内定向

一．名词解释

1.解析相对定向：根据摄影时同名光线位于一个核面的条件，利用共面条件方程解算立体像

对中两张像片的相互关系参神兽青龙 数，使同名光线对对相交。

辅助空中三角测量：利用载波相位差分GPS动态定位技术获取摄影时刻摄影中心的

三维坐诚信案例分析 标，将其作为带权观测值引入摄影测量区域网平差中，整体确定物方点坐标和像片外

方位元素并对其质量进行评定的理论和方法。

辅助空中三角测量的作用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.像主点：相机主光轴与像平面的交点。

4.主合点：地面上一组平行于摄影方向线的直线在像片上构像的交点。

5航向重叠：同一条航线上相邻两张像片的重叠度。

6旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠。

8景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深

9.单片空间后方交会：利用单张影像覆盖范围内一定数量的地面控制点与其对应的像点，据

共线条件方程反求影像外方位元素的方法。

10.单片空间后方交会：在单张像片上，利用一定数量的地面控制点及其对应的像点坐标，

根据共线条件方程求解像片的6个外方位元素。

11.影像的内方位元素：是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数。

12.影像的外方位元素：表示摄影中心和像片（或摄影光束）在地面坐标系中的位置和姿态

的参数为外方位元素。一张像片的外方位元素包括六个参数：其中三个是直线元素，用于描

述摄影中心的空间坐标值；另外三个是角元素，用于描述像片的空间姿态。

13.空间前方交会：已知立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标，确定相应地面

点在物方空间坐标系中坐标的方法。

14.空间后方交会：利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程或反求像片的外方位元

素这种方法称为单张像片的空间后方交会。

15.摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。

15.核线：立体像对中，同名光借调工作鉴定 线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线。

16.相对定向元素：恢复相邻像片间摄影光束相互位置关系的参数。

17.立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。

18.数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进行灰度重采样。

19.核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。

20.中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。

21.单模型绝对定向：相对定向所构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系

中的过程。

22.相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名

光线对对相交，建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。

23.数字影像内定向：同一像点的像平面坐标与其扫描坐标不相等，需要加以换算，这种换

算称为数字影像内定向。

24.外部可靠性：一定显著性水平和检验功效下，平差系统不能发现的模型误差对平差结果

的影响。内部可靠平时的英文 性：一定假设条件下，平差系统所能发现模型误差的最小值。

25.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

非零元素间所包含的未知数个数。

26.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。

27.绝对定向：将相对定向构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中的程。

28.绝对定向元素：确定模型在地面空间坐标系中的绝对位置和姿态的参数。

35.单模型绝对定向:相对定向所构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中

的过程。

29.人造立体视觉：人眼观察立体像对获得立体视觉的效应。人造立体视觉需要满足4个条

件：在不同摄站获取的具有一定重叠的两幅影像、观察时每只眼睛只能看一张像片、两幅影

像的摄影比例尺尽量一致和两幅影像上相同地物的连线与眼基线尽量平行。

30.改化法方程：采用矩阵运算消去法方程中的一类或几类未知数，而只保留某一类的法方

程。

二．填空题。

1.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。

2.从航摄相片上测量的像点坐标可能带摄影材料变形（通过像片内定向过程纠正）、摄影

机物镜畸变（通过物镜畸变差改变系数纠正）、大气折光误差（利用不同高度的大气折射

率改正）和地球曲率误差（在物方空间和像方空间改正）四种系统误差。

3.恢复立体像对左右相片的相互位置关系依据的是共面条件方程。

4.解析相对定向依据的数学方程是共面条件方程。相对定向完成的标志是上下视差为0，

