摄影测量习题

摄影测量习题（精选8篇）

摄影测量习题 篇1

2.航摄像片的内方位元素有（5）个，它的作用是（6）。

3.相交直线的中心投影一般是（7），4.（9）叫主核面,在一般情况下,左、右主核面（10）重合的。

5.摄影测量的三个主要阶段？各有什么特点？

6.简述航空摄影测量过程？

7.航空摄影与航空摄影测量区别？

8.什么是合点？怎样确定空间直线的合点？

9.什么是中心投影的三点共线？什么是中心投影？

10.什么叫立体像对的相对方位元素？它有哪几种确定两像片相对位置的方法？

11.像空间坐标系和像空间辅助坐标系有什么关系？

12.主核面有几个？垂核面有几个？

13.双像解析摄影测量的三种解法？

14.什么叫单像空间后方交会？对参加单像空间后方交会的点有什么要求？

15.什么叫空间前方交会？请写出空间前方交会公式推导过程。

16.计算地面点坐标、模型点坐标的主要步骤有哪些？

16、什么叫单像空间后方交会？计算时需要哪些起始数据？解算哪些未知数？

17、什么叫双像空间前方交会？画出双像空间前方交会的计算流程图。

18、写出双像前方交会的计算公式，说明式中各符号的含义。

19、什么是解析相对定向？解算时需要地面控制点吗，为什么？

20、写出绝对定向的数学模型，并说明绝对定向计算时需要哪些起始数据，解算哪些未知数？起始数据又如何得到？解算时至少需要几个地面控制点？

21、双像解析摄影测量有哪三种方法？写出其中一种方法的步骤及所用到的数学公式。（公式不用线性化）

22、像对立体观察的条件是什么？最难解决的是哪一个？一般用什么方法解决？

23、恢复立体像对的相对方位能建立起几何模型吗？这个模型有什么样的特点？

24.什么叫绝对定向元素？有哪几个？哪个决定了模型的大小？

25.什么是像片重叠？为什么要求相邻像片之间以及航线之间的像片对要有重叠？

26．摄影测量中为什么常把像空间坐标系变为像空间辅助坐标系？

27为什么外方位角元素有三种不同的选择？

28.立体像对双像前方交会的目的是什么？

29双像解析摄影测量有哪三种解析方法？各有什么特点？

30.量测型摄影机和非量测型摄影机的主要区别？

31.已知像片重叠度为60%，旁向重叠度为30%，求像幅18x18cm2和23x23cm2的航片，其航向重叠和旁向重叠长度为多少？

32.单张像片能确定点的空间位置吗？试着从共线条件方程角度来解释。

33．什么叫重心坐标？什么叫重心化坐标？绝对定向计算采用重心化坐标有什么优点？

34.假设某一航摄像片相对于所取像空间辅助坐标系S-uvw的外方位角元素值=5°，=3°，=0°，试计算两坐标系间旋转矩阵中的九个元素

摄影测量习题 篇2

关键词：摄影测量,外业,控制测量

19世纪中叶至今, 摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量3 个发展阶段, 以其他测量技术无法比拟的优势广泛应用于各个行业。摄影测量的关键在于几何定位和影像解析, 为了实现被摄物体大小、形状和空间位置的正确显示, 需要布设必要的影像控制点, 对受到干涉的影像进行正射校正, 获得无差异性的正射投影。而控制点的布设位置、布设密度和精度受到地形、应用对象等影响, 这就要求人们对摄影测量外业的控制测量有一个系统、科学的认识和理解。

1 摄影测量外业控制测量

摄影测量外业控制测量是在测区内测定用于内业几何定位的影像控制点的平面位置和高程值, 是内业影像解析和测图的基础, 其主要目的是计算待求点的平面位置、高程和相片外方位元素, 达到影像和实际地物的正射投影。在数字摄影测量发展阶段, 影像的获取和解析全部实现数字化, 外业控制测量的重要性尤为显著。影像所包含的空间信息是以灰度值矩阵来表示的, 为了达到影像的正确匹配和无差异重叠, 需要对影像进行高精度的正射投影校正和影像灰度阈值分析, 以便将灰度矩阵进行最小误差匹配和数字型数据显示。为了获取相同基准的影像数据, 必须通过控制测量方法建立基准转换系统, 而控制点的布设位置、布设精度和布设密度都会影响基准的转换精度[1]。

2 外业控制点的布设

外业控制点的选择和布设直接关系到影像的最终匹配精度, 所以遵从控制点的布设原则、保证控制点的布设密度、选择合适的控制点位是外业控制点布设的几个基本要求。

2.1 控制点布设原则

控制点的选择和布设不仅和布设方案有关, 还要考虑影像成图、误差改正等对控制点的具体点位要求, 所以应遵循以下原则:一是影像控制点的目标影像应清晰易判读;二是为了减弱和消除投影差对影像匹配结果的影响, 控制点的位置距离影像边缘应≥1~1.5 cm;三是控制点的实地选择应避免受到阴影、相似地物的影响;四是控制点要与周边地物形成一定的灰度反差, 易于进行影像判读和识别控制点;五是控制点的位置要便于测量, 若选用GPS进行点位测量, 需要远离大片水域、电视塔、通信线路等, 以免发生电磁干扰[2]。

