数字摄影测量试题

《数字摄影测量》考查题

一、名词解释（每词3分，共30分）

1.数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、

数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄

对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。

2.灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算

法进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像

元的灰度作为图像匹配的基础。

3.同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。

4.正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状

态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几

何处理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重

新采样，形成新的正射影像。

5.金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到

一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金

字塔，称为金字塔影像结构。

6.灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。

7.核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线

为核线。

8.数字高程模型：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面

模型。

9.影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。

10.特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应

点

二、判断（每小题2分，共10分）

1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确）

2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相

关。（正确）

3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本

匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误）

4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确）

5.基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误）

三、简答题（每小题8分，共40分）

1.摄影测量学的新发展。

答：1）高分辨率遥感影像—数字影像+RPC；2）数码相机逐步应用于航

空摄影测量；3）POS 自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统

（GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection

And Ranging；5）干涉雷达INSAR

2.数字摄影测量的组成。

答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出

设备，及其它外围设备；2）影像数字化：混合数字测量与全数字摄影测

量，其中包括数字影像处理软件，模式识别，解析摄影测量及辅助功能

软件。

3.简述基于DEM进行单片修测的过程。

答：1）进行单像空间后方交会，确定像片的方位元素；2）量测像点坐

标（x,y）;3）取一高程近似值Z0；4）将（x,y）与Z0 代入共线方程，计

算出地面平面坐标近似值（X1,Y1）；5）由（X1,Y1）及DEM内插出高程

Z1；6）重复（4）、（5），直至（Xi+1,Yi+1 ,Zi+1 ）与（Xi,Yi ,Zi）之差小于

给定的限差。

4.列举几种定位算子。并简答比较其特点。

答：1）Wong_Trinder圆点定位算子：利用阀值将窗口中的影像二值化，在利用二值图像重心对圆点进行定位；然后计算目标重心坐标（x，y）与园半径r ，但其定位误差为0.5个像素2）Trinder改进算子：消除二值化的影响，提高定位精度到0.01个像素，这种算法只对圆点定位3）Forstner定位算子：是选择最佳窗口对其加权重心化，以原点到窗口内边缘直线的距离视为观测值，梯度平方为权4）高精度角点与直线定位算子：通过线扩散函数得到影像梯度，采用梯度的模视为观测值，并采用迭代法剔除粗差，理论定位精度0.02个像素。5）矩不变定位算子，包括边缘定位与角点定位；6）基于小面元模型的定位算子：Zuniga-Haralick定位算子，Kitchen-Rosenfeld定位算子，Dreschler-Nagel定位算子7）Medioni－Yasumoto 定位算子

5.铅垂线轨迹法影像匹配的过程。

答：铅垂线轨迹法即是基于物方的影像匹配，为高程直接解求的影像匹

配方法，基本过程：1）给定地面点的平面坐标（X，Y）及近似最低高程

Zmin，2）由地面点平面坐标（X，Y）与可能的高程Zi=Zmin+i*ΔZ(i=0,1,2…),

计算左右像点坐标（X’，Y’）与（X”,Y”）。3）分别以（X’，Y’）与（X”,Y”）

为中心在左右影像上取影像窗口，计算匹配精度。4）将i值增加1，重

复上述两步得到ρ0，ρ1…ρn；取最大者ρk=max{ρ0，ρ1…ρn},其对

应高程为Zk=Zmin+k*ΔZ,则认为地面点A的高程为Z=Zk;5）为了提高精

度，可以缩小高程搜索步距，或利用ρk及其相邻的几个相关系数拟合

一条抛物线，极值对应的高程作为A点的高程。

四、问答题（每小题10分，共20分）

1.怎样制作真实景观图？

答：1）资料准备与素材收集：主要收集相关区域的航片、摄影机数据、外控数据以及该地区的地物纹理贴片2）航片数字化3）空中三角形测量

4）数字地面模型的生产及编辑，为了保证数字地面模型模型更贴近实际

地形，消除一些人工地物和植被的影响，作业时采取交互地形编辑5）

地物采集，地物采集模块能自动生成人工地物等立体模块6)制作正射影

像，消极相机倾斜、地形起伏等引起的畸变，以提高景观图质量7）地

物贴片，将事先准备好的地物纹理粘贴到房屋的阴影面创建真实的三维

景观8）景观图生成9）动画播放

2.叙述DEM的应用。

答：1）地理基础数据生成：数字线化图（DLG）、数据高程模型（DEM）、数字正射图（DOM）、数字栅格模型（DRG）；2）计算道路设计、其他民用和军事工程中挖填土石方量；3）为军事目的（武器导向系统、驾驶训练）的地表景观设计与规划（土地景观构筑）等显示地形的三维图形；4）越野通视情况分析（也是为了军事和土地景观规划等目的）；5）规划道路线路、坝址选择等6）不同地面的比较和统计分析；7）计算坡度、坡向图，用于地貌晕渲的坡度剖面图。帮助地貌分析，估计浸蚀和径流等；8）显示专题信息或将地形起伏数据与专题数据如土壤、土地利用、植被等进行组合分析的基础；9）提供土地景观和景观处理模型的影象模拟需要的数据；10）用其他连续变化的特征代替高程后，DEM还可以表示如下一些表面：通行时间和费用、人口、直观风景标志、污染状况、地下水水位等。