数字摄影测量学作业题答案

数字摄影测量学作业题参考答案

绪论 P6

3：概念在P3，组成：图0-1

5：任务：数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性，即量测与理解。即不仅要自动测定目标点的三维坐标，还要自动确定目标点的纹理。

现状：处理数字影像或数字化影像、自动化和半自动化作业

面临的若干典型问题……

第一篇 计算机辅助测图与数字地面模型

第一章 计算机辅助测图的数据采集 15页

2：P8-9。

1）像片的定向：内定向、相对定向、绝对定向/光束法一步定向

2）输入基本参数：测图比例尺、图幅的图廓点坐标等

3）输入/选择地物属性码，依次采集各点

4）量测同一类地物中的其它各地物

5）量测新的地物，方法同上3、4。

6）必要时，联机编辑。

3：便于管理、输入、显示、输出等。

1）键盘输入

2）菜单输入

仪器面板输入

数字化菜单仪输入

屏幕菜单

3）音响输入

4：略

第二章 计算机辅助测图的数据处理 19页

1：建立DTM与生产数字地图的数据编辑（图形编辑、字符编辑），目的是保证所测数据的图形表示和注记都正确、符合规范要求。

4：略1、键盘命令2、功能键3、菜单式交互

12：图形编辑：复制、删除、修改、自动闭合、捕捉、平行化、直角化等。字符编辑：中英文注记、字库、符号库。

第三章 计算机辅助测图的数据输出33页

1：1）输出至数据库2）应用数控绘图仪，将所获取的数字地图以传统的方式展给在图纸上(或屏幕上)。

图形输出主要功能为P21：

·图板定向；

·绘图廓与公里格网；

·绘制各种独立制图符旱，如三角点等；

·绘制各种类型的线，如虚线、点划线等；

·曲线拟合与光滑；

·绘已知线的平行线；

·进行闭合区域内的符号填充，如晕线、植被符号、地貌符号等；

·各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。

7：图板定向的目的是建立空间坐标系(大地坐标系)与绘图坐标系之间的变换关系。过程即坐标转换的过程。

9：符号库的建立有两种方式。

一种是早期使用较多的子程序库，即对每一符号编制一个子程序，全部符号子程序构成一个程序库。执行简单、占存储空间大。

另一种是由绘图命令串与命令解释执行程序组成。算法复杂点、占存储空间少点、执行需指定参数。如一个铁路的符号命令参数串可设计为： 绘曲线；绘平行线，宽度；分段，间隔；垂线，长度；填充。

11：1）图板定向；

2）绘图廓与公里格网；

3）绘制各种独立制图符号，如三角点等；

4）绘制各种类型的线，如虚线、点划线等；

5）曲线拟合与光滑；

6）绘已知线的平行线；

7）进行闭合区域内的符号填充，如晕线、植被符号、地貌符号等；

8）裁剪

9）各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。

第四章 数字地面模型的建立 61页

2略P35-36：1、规则格点（格网） DEM2、不规则三角网 DEM3、Grid-TIN混合形式的DEM

3：根据)

1,,2,1()

1,,2,1(00?=?+=?=?+=NY j DY j Y Y NX i DX i X X j i L L 反算式求行列号 Y Y Y NR X X X NC Δ?=Δ?=/)(/)(0