2.2 布设方案和点位密度选择

传统摄影测量点位布设方案分为全野外布设方案、非全野外布设方案和特殊情况布设方案, 其方案的选择和应用取决于测图精度、点位布设条件、野外点位联测条件等。按照布设方案的设计, 外业控制点的布设密度和外业工作量也随之变化。如何在减小外业工作量的同时保证影像匹配精度是控制点布设方案选择的关键。按照预期成图比例尺、选择的布设方案、地形地貌情况来选择控制点的密度。例如全野外布点时, 每个影像对应布设4 个平高点, 当成图比例尺大于影像比例尺4 倍时, 应在影像主点附近布设1 个平高点, 而对于地形差异大的区域, 应适当加密控制点数量, 但不宜太多, 以免加重内业计算量或者平差结果出现溢值。

3 外业控制点的施测

摄影测量控制点的野外施测是一项完整的测量任务, 需要进行实际勘探和测量。测量工作必须遵循 “从整体到局部, 先控制后碎部”的原则进行实际勘探、点位选择、埋石标记、空间位置测量等工作。控制点分为平高控制点、平面控制点和高程控制点三类, 同样野外施测工作分为平面位置测量和高程测量。传统施测方法通过布设导线、水准测量获得点位平面位置和高程, 施测精度要满足GB/T7931—2008 1 ∶500 1 ∶1 000 1 ∶2 000 地形图航空摄影测量外业规范所规定精度要求[3], 如导线距离≤3 500 mm, 导线边数不超过12 条, 水平角测回数为DJ2-1 个, DJ6-2 个, 导线闭合差0.5 mm, 方位角闭合差。

GPS技术是利用导航卫星进行实时定位和导航的空间系统, 可以为用户提供精确的空间位置信息, 目前已在各个领域得到了广泛应用。采用GPS网静态定位、GPS-RTK定位等方法, 可以获得不同精度要求的三维点位信息[4,5]。对于影像控制点来说, 影像涵盖面积的数据信息一般都比较多, 传统控制点的施测方法会受到各种因素的影响而造成数据获取精度和效率上的影响, 而GPS技术受地形影响小, 控制点间无须通视, 能够同时获取三维点位信息, 并且能够减小积累误差, 操作简便, 测量结果精度完全能够满足要求, 是外业控制测量的一种最合理的测量手段[6,7]。

4 结论

摄影测量外业控制点的选择和施测, 直接关系到影像匹配和正射投影精度。按照规范和影像应用精度要求, 设计控制点布设方案, 合理选择地面控制点位置, 并采用有效的测量手段对控制点空间位置进行测定, 以保证外业控制点三维坐标的准确获取。目前, 摄影测量为了满足更多方面的应用, 在控制点选择和布设等方面都应进行合理的改变和修正, 还需要进一步探讨和研究。

参考文献

[1]张祖勋, 张剑清.数字摄影测量学[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社, 1996.

[2]李德仁, 周月琴, 金为铣.摄影测量与遥感概论[M].北京:测绘出版社, 2001.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.GB/T 7931—2008 1∶500 1∶1 000 1∶2 000地形图航空摄影测量外业规范[S].北京:中国标准出版社, 2008.

[4]王树根.摄影测量原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社, 2009.

[5]焦字军, 付海德.航测外业布点对解析空中三角测量精度的影响[J].测绘与空间地理信息, 2012, 35 (9) :185-188.

[6]卢晓攀.无人机低空摄影测量成图精度实证研究[D].徐州:中国矿业大学, 2014.

航空摄影测量像控点的布设与测量 篇3

关键词：航空摄影测量；像片控制；像控点布设

通过航空摄影测量能够快速获取准确的地理信息数据，该技术同时也能够帮助人们更好地了解地表或空中建筑物象的基本信息。随着科学技术的发展和时代的进步，越来越多的人了解到航空摄影测量的重要性。然而目前该技术的实践应用中仍然存在着明显的问题，最为突出的是进口模拟航空相机的大量应用不仅增加了测量成本，同时胶片成像拍摄后还要运用多媒体技术进行处理，再加上胶片的动态范围相对较小，因此在影响航空摄影质量的同时也会导致摄影周期被明显拉长，无疑也会对数据获取造成一定的影响。另外，当前实践过程中常用的像控点布局和设计规范及要求相对来说均比较落后，难以适应航空攝影的发展和新技术的应用需求，同时也明显增加航空摄影的工作量。由此可知，节约航空摄影成本、改善工作质量和效率、更新像控点不具合设计规范及要求？对获取更高质量摄影信息、推动行业发展具有至关重要的意义。

一、光束法平面以及高程精度

光束法是指在航空摄影测量中利用空间光线的直线运动在对地表和空中物象信息进行测量和评估的技术方法，在测得基本数据之后可以利用摄像原理对地表和空中物象信息数据进行运算和测量，根据三点共线的条件和原理确定误差方程。航空摄影测量过程中应当注意将三个目标点保持在相同的直线上，即摄影站点、相应像点和地面点。将条件约束利用平差理论明确共线方程，进而可以得出误差方程。共线方程和误差方程详细见如下公式，可知在整个摄影区域范围内能够利用最小二乘法对物象坐标和外方位元素的最或是值进行准确计算，从而为地理信息提供详细的数据和参考。

二、像片控制测量

像片控制点根据性质不同可以分为像片平面、像片高程和像片平高三种类型控制点，其中像片平面控制点与像片高程控制点的区别在于后者只需要对高程或者平面坐标测量，但是前者要求测量的信息更为丰富。此外，在实际操作过程中工作人员可以借助实时动态差分法（RTK）对像控点进行测量，该技术的精度随着科技的发展和进步已经明显提高，而且相较于传统的像点控制和测量方法具有明显的优势，不仅能够节约时间，更快地得出数据信息，还能够有效保证测量结果的精度和准确性。另一方面在对野外控制点进行布局和设计时，应注意只有少数的测量区域能够满足全野外式测量的要求和条件，大多测量区域须采用非野外式或者野外式与非野外式联合应用的测量方式。首先需要对像控点进行联合检测，并将此操作得出的结果作为原始数据开展测量控制工作。然后需要对空中三角相关信息进行精确测量，以便对纠正点和定向点进行准确定位并获得相关数据坐标和实验所需数据。该测量方式的应用和推广主要具有两方面优势，一是较传统的测量方法更为显著地提高了精度，二是可以节省更多的时间、并在减少工作量的同时有效提高工作效率。

