为基础,从该影像所覆盖地面范围内若干控制点的已知地面坐标和相应点的像坐标量测值出发,根据共线方程,解求该影像在航空摄影时刻的外方位元素XS,Y s,Z s,ψ,ω,κ。
(角锥体法)观测值:至少三个不在一条直线上的已知地面控制点未知数:外方位元素12.相对的立体观察条件①两张像片必须是从不同摄影站摄取的。
②两眼各看一张像片,即必须分像(立体镜观察法、互补色法、偏振光法、交替光阑法)。
③必须使同名像点的连线与眼基线平行,以保证两视线在同一个视平面内。
④比例尺基本一致(比例尺的差异小于比例尺的16%)。
⑤像片间的距离应与双眼的交会角相适应。
13.核面与核线14.相对定向恢复摄影时相邻两影像摄影光束的相互关系,从而使同名光线对对相交。
相对方位元素:立体像对中,确定两像空系之间方位关系所需的元素。
三种相对方位元素系统:以地辅系为基础的相对方位元素系统;以左像空系为基础的相对方位元素系统;以基线坐标系为基础的相对方位元素系统。
15.绝对定向借助于物空间坐标为已知的控制点来确定空间辅助坐标系与实际空间坐标系之间的变换关系,称为立体模型的绝对定向。
绝对定向的目的是将建立的模型坐标纳入到地面坐标中,并规划为规定的比例尺。
绝对方位元素:确定几何模型的比例尺和它在地面坐标系中空间方位的元素。
16.空间前方交会利用立体像对两张像片的内方位元素、同名像点坐标和像对的相对方位元素(或外方位元素)解算模型点坐标(或地面点坐标)的工作。
空间前方交会的思想:利用立体像对两张像片的相对方位元素,计算模型点的三维坐标;利用立体像对两张像片的外方位元素,计算地面点的地面坐标。
利用空房间前方交会计算模型点坐标的过程利用空房间前方交会计算地面点坐标的过程17.结对定向的三种方法18.双像解析摄影测量三种解法的比较1.后方交会——前方交会法条件:每张像片上至少有三个GCP。
单片后方交会分别求出左右像片的外方位元素;空间前方交会求出待定点地面坐标。
缺点:没有充分利用多余条件(重叠)进行平差。
2.相对定向——绝对定向法条件:重叠范围内至少有二个平高控制点,一个高程控制点。
相对定向求出五个相对方位元素;空间前方交会求出模型点坐标;绝对定向求出七个绝对方位元素;通过空间相似变换将模型坐标转换为地面坐标。
缺点:公式多,不能严格表达外方位元素。
3.光束法严密解——一步定向法理论严密、精度高,待定点坐标完全按平差原理得到。
19.解析空中三角测量概念:是指用计算的方法,根据少量地面控制点,按一定的数学模型,平差解算出待定点(或加密点)的坐标(平面位置和高程)及每张像片外方位元素的测量方法。
也称解析空三加密或电算加密。
优点:不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状;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;不受通视条件限制;区域内部精度均匀,且不受区域大小限制。
分类:按平差模型(独立模型法、航带法、光束法);按加密区域(单航带法、区域网法)(区域网法的平差单元:航带法区域网平差、独立模型法区域网平差、光束法区域网平差)应用:为摄影测量测绘地形图、制作正射影像图提供定向控制点和像片内、外方位元素(4D产品);取代大地测量方法,进行三、四等或等外三角测量的点位测定(要求精度为厘米级);用于地籍测量以测定大范围内界址点的统一坐标;解析近景摄影测量和非地形摄影测量,用于建筑物变形测量、工业测量等;单元模型中大量地面点坐标的计算。
20.加密空三解译的三种方法:①航带法空中三角测量:以航带模型为平差单元的区域网平差的方法,又称为航带法区域网平差。
②独立模型法区域网空中三角测量:1、建立单元模型,获得各单元模型的模型点坐标,包括摄站点坐标。
2、利用相邻模型间的公共点和所在模型中的控制点,各单元模型分别作三维线性变换,按各自的条件列出误差方程式,并逐点进行法化,组成总体法方程式。
