武汉大学摄影测量期末试卷及答案(2005-2011)

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1、武汉大学2005～2006学年上学期《摄影测量基础》试卷（A）学号：姓名：院系：遥感信息工程专业：遥感科学与技术得分：一、填空题（20分，每空1分）1、摄影测量中常用的坐标系有、、、、。2、解求单张像片的外方位元素最少需要个点。3、GPS辅助空中三角测量的作用是。4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要个和个地面控制点。5、摄影测量加密按平差范围可分为、和三种方法。6、摄影测量的发展经历了、和三个阶段。7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是方程。8、法方程消元的通式为Ni,i+1=。二、名词解释（20分，每个4分）1、内部可靠性：2、绝对定向元

2、素：3、像主点：4、带状法方程系数矩阵的带宽：5、自检校光束法区域网平差：三、简答题（45分，每题15分）1、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程，并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。2、像片外方位元素的作用是什么？用图示意以y轴为主轴的航摄像片的外方位元素。3、如果拥有一套POS系统，你打算如何用其快速确定地面点的三维坐标（简要叙述基本思想和具体解算过程）？四、综合题（15分）设某区域由两条航线组成（如图1所示），试根据光束法区域网平差原理回答下列问题：①当控制点无误差时，观测值个数n、未知数个数t、多余观测数r；②按最小带

3、宽原则在图a中标出像片排列顺序号并求出带宽；③在图b中绘出改化法方程系数矩阵结构图(保留像片外方位元素)。像片号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨①12②③④56⑤⑥34⑦平高地面控制点⑧高程地面控制点待定点⑨（a）（b）图1出卷人袁修孝教研室负责人审核签字年月日共2页第2页武汉大学2005～2006学年上学期《摄影测量基础》答卷（A）一、填空题（20分，每空1分）1、摄影测量中常用的坐标系有像平面直角坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。2、解求单张像片的外方位元素最少需要3个平高地面控制点。3、GPS辅助空中三角测量的作用

4、是大量减少甚至完全免除地面控制点，缩短成图周期，提高生产效率，降低生产成本。4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要2个平高和1个高程地面控制点。5、摄影测量加密按平差范围可分为单模型、单航带和区域网三种方法。6、摄影测量的发展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。7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是共面条件方程。T−18、法方程消元的通式为Ni,i+1=Ni,i+1−Ni,iNi,iNi,i+1。二、名词解释（20分，每个4分）1、内部可靠性：一定假设下，平差系统所能发现的模型误差的最小值。2、绝对定向元素：确定模型在地

5、面空间坐标系中的绝对位置和姿态的参数。3、像主点：相机主光轴与像平面的交点。4、带状法方程系数矩阵的带宽：带状法方程系数矩阵的主对角线元素沿某行（列）到最远非零元素间所包含未知数的个数。5、自检校光束法区域网平差：选用若干附加参数构成系统误差模型，在光束法区域网平差中同时解求这些附加参数，从而在平差过程中自行检定和消除系统误差影响的区域网平差。三、简答题（45分，每题15分）1、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程，并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。【答】设摄影中心S在某一规定的物方空间右手直角坐标系中的坐标为(Xs,Ys,

6、Zs)，任一地面点A在该物方空间坐标系中的坐标为(XA,YA,ZA)，A在像片上的构像a在像空间坐标和像空间辅助坐标分别为(x,y,−f)和(X,Y,Z)，摄影时S、a、A三点共线(如下图)且满足如下关系：ZXXA−XS=YYA−YS=Z=λZA−ZSzyYxSX即⎡X⎤⎡XA−XS⎤Ztpa(x,y,-f)ZsYXA(XA,YA,ZA)⎢Y⎥=λ⎢Y−Y⎥（1）⎢⎥⎢AS⎥YtpXA-XsYA-YsZZA−ZSXsNMYsXtp又像空间坐标与像空间辅助坐标系满足：⎡x⎤⎡X⎤⎢y⎥=R⎢Y⎥（2）⎢⎥⎢⎣−f⎥⎦⎢⎥⎣⎢Z

7、⎥⎦⎡a1a2⎢12式中，R=⎢bba3⎤3⎥b⎥为由像片外方位角元素组成的正交变换矩阵。c1c2c3将（2）式写成纯量形式并用第一、二式分别除以第三式，可得x=−fy=−fa1(XA−XS)+b1(YA−YS)+c1(ZA−ZS)a3(XA−XS)+b3(YA−YS)+c3(ZA−ZS)a2(XA−XS)+b2(YA−YS)+c2(ZA−ZS)a3(XA−XS)+b3(YA−YS)+c3(ZA−ZS)（3）（3）式就表示了摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程。共线条件方程在摄影测量中的主要应用如下：¾单片后方交会和立体模型

8、的空间前方交会；¾求像底点的坐标；¾光束法平差中的基本方程；¾解析测图仪中的数字