2.1像片控制测量布点原则。为了在像片控制测量过程中获取更高的工作质量和效率，首先要保证科学、合理设计布点方案，在实践操作过程中严格遵照相关要求和原则，才能节省工作量和工作时间，同时达到理想的测量要求。然后工作人员要保证将像控点均匀分布于航线整体区域范围内，应当注意避免图幅单位限制造成的拍摄不全面的问题，在高程点和平面点设计确定后尽量将联测点设置为高平点。若像对和航线相邻，则应当尽量保证二者同时使用一个像控点，若二者呈现出排列交错情况，则必须分别设计和布置像控点。最后，在布点工作中需要注意的原则是在摄影前对地面标识进行合理的布置和设计，以便提高外业控制点的合理性及可取性，还要注意选择目标点较为明显的位置进行摄影，从而保证立体观察过程中更容易对点位进行辨别，也可以提高互相转刺过程中的精确性和准确度。

2.2像片控制点布设要求。在布设像片和航线控制点时，需要注意的问题较多。不仅要满足高空摄影测量条件下的特殊要求，同时还要注意上述操作原则和测量基本要求。通常情况下，像控点必须设置在三片重叠或旁向重叠中线的附近位置处，但是还要根据实际情况确定这一要求的可行性，若实在难以达到此项要求，则需要考虑在航向重叠的范围内设置像控点。另外像控点的设置需要保证处于标准位置，通过方位线与主点垂直的直线附近寻找合理位置进行设置。同时还要保证像片边缘与相关像控点的距离必须超过1cm，以保证航空摄影质量。考虑到像点容易受到大气折光差、畸变差等不可控因素的影响，使其在一定范围内产生移位现象。在对点位和压平线或者其他相关标识进行标记时，采用不同的标记方法能够更为明确对不同性质像控点进行辨认，也是缩短测量工作时间的重要途径。最后，若测量过程中发现旁向重叠部分不超过15%或者像控点相邻的两航线难以公用时，工作人员则需要考虑分开布设像控点，但是二者的垂直直线距离不得超过2cm。

结束语：减少野外控制点布设工作量是摄影测量研究的重点，保证像控点布设的合理性还能够在保证精度的情况下获得更高质量的摄影图像和更为准确的数据信息。工作人员在实践操作过程中曾尝试采用摄像仪明确测量方向和位置，但是可能会受到定向数据外方位元素的影响损失摄像质量和数据精度。经上述分析可知，综合考虑测量工作量、区域条件、测量时间及需求等相关因素，灵活、充分地应用现有的测量技术，不断思考、开发摄影新技术，并规范操作要求，才能更好地完成测量工作，提高航空摄像测量的质量和精准度。

参考文献

[1]范业稳，基于DMC的航空摄影测量误差分析和质量控制方法研究[D]武汉大学，2011-10-01

摄影测量 篇4

像空间辅助坐标系:此坐标系的原点仍选在摄影中心S，坐标轴系的选择视需要而定，通常有三种选取方法。其一是取铅垂方向为z轴，航向为X轴，构成右手直角坐标系，见图(a)。其二是以每条航线内第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系，见图(b)。其三是以每个像片对的左片摄影中心为坐标原点，摄影基线方向为X轴，以摄影基线及左片主光轴构成的面作为XZ平面，构成右手直角坐标系，如图(c)。用S-XYZ表示。

地面测量坐标系：空间大地坐标基准下的高斯-克吕克6°带或3°带投影的平面直角坐标与定义的从某一基准面量起的高程，两者结合而成的空间左手直角坐标系。

摄影测量坐标系：是指描述摄影测量模型的空间直角坐标系。其原点选在某摄站或某一已知点，X轴大体与航线方向一致，Z轴与铅垂线方向一致且向上为正的右旋空间直角坐标系。像点位移：航空像片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位置的移动，叫做像点位移。主要是由像片倾斜、地面点相对于基准面的高差和物理因素（如摄影材料变形、压平误差、摄影物镜畸变、大气折光和地球曲率等）产生。

为什么研究像点位移的规律可以清楚知道透镜成像的大小，虚实6-=等基本情况，对于应用透镜解决生活和实际问题是必不可少的像点位移的规律：

单向空间后方交会：已知至少3个地面控制点的坐标A，B，C，与其影像上对应的三个像点的影像坐标a，b，c，根据共线方程，反求该像片的6个外方位元素。

立体像对双像前方交会：现已知这两张像片的内外方位元素，设想将该像片的内外方位元素值置于摄影时的位置，显然同名射线S1a1和S2a2必然交于地面点A。这种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。

立体像对双像前方交会的目的：利用立体像对上的同名像点，才能得到两条同名射线在空间相交的点。

解析法相对定向：通过计算相对定向元素建立地面立体模型。

解析法相对定向的共面条件：B·（S1a1 X S2a2）=0

摄影测量经典总结 篇5

一、航空摄影机的基本结构

摄影物镜光圈快门暗箱检影器座架、控制设备、压平装置、框标装置-机械标志（量测相机）

二、摄影机物镜：光轴LL,主平面H1、H2，主点S1S2、节点K1、K2、焦点F1F2、焦距F

三、摄影机主距f

由物镜中心向像平面引垂线，垂足称像片主点，垂距称像片主距或摄影机主距f

四、像角与像幅尺寸

对无穷远调焦：在焦面上得照度不均匀光亮圆为视场（其直径与S夹角为视场角）取照度均匀光亮的圆为像场，直径与S夹角为像场角在像场内取圆内接正方形或圆外切正方形为像幅大小

遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与被研究对象直接接触的情况下，获取其特征信息（一般是电磁波的反射辐射和发射辐射），并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学和技术。

量测相机与非量测相机的区别。

量测相机具有较高的光学性能，摄影过程高度自动化，有框标装置，物镜品质优秀，能消除或减少像差；非量测相机没有框标装置，物镜的畸变较大，种类很多，从成像介质区分可分为光学相机和数码相机。

中心投影的相片和地形图的区别。

a.摄像片与地形图表示方法和内容不同：在表示方法上，地形图上是按成图比例尺所规定的各种符号、注记和等高线来表示地物、地貌的，而航摄像片则表示为影像的大小、形状和色调；在表示内容上，在地形图上用相应的符号和文字、数字注记表示，这些在像片是表示不出来的。另一方面，在地形图上必须经过综合取舍，只表示那些经选择的有意义的地物，而在像片上有所摄地物的全部影像。

b.航摄像片与地形图的投影方法不同:地形图是正射投影，比例尺处处一致，航摄像片是中心投影，各处比例尺也不一致，相关方位也发生变化。

2.中心投影的特点。

地面上的点——像片上的点；像片上的点——地面上的点或直线。地面上的直线——像片上的直线或点；像片上的直线——地面上的直线或平面。

摄影比例尺

1、定义：指空中摄影计划设计时的像片比例尺，航摄像片上的线段l与地面上相应线段的水平距离L之比.2.公式：1/m = l/L = f/H 主距f：(物镜中心到像片面的垂直距离)H: 摄影航高 航高指飞机在摄影瞬间摄影机物镜相对于某一水准面的高度。航向重叠 同一航线内相邻像片之间的影像重叠。旁向重叠 相邻航线之间的影像重叠。摄站点 摄影瞬间，物镜中心s的空间位置

摄影基线 两相邻摄影站之间的距离，用B表示。像片旋角相邻像片主点连线与像幅沿航线方向的夹角 像平面坐标系

以像主点为坐标原点右手平面坐标系o-xy 像框标坐标系

根据像片的框标连线交点为原点的像平面坐标系p-xy 像空间坐标系

以摄影中心S为坐标原点，x、y轴的方向与像平面坐标系x、y轴的方向平行，z轴与主光轴重合，形成的右手坐标系.S-xyz 像空间辅助坐标系

以摄影中心S为坐标原点，轴系的方向视需要而定.右手坐标系.S-uvw 地面测量坐标系

地图投影坐标系或大地坐标系T-XtYtZt，左手坐标系。

地面摄影测量坐标系

以侧区内的某一点为坐标原点，X轴与航线方向大致一致，但为水平, Z轴垂。用 D-XYZ 表示的右手坐标系。

坐标系之间坐标转换，像空间坐标系——像空间辅助坐标系（旋转矩阵R，方向余弦）

a i b i c i 为方向余弦，即两坐标轴系间夹角的余弦。

人眼的立体视觉

在用双眼观测景物时，能判断景物的远近，得到景物的立体效应，这一现象称为人眼的立体视觉。

三、人眼立体视觉产生的原因：由于远近不同的物体在左右眼视网膜构像，产生生理视差，生理视差通过视神经传送到大脑，由大脑综合，作出景物远近的判断。人造立体视觉（续）

空间景物在感光材料上构像，人眼观察构像的像片产生生理视差，所产生的空间景物的立体视觉。

人造立体视觉产生的条件：

①

两张像片必须是在不同位置对同一景物摄取的立体像对； ②

每只眼睛必须只能观察像对中的一张像片；

③

两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线要大致平行（在同一平面内）； ④

两张像片的比例尺相近。

内方位元素─描述摄影中心与像片相对关系的数据。

f, x0, y0 对航摄像机来讲，内方位元素都经过厂家的严格鉴定，一般情况下视为已知量。外方位元素─确定摄影瞬间摄影中心空间位置及像片姿态的参数。三个外方位线元素(Xs、Ys、Zs)三个外方位角元素(φ、ω、κ)像点位移，位移的方向，方式。

当像片倾斜或地面有起伏时，所摄取的影像均和理想情况有所差异，也就是地面点在像片上构像的点位偏离了应有的正确位置，产生了像点位移。包括：像片的倾斜引起的像点位移、地形起伏引起的像点位移、物理因素（物镜的畸变差、大气折光、地球曲率、底片变形等）引起的像点位移。a 因像片的倾斜引起的像点位移（地面水平）位移的方向：以等角点为极点的方向线上。b因地形的起伏引起的像点位移（像片水平）方向：在以像底点为极点的辐射线上。

a位移大小：

b位移大小： 共线方程：

人造立体视觉 条件。条件：两张像片必须是在不同位置对同一景物摄取的立体像对；每只眼睛必须只能观察像对中的一张像片；两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线要大致平行（在同一平面内）；两张像片的比例尺相近。

像点坐标如何获取：坐标量测仪，在数字影像上获取。上下，左右视差。

在摄影测量中，一个立体像对的同名像点在各自的像平面坐标系的x，y坐标之差分别称为左右视差p及上下视差q，即p=x1-x2，q=y1-y2。同名光线投影在承影面上是否有上下视差是检验是否完成相对定向的标志。

