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）LightDetectionAndRanging；5）干涉雷达INSAR2.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。