近景摄影测量复习

1.近景摄影测量的定义：通过摄影手段以确定目标的外形和运动状态的学科分支称为近景摄影测量。2.近景摄影测量的优点：a.可以瞬间获取被测物体大量物理信息和几何信息。b、可以在不伤及测量目标，不干扰被测物自然状态以及恶劣的环境下测量。c、适合于动态物体外形和运动状态测定的手段，适用于微观世界和较远目标的测量手段。d、基于严谨的理论和现代的硬软件，可提供相当高的的精度和可靠性的测量手段。e、是一种基于数字信息和数字影像技术以及自控技术的手段。f、可提供基于三维空间坐标的各种产品。3.近景摄影测量的精度从三方面来衡量：（衡量精度的基本指标是被测点的坐标中误差（mX,mY,mZ）依不同用户的需要，指标可能有以下几种变化：1.用户关心某一个坐标方向的坐标中误差，如mX或mY或mZ，或关心某一方向的点位相对中误差，如mZ/Z2.用户关心某一个平面上点位的平面位置中误差mS，例如mS=(mX2+mY2)1/2.或者关心平面位置相对中误差mT/T，这里T是被测物的空间尺寸3.用户关心点位空间位置中误差mT，这里mT=(mX2+mY2+mZ2)1/2。或者关心点位的空间位置相对中误差mT/T，这里T是被测物的空间尺寸）（1）估算精度：是在现场工作之前，在设计阶段，根据摄影、控制、网形、设备和一些设计参数的具体情况，按理论的精度估算式获得。（2）内精度：在数字处理阶段，按解算未知数的方程组的健康程度，直接计算而得。（3）外精度：能给出可观精度的指标方法，最常用的方法是使用较大量的多余控制，包括多余控制点或多余相对控制。4.影响近景摄影测量精度的因素：1.摄像设备的性能、2.摄影方式（包括摄影比例尺，摄站的数量与分布、摄影基线的长短等）、3.控制的质量、4.被测物体的照明状态，标志的设计与使用、5.后续处理硬软件的性能。5.近景摄影测量的主要用途：（1）古建筑与古文物摄影测量。（2）生物医学摄影测量。（3）工业摄影测量。6.量测摄影机：专为测量目的而设计制造的摄影机。7.量测摄影机的特性：（1）确定光束形状的内方位元素x，y，f，即摄影中心S相对所摄影像的相对位置经过严格检校。（2）特别注意摄影机光学系统的设计，以减小光学畸变的影响。（3）采取措施来减少底片压平不佳和底片变形对像点位移的影响。（4）较现代的量测摄影机主要由摄影机及其定向设备两部分组成。（5）同一系列的个品种间的区别主要是视场角的不同。（6）半量测摄影机的主要特性是轻便，并配置改正底片变形的格网，但无定向设备、主距不能准确记录。（7）量测摄影机是进行近景摄影测量的重要设备。8.立体量测摄影机：在已知长度的摄影基线两端，配有两台主光轴平行且与基线垂直的量测摄影机的设备，即是立体量测摄影机。9.非量测摄影机：不是专为测量目的而设计制造的摄影机称为非量测摄影机。其内方位元素不能记录，光学畸变颇大，未采取减少或改正底片变形的措施，并且不具备记载外部定向参数的功能。10.近景摄影测量中基本的摄影方式有正直摄影方式和交向摄影方式两种。摄影时，像片对两像片的主光轴S1o1与S202彼此平行，且垂直于摄影基线B的摄影方式称为正直摄影方式。摄影时，像片对于两像片的主光轴S101域S202大体位于同一平面但彼此不平行，且不垂直与摄影基线B的摄影方式称之为交向摄影方式。11.多摄站摄影测量：基于交向摄影方式，可实现对被测物的多重覆盖，乃至数十次的多重覆盖，即所谓的多摄站摄影测量。其主要目的是为了大幅度提高摄影测量的精度与可靠性。12.以（x，y，p）为观测值的正直摄影精度估算：公式4-2-4（目标点物方空间坐标的中误差）k1（=H/B）称为构形系数，它与目标点同名光线间的夹角有关，即摄影基线越大，目标点越近，K1值越小，目标点测定误差则越小；而K2（=H/f）称之为成像比例尺分母系数，即所处理得像片主距越大，目标点越近，K2值越小，目标点测定误差越小。13.以（x1,y1,x2,y2）为观测值的正直摄影精度估算：公式4-2-8(1)为了提高精度，应尽可能的缩小比例尺分母系数K2，尽量拍摄大比例尺像片，即尽可能缩小摄影距离Z，并拍摄主距f尽量大的像片；（2）为了提高精度，应拍摄摄影基线B尽量大的像对，即缩小构形系数K1值；（3）为了提高物方点测定精度（Mx，My，Mz），应提高像点位置的质量，包括提高量测精度和去除影响像点位置的各位误差；（4）一般情况下，远近方向的测定中误差Mz最大们所以常用Mz=K1K2Mp来估算摄影测量的精度；（5）若需要考虑基线B的测定误差Mb和主距f的测定误差Mf时，应参照更为详尽的精度估算式；同样，若不能维持标准的正直摄影，则还应考虑外方位角元素和外方位直线元素误差的影响，即还应参照更为详尽的精度估算式。