相对定向，绝对定向概念

绝对定向元素 相对定向元素：独立 连续（像空间辅助坐标系的建立）。相对定向：确定一个立体像对两像片的相对位置，确定两像片相对位置关系的元素称为相对定向元素；

目的：恢复两张像片的相对位置和姿态，使同名光线对对相交。特点：不考虑模型的比例尺，不需要野外控制点。

分类：连续相对的相对定向元素(bv,bw,φ2,ω2,κ2)和独立相对的相对定向元素(φ1,κ1,φ2,ω2,κ2)。

绝对定向：确定像片与地面的相对位置，确定相对定向建立的立体模型的比例尺和模型空间方位的元素称为绝对定向元素（Xs,Ys,Zs,λ,Ф,Ω,K）

目的：将立体模型纳入地面摄影测量坐标系中。特点：考虑模型的比例尺，需要野外控制点。

原理：在应用光学投影或机械投影的方法，模拟相对摄影的过程，恢复摄影时的空间方位，使同名射线对对相交，以实现摄影过程的几何反转，建立测图所需的立体模型，再在该模型上测制地形图。

模拟法测图的过程

内定向

恢复像片的内方位元素，建立相似光束；

相对定向

恢复两张像片的相对位置，建立和地面相似的立体模型；

绝对定向

将模型纳入到地面测量坐标系中，并归化为所需的模型比例尺； 立体测图

用量测工具量测立体模型，测制地形图。解析法测图的过程

左右片放在坐标仪的像片盘上，并输入有关参数 内定向

相对定向 绝对定向

测图 空间相似变换：平移，旋转，缩放

单独像片的空间后方交会和双像前方交会。

利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程式，解求像片外方位元素的过程，这种解算方法是以单张像片为基础的，称单像空间后方交会。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为空间前方交会。

1.空间后方交会的解求过程：a获取已知数据；b量测控制点的像点左边；c确定未知数的初始值；d计算旋转矩阵R；e逐点计算像点坐标的近似值；f组成误差方程式；g组成法方程式；h解求外方位元素；i检查计算是否收敛；精度：mi=m0(Qii)1/2,m0=±([VV]/(2n-6))1/2.双像前方交会：根据立体像对中两张相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。计算过程如图所示

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：a野外像片控制测量；b量测像点坐标；c空间后方交会计算两像片的外方位元素；d空间前方交会计算待定点地面坐标。

双像相对定向+模型的绝对定向。

同名射线对对相交是相对定向的理论基础。相对定向的共面条件方程式(矢量表达式）：，坐标表达式：

模型坐标的解求：若模型点在像空间辅助坐标系S1-U1V1W1中的坐标为（U，V，W），其计算过程为（1）根据相对定向元素计算像点的空间辅助坐标（u1,v1,w1）及(u2,v2,w2)；（2）计算左右像点的投影系数N1,N2；c求模型点在像空间辅助坐标系的坐标为： U=N1u1=bu+N2u2

V=N1v1=bv+N2v2 W=N1w1=bw+N2w2 用于单独像对时，则：U=N1u1=b+N2u2 V= N1v1=N2v2 W= N1w1=N2w2 实际计算中，将获得的模型点在像空间坐标系的坐标乘以摄影比例尺的分母，其模型放大成约为实地后，再进行绝对定向。

绝对定向：相对定向后得到模型点在像空间辅助坐标系中的坐标（U,V,W)

地面摄影测量坐标(X,Y,Z)(两空间坐标系的变换，也称相似变换）。基本关系式：

（X、Y、Z：地面点在地面摄影测量系中坐标； U、V、W：模型点在像空间辅助坐标系中的坐标

模型比例尺的缩放系数，待求；至少需要两个平高点和一个高程点

三个控制点不能在一条直线上

模型的四个角布设4个控制点

a1,a2….c3：是由两坐标轴系的三个旋转角

计算的方向余弦，待求；

Xs,Ys,Zs坐标原点的平移量，待求;七个绝对定向元素:

解析法绝对定向：利用已知的地面控制点，解求绝对定向元素。

绝对定向元素的计算解算思路：多余观测，平差方法计算，线性化——列误差方程——

组成法方程——解法方程（迭代运算）。

双像解析的相对定向-绝对定向法解求模型点的地面坐标过程：（1）用连续像对或单独像对的相对定向元素的误差方程式解求像对的相当定向元素；（2）由相当定向元素组成左，右像片的旋转矩阵R1,R2，并利用前方交会式求出模型点在像空间辅助坐标系中的坐标；（3）根据已知地面控制点的坐标，按绝对定向元素的误差方程式解求该立体模型的绝对定向元素；（4）按绝对定向公式，将所以待定点的坐标纳入地面摄影测量坐标中。1.3.光束法。

思想：未知点、控制点都列立共线条件方程式，整个像对范围内解求待定点的地面坐标。两张像片的外方位元素，加密点的地面坐标。数学描述：共线方程。如何确定待求未知数的初始值：外方位元素——单像后方交会，加密点坐标——前方交会。

小结双像解析摄影测量的方法（利用一个像对获得地面的空间信息）a单像后方交会——双像前方交会法：每张像片先进行后方交会，两张像片的内、外方位元素；空间前方交会，加密点的地面坐标;结果依赖于空间后方交会的精度。适用于已知像片的外方位元素需确定少量待定点坐标的情况

b相对定向——绝对定向法:先相对定向：通过解算五个相对定向元素——模型点在像空间辅助坐标系中的坐标，再绝对定向：通过解算七个绝对定向元素——模型点在像空间辅助坐标系中的坐标纳入地面（摄影）测量坐标系；最后的精度取决于相对和绝对定向的精度，多在航带法解析空三中应用

c光束法：以共线条件方程式为基础，平差整体解求，两张像片的（内）、外方位元素，加密点的地面坐标。1.航带法。

航带网法空中三角测量研究的对象的一条航带的模型。它是以一条航带为单元，依据少量的地面控制点，按照一定的数学模型，整体平差解求加密点（或待定点）的地面坐标。2.像片上像点的误差来源：像空间辅助坐标系建立