0行列

4：参考课件。1）沿等高线采样：主要用于地形复杂及陡峭地区、山区。

2）规则网格采样：按规则矩形网格进行采样，可直接生成规则矩形格网的DEM 数据。

优点是方法简单、精度较高、作业效率也较高；缺点是特征点可能丢失。

3）沿断面扫描

获取数据的精度比其他方法要差，特别是在地形变化趋势改变处，常常存在系统误差。该方法作业效率是最高的，一般用于正射影像图的生产。

4）渐进采样：根据地形使采样点合理分布，即平坦地区采样点少，地形复杂区采样点多。

优点是使得数据点的密度比较合理，合乎实际的地形；

缺点是在取样过程中要进行不断的计算与判断，且数据存贮管理比简单矩形格网要复杂。

5）选择采样：根据地形特征进行采样，如沿山脊线、山谷线等进行采集。 尤其适合于不规则三角网的建立，但显然其数据的存贮管理与应用均较复杂。

6）混合采样：将规则采样与选择采样结合起来。

为了区别一般的数据点与特征点，应当给不同的点以不同的特征码。

7）自动化DEM 数据采集:按影像上的规则格网利用数字影像匹配进行数据采集。

6：1）采样定理确定采样间隔：需作地形功率谱估计，较为复杂。

2）地形剖面恢复误差确定采样间隔：需作地形功率谱估计，较为复杂。

3）考虑内插误差的采样间隔：需作地形功率谱估计，需估计传递函数，较为复杂。

4）基于地形粗糙度(roughness)的分析法

较为复杂。

5）插值分析方法：是一种简单易行的方法，但要处理好其采样可能有疏密不均的数据存贮问题。

8： 格式转换、坐标变换、数据编辑、栅格数据转换为矢量数据、数据分块、子区边界的提取

17：逐点内插法十分灵活，一般情况下精度较高，计算方法简单又不需要很大的计算机内存，但计算速度可能比其它方法（局部函数内插）慢。

移动曲面拟合法：当地形起伏较大时，半径R不能取很大。当数据点较稀或分布不均匀时，可能产生很大的误差。

多面函数法：计算较复杂。

最小二乘法：精度高，缺点：P51第三段

有限元法：一次样条可以解决地形不均匀性和各向异性的问题，三次样条可以获得连续且光滑的地表曲面。

18：P56-57 DEM的精度主要取决于采样间隔和地形的复杂程度

20：略 1）整型量存贮2）差分映射3）压缩编码

21：DEM生成的全过程包括：原始数据获取、DEM模型构造、数据插值、在所定数据结构支持下的数据存储和模型输出。

数据源决定采集方法：（1）以地面实测记录为数据源（2）以地形图为数据源 （3）航空或航天遥感图像为数据源（4）其它数据源

下图是地形图数字化生成DEM的过程：

下图是数字摄影测量方式生产DEM

的过程：

第五章 数字地面模型的应用 78页

3：双线性多项式（双曲面）内插：只能保证相邻区域接边处的连续，不能保证光滑。计算量较小，最常用。

双三次多项式（三次曲面）内插：三次多项式内插虽然属于局部函数内插，即在每一个方格网内拟合一个三次曲面，但由于考虑了一阶偏导数与二阶混合导数，因而它能保证相邻曲面之间的连续与光滑。

4：一、等高线跟踪

1、按每条等高线的走向顺序插点

（1）确定等高线高程

（2）计算状态矩阵

（3）搜索等高线的起点

（4）内插等高线点

（5）搜索下一个等高线点

（6）搜索等高线的终点

2、整体内插出整个DTM内全部等高线穿越格网边的交点，然后按每

条等高线将这些点分别排列并存贮

二、等高线光滑（曲线内插）

7：峰值法或高度缓冲器算法P74-75

10：基于DEM 的单片修测算法：

（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。

第六章 三角网数字地面模型 85页

2：P79 用TIN，能很好地顾及地貌特征点、线。

4：一、直接表示网点邻接关系的结构

存贮量小，编辑方便

计算量较大，不便于TIN 的快速检索与显示

追踪开曲线流程图(从水平上边界出发为例)

二、直接表示三角形及邻接关系的结构

检索网点拓扑关系效率高，便于等高线快速插绘，TIN 快速显示与局部结构分析。但存贮量较大，编辑不方便。

三、混合表示网点及三角形邻接关系的结构

存贮量与直接表示网点邻接关系的结构相当，但编辑与检索都比较方便。

第二篇 数字影像自动测图

第一章 数字影像获取与重采样

教材98页的本章习题与思考题1、2、4、5、6、8、10。

第二章 数字影像解析基础120页

3、扫描坐标-像点坐标-空间坐标

8：在竖直航空摄影或已知倾角近似值的倾斜摄影时，相对定向一般采用迭代求解。

当不知道倾斜摄影中的倾角近似值以及不知道影像的内方位元素（例如数字影像的一个局部影像块）时，必须采用相对定向的直接解法。

9：一般空间后方交会必须已知方位元素的初始值，且解算过程是个迭代解算过

程。

在实时摄影测量的某些情况下，影像相对于物方坐标系的方位是任意的，且没有任何初值可供参考。这时常规的空间后方交会最小二乘算法就无法处理，而

必须建立新的空间后方交会的直接解法。

第三章 影像特征提取与定位算子 146页

1、2、3、5、6、7、9、17、18、20（目标点的识别与定位）。

第四章 影像匹配基础理论与算法 179页

2、3第一问、6、7、8、1

3、14。

12349101156789101111L X L Y L Z L I L X L Y L Z L X L Y L Z L J L X L Y L Z +++?=?+++?

+++=+++00120012x x I I m m y y J J n n ????????=??????????????

第五章 最小二乘影像匹配191页

4、参考3的公式解释

9。

第六章 特征匹配与整体匹配215页

2、4、5、6、8、9不做 12、15、18、20。

第七章 数字微分纠正232页

1、2、4、5、7、9-16。12题参考答案：

第八章 数字摄影测量系统255页

1、2、3、4、15、16。 或使用原始影像

真实景观图