（6）有些情况下，4-2-4可简化为MX=k2mx，MY=k2my，MZ=k1k1mp而式可简化为MX=MY=k2m，MZ=根号2k1k2m对正直摄影方式而言，一般有mZmX（mY）（7）近景摄影测量中的航带网或区域网可以认为是正直摄影的扩展，其精度估算可大体参照航空摄影测量的有关文献与经验进行。14.交向摄影精度估算问题：（1）式4-3-9可作为交向摄影情况下，物方空间坐标精度的参考估算式；（2）讨论是在很多假设的条件下进行的；（3）当交向角为90°时，总误差最小，且各个方向中误差相等；（4）为提高交向摄影的精度，应增大摄影比例尺，提高像点坐标量测精度并注意交会角度对各方向坐标精度的影响。15.多重交向摄影的精度估算公式4-1-4P6816.人工标志：人工标志的广泛使用是近景摄影测量的一个特点。一方面，人工标志可以保证或提高测量精度和可靠性，另一方面，与航空摄影测量相比，近景摄影测量的人工标志布设更容易。人工标志的质地、形状和大小与测量方法、测量对象的要求以及环境有关。17.近景摄影测量实施控制的目的：一是把所构建的近景摄影测量网纳入到给定的物方空间坐标系里；（主要目的）二是多余的控制加强摄影测量网的强度；三是通过多余的控制点或相对控制检查摄影测量的精度和可靠性。控制方式有：控制点和相对控制两种方式。控制点通常是在被测目标上或其周围测定的已知坐标的标志点；相对控制是指摄影测量处理中一些未知点间某种已知的几何关系。18.控制点的测算方法步骤:(1)以普通测量的前方交会解算其平面坐标（X,Y）；（2）按间接高程的方法再解求其高程（Z）。19.精度分析P9220.相对控制定义：摄影测量处理中未知点间的已知几何关系。可按两种方式使用相对控制，第一种方式是把相对控制认作观测值，另一种方式是把相对控制认作真值。当把相对控制认作观测值时，是将相对控制所建立的误差方程式，与像点坐标误差方程式一并解算，从而引进控制并加强所建模型的内部强度；当把相对控制认作真值时，则提供了某种制约条件，并按带有制约条件的间接观测平差处理，从而引进控制并加强所建模型的内部强度。距离相对控制：此距离可以是两摄站点间的距离，也可以是两物点间的距离，或是一摄站点与某物点间的距离。21.引用相对控制的方法，可以分作两种类型。其中一类，是把具体量测数据看做观测值，这时首先要建立条件方程式，然后把它们转化为误差方程式，使此误差方程式中所含的未知数仅包括外方位元素改正数t及目标点的物空间坐标改正值X，从而形成与像点坐标误差方程式相似的形式。相对控制所形成的误差方程式中的未知数，就是像点坐标误差方程式中的未知数，故未知数的数量并未增加。另外一类，则仅是建立制约条件，按附有制约条件的间接平差法计算。22.共线条件方程出于不同的目的可以解算一下五类未知数：(1)解算外方位元素：空间后方交会（2）解算内方位元素：空间后方交会，光线束（3）解算物方空间坐标：空间前方交会，光线束（4）解算像点坐标：生成模拟数据，逆反摄影测量，光线束（5）解求系统误差：自检校光线束。共线条件方程如下：23.近景摄影测量的多片空间前方交会解法，是根据已知内外方位元素的两张或两张以上像片，把待定点的像点坐标视作观测值，以解求其或是值并逐点解求待定点物方空间坐标的过程。24.影响多片空间前方交会解法精度的因素：（1）空间前方交会各像片间以及它们与未知点间的几何构型（2）像点坐标的质量，即像点坐标的量测精度以及改正各类像点系统误差的程度。（3）各像片外方位元素的测定精度。（4）所用摄影机内方位元素的检定水准。25.控制点坐标视作真值且实地不测外方位元素的光束平差解法适用场合：（1）在被测目标上或其周围可以布置稳定的控制点，控制点自身质量好，且分布合理。（2）使用量测摄影机，即已知内方位元素，且在同一调焦距下作业。26.直接线性变化：建立在像点坐标仪坐标和相应物点物方空间坐标之间直接的线性关系的算法。公式P145最后一公式27.直接线性变化解法要求有六个以上的控制点。这些控制点不能布置在一个平面上，以避免解的不定性。可以想象，各控制点近似地靠近某一平面，也不会给出好的测定结果。一般要求是：应均匀的布置控制点，使它们环绕被测目标，并且使各控制点在像片上的构像范围越大越好。设站点不得与物方空间坐标系原点重合摄站点不得与物方空间坐标系远点重合的禁忌。28.检校内容：主点位置与主距的测定；光学畸变系数的测定；压平装置以及像框坐标系的设定；调焦后主距变化的测定与设定；调焦后畸变差变化的测定；摄影机偏心常数的测定；立体摄影机内方位与外方位元素的测定；多台摄影机同步精度的测定。近景摄影机得检校：检查和校正摄影机内方位元素和光学畸变系数的过程称之为近景摄影机得检校。29.径向畸变差、偏心畸变差P191