航带如何连续的绝对定向

非线性变形改正。

像点坐标的系统误差：（1）底片变形：受外界因素影响，像点偏离了摄影时的位置（三点共线）；（2）摄影物镜畸变差：透镜组成像以减少像差，但使像点偏离了三点共线的理论位置；（3）大气折光：大气密度（折射率）随高度增加而减少，成像光线是曲线，（4）地球曲率：地球的椭球曲面与航测的水平基准面不一致；经过底片变形、物镜畸变差、大气折光差、地球曲率改正后的像点坐标：

1.2.数据来源：…… ——数据处理：分块……

有以下四种方法获取数据点：由现有地形图上采集；由摄影测量方法采集；野外实地测量；由遥感系统直接测得。数据预处理包括：数据格式转换，坐标系统变换，数据编辑，栅格数据转换为矢量化数据及数据分块等。

3.DEM的内插：移动拟合，线性内插，三次样条函数内插，双线性内插—— 特点，数学模型，适用场合。

数字地面模型内插：根据一组参考点上的高程计算其它待定点处高程的方法。a移动拟合：数学模型

特点：求解时可按一定的规则给每个数据点定权，内插曲面不连续；解法思路：选取以待定点为中心，以R为半径的园内的若干已知点进行曲面拟合，以确定待定点的高程。该法是一个以待定点为中心的逐点内插法；数据点应满足的条件：点数要不少于6个，数据点与待定点之间的地形变化是连续光滑的。b线性内插：数学模型

，解法思路：使用最靠近的三个数据点，确定平面参数a0、a1、a2，从而求出新点的高程；适用场合：TIN——GRID。

c三次样条函数内插：数学模型Z=[1 X X2 X3][a¬¬¬¬00……a33][1 Y Y2 Y3]T,解法思路：根据内插点相近的四个格网点高程数据及每个格网点沿X方向的斜率R、沿Y方向的斜率S和该点的曲面扭曲T，列方程解求未知系数；特点：该内插方法保证了相邻曲面之间的连续光滑，适用于连续变化的光滑曲面。d双线性内插：数学模型

解法思路：使用最靠近的四个数据点，确定参数a00、a01、a10、a11，从而求出新点的高程；适用场合：在方格网（GRID）中内插高程。

4.DEM的两个应用。

立体透视图，断面(剖面)的自动生成。

DEM的应用：立体透视图；坡度、坡向计算；断面(剖面)的自动生成；真实的地表面积计算；

摄影测量试题[范文模版] 篇6

1、航片属于 投影。

2、摄影测量的发展经历了和三个阶段。

3、摄影测量和遥感技术属于同一个范畴，摄影测量重点获取目标的点获取目标物的信息。

4、航片要求有一定的重叠，即航向重叠度为。

5、空间直角坐标系的旋转变换为。

6、共线条件方程描述了像点、和6个外方位元素的过程叫做。

7、描述两张像片相对位置和姿态的参数，称为，确定模型在地面坐标系统中的绝对位置和姿态的参数，称为。

8、共面条件方程描述了它是解析立体像对的基础方程。

数字影像是一个灰度矩阵，将数字影像离散化的过程称为。

9、数字高程模型可以来模拟地形变化，地势起伏大的地区适宜用来表达，地形平坦地区则适宜用来表达。

数字微分纠正可分为和两种方法。

10、国内常用数字化摄影测量系统有以及航天远景的MapMtrix。

11、遥感是通过传感器所接收的分为和，合成孔径雷达属于遥感。

12、GPS辅助空中三角测量主要提供供数据。

二、名词解释（2分*5=10分）

1、摄影测量

2、遥感

3、数字投影

4、大气窗口

5、空三加密

6、内方位元素

7、核线

8、摄影基线

二、简答题（5分*6=30分）

1、摄影测量有哪些常用坐标系？

2、什么是外方位元素，有什么用途？

3、建立人造立体效能，必须符合的条件有哪些？

4、什么是核线重采样，为什么要进行核线重采样？

5、数字摄影测量的硬件由哪几部分组成（至少写出三部分），各部分的作用是什么？

6、什么是像片调绘？什么是综合取舍，综合取舍的目的是什么？

四、论述题（10分*3=30）

1、试论述遥感的应用领域

2、双像空间后方-前方交会解求地面点坐标的过程

摄影测量与遥感技术发展展望 篇7

关键词：摄影测量与遥感技术,高分辨率影像,无人机,3S技术

摄影测量与遥感技术发展迅速, 尤其在近半个世纪, 已经成为了测绘产业当中最主要的力量。摄影测量分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量, 经典的摄影测量基本理论技术已经非常成熟, 遥感技术近些年发展迅速, 在各个行业当中应用广泛, 在这里就以后摄影测量与遥感技术的发展做以分析。

1 多线阵、多角度传感器的应用日益广泛

以往摄影测量技术的主要任务是生产各种数字测绘产品, 主要是4D数据的生产, 而遥感技术则主要以研究地物的非几何信息为主, 摄影测量技术及遥感技术虽然理论技术方法基本一致, 但侧重点不同, 但是随着摄影测量与遥感技术的发展, 摄影测量用的摄影机及遥感传感器的融合, 现代摄影测量与遥感技术也发生了很大的变化, 以目前的ADS数字航空摄影机为例, 即具有获取全色普通数字影像的功能, 同时能获取多光谱影像用于定性分析。。