3、建立全区域的改化法方程式,并按循环分块法求解的每个单元模型的7个参数。
4、按平差后求得的各单元模型的7个变换参数计算每个单元模型中待定点的坐标。
各公共点坐标取其均值作为最后坐标。
③光束法区域网空中三角测量:以一张像片(摄影光束)构成的一个光束作为一个平差单元,以共线条件方程作为平差的基础方程,通过各光束在空间的旋转和平移,使模型之间的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,从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素。
21.GPS、POSGPS辅助空三:GPS定位技术在航空摄影测量作业中主要用于:获取空中三角测量所需的地面控制;获取空中三角测量所需的空中控制。
GPS辅助空三作业流程:现行航空摄影系统改造及偏心测定(航空摄影前,所用航摄飞机由制造商按要求在飞机顶部加装了高动态航空GPS天线);带GPS信号接收机的航空摄影;解求航摄仪曝光时刻GPS 天线相位中心的三维坐标(GPS摄站坐标及其方差—协方差阵);GPS摄站坐标与摄影测量数据联合平差,以确定目标点位并评定其质量。
POS(position and orientation system)机载定位定向系统,是基于全球定位系统和惯性测量装置(IMU)的直接测定影像外方位元素的现代航空摄影导航系统。
POS系统:航摄相机;导航控制系统;IMU高精度姿态测量系统;IMU与相机连接架;机载DGPS天线;地面DGPS基站接收机。
POS辅助空中三角测量:22.数字影像采样连续图像:模拟图像,像面上的像点是连续的,相邻像点的灰度分布也是连续的,它的特点是空间连续。
真实的世界就是模拟的。
像点坐标和每个像点的灰度分布都是用离散数据表示的图像。
灰度图像是指每个像素由一量化的灰度来描述的图像,没有彩色信息。
若图像灰度只有两级,这样的图像称二值图像。
彩色图像是指每个像素由红、绿、蓝(分别用R、G、B表示)三原色构成的图像,其中R、G、B是由不同的灰度级来描述的。
一幅彩色图像是由三幅独立的分量图像组成的。
多光谱图像是利用多光谱成像设备获取的多波段图像,每个波段图像分别记录了同一地面范围内的地物在不同波段上的光谱辐射信息。
采样是把空域上或时域上连续的图像(模拟图像)转换成离散采样点(像素)集合(数字图像)的操作。
采样越细,像素越小,越能精细地表现图像。
重采样(核线的重排列)方式:在“水平”影像上获取核线影像;直接在倾斜影像上获取核线影像。
23.数字地形模型数字地面模型DTM的理论与实践由数据采集、数据处理与应用三个部分组成。
对它的研究经历了四个时期。
80年代以来,对DTM系统的各个环节包括数据采集,粗差探测、数据压缩、DTM应用进行了研究。
数字地面模型的概念:与传统的地图相比较,DTM作为地表信息的一种数字表达形式有着无可比拟的优越性。
数字地面模型的优点及其表现形式:①可以直接输入计算机,供各种计算机辅助设计使用。
②可以运用多层数据结构存储丰富的信息(地形图无法表达的垂直分布地物信息)。
③存储形式是数字形式的,便于修改、更新、管理、转换。
DEM数据点的采集方法:地面测量:精度最高、适于大比例尺地形建模、解决大范围数据采集的效率较低;空间摄影与遥感:高程量测精度低;既有地形图数字化:成本低、效率高;航空摄影:现势性好、大范围、高精度;空间传感器:利用GPS、雷达和激光测高仪等进行数据采集。
数据获取方法:摄影测量(全自动、交互式):沿等高线采集(JX-5)、规则格网采集(VirtuoZo)、沿断面扫描、近采样、选择采样、混合采样(规则+选择)(JX-5);既有地形图数字化:手扶跟踪数字化、扫描数字化(GeoScan);地面测量:全站仪(接触与非接触)、GPS等。