相对于传统模拟航空摄影的产品单一性而言, ADS40数字航空摄影系统由于自身的多线阵、多角度的设计原理, 每一条线阵的CCD可以获取一个波段的影像。因此一次飞行可以获取更多的产品, 可以满足不同的需求。其强大的几何及光谱特性, 具有同时获取几何及属性信息的能力, 必将代替传统的航空摄影传感器, 广泛的应用于摄影测量领域。

2 无人机低空遥感测绘技术日趋成熟

无人机低空遥感测绘技术集成传统摄影测量技术、无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、GPS差分定位技术、通讯技术等, 以无人机为承载平台, 以遥感传感器为基础获取地表的多光谱影像。无人机遥感技术发展快, 相对于传统的摄影测量与遥感技术, 最大的优势是反应速度快、效率高、操作简单、场地要求灵活、环境要求不是很苛刻等, 已广泛的应用于测绘生产当中, 尤其是的自然灾害的应急处理工作中, 起到不可替代的作用。一架典型的无人机由飞行器、控制站、起飞发射、回收装置及检测系统等组成, 无人机与航空模型的区别在于无人机通常具备自动驾驶功能, 其要按设定好的航线进行飞行, 有专门的飞控装置。无人机技术的发展影响着整个无人机测绘的发展, 近几年, 很多测绘单位都已经掌握了无人机的生产技术, 可以自行生产无人机, 这样大大的减少了生产成本, 而且无人机控制技术也日趋成熟。以天水三和数码测绘院为例, 近5年内, 充分掌握了无人机的生产技术、控制技术, 成立飞行大队, 不用再依靠去委托其他单位去拍摄航空影像, 从而大大的提高了航空摄影的效率, 减少了生产成本。目前很多测绘单位都看到了无人机航空摄影测量技术的优势, 未来几年, 无人机航空摄影技术无疑会得到更加广泛的发展, 普及到各个测绘单位。

3 高分辨率遥感卫星影像的应用

就生产成本而言, 通过传统的数字化测图方法生产测绘数据成本肯定是最高的, 效率也是最低的, 采用摄影测量的方法, 是现在测绘行业中生产数字化测绘产品的首选方法。然而遥感传感器也具备和数字摄影机一样的功能, 也可以获取地面的数字影像, 甚至立体影像、多光谱影像。那么遥感影像也可以用于生产数字测绘产品, 关键问题在于遥感影像的分辨率问题, 遥感影像分辨率能否满足测图要求。对于中小比例尺的地形图, 使用遥感影像测图完全能满足测图要求, 以快鸟卫星为例, 能提供亚米级分辨率的商业卫星。

高分辨率对地观测卫星可以划分为军用和民用两类用途, 而且二者都有广阔的应用市场。军用遥感卫星和民用遥感卫星在原理上并无二致, 主要区别体现在卫星所使用的谱段和对地面分辨率要求上的差异。军用遥感卫星主要在可见光或近红外谱段成像, 分辨率优于1m。军用遥感卫星大部分都属于高分辨率对地观测卫星, 只有少数用于普查的军用遥感卫星为了提高时间分辨率, 而选择较高的运行轨道, 从而使得卫星的空间分辨率有所减弱。与之相比, 民用遥感卫星则主要在多光谱成像, 以便识别地面各种特征, 其分辨率高低差异参差不齐, 但其总体水平普遍在军用卫星之下。在军用高分辨率光学成像遥感卫星领域, 美国锁眼12号卫星最为突出。它采用了大面阵探测器、大型反射望远镜系统、数字成像系统、自适应光学成像技术、实时图像传输技术等, 镜头口径3m, 焦距27m, 分辨率达0.1m。可见厘米级精度的遥感卫星数据获取已经不再是技术问题, 能否商业化应用只是时间问题。

4 数字摄影测量与遥感技术和GIS及GPS的结合

摄影测量与遥感技术属于是服务于测绘与地理信息行业的主要技术工具, 如何更好的与GIS及GPS技术结合, 发挥好各自的优势, 是GIS发展要考虑的问题, 也是摄影测量与遥感的发展要考虑的问题。就三者的结合来说, 很早就提出了3S技术GPS、GIS、RS, 虽然三者相互结合, 但是就测绘与地理信息行业来说, 尤其对于摄影测量本身来说, 其和GPS、GIS的一体化发展还是最近些年才付诸于实际, 例如GPS/IMU配合数字摄影机进行摄影测量工作, 可以大大的提高外业航摄的效率和精确度。目前的GIS软件及摄影测量软件业在很大程度上进行了结合, 已经有部分GIS软件开始在其模块中加入摄影测量与遥感数据处理的功能, 直接用于摄影测量与遥感数据的获取及处理, 满足GIS系统数据跟新的要求, 不再像以前一样, 通过摄影测量与遥感系统获取数据, 然后数据转换, 再到GIS系统里录入编辑数据。简化了这个繁琐的过程, 方便与用户使用系统。

总之, 摄影测量与遥感技术作为测绘与地理信息产业的主要技术工具, 其发展是非常迅速的。基于以上分析可知, 摄影测量与遥感技术的发展, 主要是传感器的发展、承载平台的发展及其与3S技术的结合。影像是空间信息的主要承载, 摄影测量与遥感技术的发展是社会发展的需求, 摄影测量与遥感技术必然在社会发展的过程中扮演越来越重要的作用。

参考文献

[1]李德仁.摄影测量与遥感学展望[J].武汉大学学报, 2008 (12) .

[2]刘先林.航空摄影科技发展成就与未来的展望[J].前沿科学, 2007 (3) .

[3]万幼川, 刘良明, 张永军.我国摄影测量与遥感发展探讨[J].测绘通报, 2007.

摄影测量与遥感的现状及发展趋势 篇8

关键词：摄影测量；遥感；现状

中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

随着信息时代的来临，人类社会步入全方位信息时代，各种新兴的科学技术迅猛发展，并广泛应用于人类生活中去。摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。而在这期间，从遥感数据源到遥感数据处理、遥感平台和遥感器以及遥感的理论基础探讨和实际应用，都发生了巨大的变化。

数字地球（digitalearth）的概念是基于信息高速公路的假设和地理空间信息学的高速发展而产生的，数字地球为摄影测量与遥感学科提供了难得一遇的机会和明确的发展方向，与此同时，也向摄影测量和遥感技术提出了一些列的挑战。而摄影测量和遥感学科是为数字地球提供空间框架图像数据及从数据图像中获得相关信息惟一技术手段

一、国内外摄影测量与遥感的现状

（一）摄影测量现状

摄影测量经历了漫长的发展过程，随着计算机技术以及自动控制技术的高数发展，进入20世纪末期的时候，基于全数字自动测图软件的完成，数字摄影测量工作站获得了迅猛发展并普遍存在于测量工作中。进入21世纪后，科学技术的提升帮助摄影测量进入了数字化时代，数字摄影测量学学科与计算机科学有了大面积的知识交叉，摄影测量工具也变为较为经济的计算机输入输出设备，这种革命性的变革，使得数字摄影测量提升到了另一个台阶，数字摄影测量的语义信息提取、影像识别与分析等方面均产生了从质到量的变化。

目前我国各省测绘局均已广泛应用了数字摄影测量，建立了数字化测绘生产基地，实现了全数字化摄影测量与全球定位系统之间的有机合成，并且应用与测量实际工作中。

（二）遥感技术现状

目前遥感技术主要应用在日常的天气、海洋、环境预报及灾害监测、土地利用、城市规划、荒漠化监测、环境保护等方面，为社会带来了巨大的经济利益。尤其要提出的是航天遥感，是利用卫星遥感获取各种信息是目前最有效的方法。在实现数字地球概念，卫星遥感技术具有很重要的地位。数字地球的实际意义就是将地球转为一个虚拟的球体，以数字形式来表达地球上的不同种类的信息，实现三维式和多分辨形式的地球描述。数字地球是一个数量庞大的工程，从长远来看，信息量的更新一集信息的收取都需要卫星遥感技术提供可靠的信息源，换句话说，卫星遥感是实现数字地球的必要手段，也是其他手段不能够替代的。

二、摄影测量与遥感的应用与主要技术

（一）摄影测量与遥感在地籍测量中的应用

应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。航空航天事业的飞速发展，为高分辨率卫星遥感影像技术为空间地理信息提供主要的数据元。主要以激光成像雷达、双天线SAR系统等三维数字摄影测量系统。利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测，为快速及时的变更地籍测量做好参照，同时还能顺利的完成地籍线画图的测绘，还可以得到正射影像地籍图、三维立体数字地籍图等附属产品。数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象，利用该技术在航片上采集地籍数据，实行空三加密。数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富，实时性强；大部分工作均在室内完成，降低劳动强度与人工成本，还能大幅度提高工作效率，是一种非常实用的地籍测量模式。

（二）摄影测量在三维模型表面重建的应用

三维物体的重建技术可广泛应用于古建筑重建和文物保护、医学重建、工业量测、人脸重建、人体重建及程勘察等方面，这种技术主要通过手持量测数码相机进行操作，得到一组具有短基线和多度重叠的图片，通过立体匹配获取可靠的模型点数据。基于短基线多影像数字摄影测量的快速三维重建技术能够解决静静摄影测量中不能同时兼顾变形早点近景和远景的问题，在操作过程中采用量测数码相机以及手持拍摄方式，使得这种技术简单快速，并且具有高度自动化的有点。

（三）遥感自动定位技术的应用

遥感自动定位技术能够确定影响目标的实际位置，并且准确的解译影响属性，在GPS空中三角测量的基础上，利用惯性导航系统，形成航空影响傳感器，实现高精度的定点摄影成像。在卫星遥感条件下，精度甚至可以达到米级。遥感自动定位技术的应用，有助于实现实时测图和实时数据更新的作业流程，能够大量减少野外像控测量的工作量。

三、摄影测量与遥感发展展望

目前，摄影测量与遥感技术在数据获取与处理、信息服务和数据分析方面都有了新的进展，数据获取装备发展迅猛，数据处理系统自动化程度相应的提高，航空摄影测量软件实现模块化和标准化，实现了内外一体化的航空摄影测量方法，遥感影像信息管理能力增强。除此之外，还可以看到测绘领域的全球化进程日益加剧。

四、结语

虽然现在摄影测量与遥感技术相对发展迅速，并且已经广泛应用与测绘工作中，逐步实现数字化与智能化。在我国目前，摄影测量与遥感装备存在产品种类单一、生产效率低等实际生产问题，这是与飞速发展的信息产业背道而驰的，达不到国际水平。需要国家发展测绘仪器制造业和专业软件开发能力，跨学科展开合作，集中优势力量，通过政府出台政策来引导市场发展，我国想要在摄影测量与遥感上取得更大的飞跃，还有一段很长的路要走。

参考文献：

[1]李德仁等.地球空间信息学与数字地球[C].空间数据基础设施与数字地球论文集，1999.

[2]刘经南.激光扫描测高技术的发展与现状[M].武汉大学学报，2003（2）：132-137.