最少需要5对同名点。

5.解析绝对定向/两个空间直角坐标系间的坐标转换至少需要2个平高控制点和1个高

程控制点。

6.摄影测量中，为了恢复立体像对两张像片之间的相互位置关系，可以根据左右像片上的

同名像点位于同一核面的几何条件，采用相对定向方法来实现，最少需要量测5

对同名像点。

8.摄影测量加密按数学模型可分为航带法、独立模型法和光束法三种。

9.摄影测量中，为了恢复立体像对两张像片之间的相互位置关系，可以根据左右像片上

的同名像点位于同一核面的几何条件，采用相对定向方法来实现，最少需要量

测5对同名像点。

10.摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。

11．4D产品是指DEM、DLG、DRG、DOM．

12.影像灰度的系统变形有两大类：辐射畸变、几何畸变．

13.摄影测量的基本问题，就是将中心投影的像片转换为正射投影的地形图

辅助空中三角测量的作用是：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。

15.解析相对定向依据的数学方程是共面条件方程。相对定向完成的标志是上下视差为0，

最少需要5对同名点。

16.航摄像片是地面景物的中心投影。由于像片倾斜和地面起伏两个主要原因导致影像上

几何图形与实际地面上的几何图形通常是不相似的。

17.双眼观察立体像对所构成的立体模型称为立体视模型。

18.航带法区域网平差的观测值为重心化摄测坐标，平差单元为航带模型；光束法区域

网平差的观测值为像点坐标，平差单元为单张像片。

19.空间前方交会的目的：求待定点地面点的坐标

20.像片纠正方法的分类：光学机械纠正、光学微分纠正、数字微风纠正

21.数字影像相关方法：相关系数法、协方差法、最小二乘影像相关

内插方法：移动曲面拟合法，线性内插法，双线性内插法，，多面函数内插法，分块

双三次多项式内插法

24.立体像对的解析有后方交会+前方交会，相对定向+绝对定向，一步定向法3种方法。

25.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。

26.摄影测量常用的坐标系像平面直角坐标系、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。

27.要将地物点在摄影测量坐标系中的模型坐标转换到地面摄影测量坐标系，最少需要2个

平高和1个高程地面控制点。

28.人眼观察两幅影像能产生立体视觉的基本条件是：在不同摄站获取的具有一定重叠的两

幅影像、观察时每只眼睛只能看一张像片、两幅影像的摄影比例尺尽量一致和两幅影像上

相同地物的连线与眼基线尽量平行。

29.空间坐标变换中的正交变换矩阵中的9个元素只有3个独立元素。

30.航摄相片是中心投影，地形图是正射投影。

31.解析相对定向的数学依据是共面条件方程，相对定向完成的标志是上下视差为0,完成相

对定向至少需要2个平高控制点和1个高程控制点。

32.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。

33.矩阵QVVP主要用于研究观测值的可靠性，其秩等于平差系统的多余观测数。

34.摄影基线与任女裙英语怎么读 一物方点所作的平面称为核面。

三．简答题。

1、在解析空中三角测量中时，需要对像点坐标中的系统误差进行改正，请问有哪些系统误

差？摄影材料变形（通过像片内定向过程纠正）、摄影机物镜畸变（通过物镜畸变差改变

系数纠正）、大气折光误差（利用不同高度的大气折射率改正）和地球曲率误差（在物

方空间和像方空间改正）

1、航摄像片与地形图的区别？

答：航摄像片能真实而详细地放映地面信息，从像片上可以了解到所摄地区的地物。地

貌的全部内容，但航摄像片不能直接用做地形图，航摄像片与地形图是有差别的。

区别：1、像片与地形图表示方法和内容不同2、像片与地形图的投影方法不同

4、摄影测量的主要特点是什么？

(1)无需解除物体本身获得被摄物体信息．(2)由二维影响重建三维目标．(3)面采集数据形

式．(4)同时提取物体的几何与物理特性．

6、什么是人造立体视觉？构造人造立体视觉应满足的条件是什么？

答：人眼观察立体像对获得立体视觉的效应。

人造立体视觉需要满足4个条件：1.在不同摄站获取具有一定重叠度的两张影像；2.一只

眼眼睛只能看一张像片；两张像片上同名；3.点的连线大致与眼基线平行；4.两张像片的摄

影比例尺相差不大，一般不超过15％

7、立体像对前方交会的目的是什么?

答：应用单像空间后方交会求得像片的外方位元素后，欲由单张像片上的像点坐标反求

相应卫生间最小尺寸 地面点的空间坐标仍不可能，只能确定其空间方向，而使用同名像点就能得到两条同名

射线在空间的方向，这两条射线一定相交其相交处必定是该地面点的空间位置，所以空间前

方交会是为了确定相应地面点的地面坐标。

8、什么是影像相关？它与影像匹配存在着什么样的关系？简述影像相关的基本原理。

答：通过取出以待定点为中心的左影像的小区域的影像信号与右影像上相应区域的影像

信号，计算它们的相关函数，相关函数最大值对应的右影像区域的中心即为待定点的同名点，

这种求解同名点的过程就叫影像相关。影像相关只是影像匹配的一个方面，影像匹配包括影

像相关，但涵盖的范围更广泛。影像相关的基本原理(以二维相关为例)：在左影像上取以待

定点为中心的目标区，其大小为m*n,粗略估计其同名点在右影像上可能存在的区域，在右

影像上取搜索区大小为k*l(k>m,l>n),依次取搜索区中与目标区大小相同的窗口，并计算其

与目标区的相关系数，比较所有的相关系数,取其最大值或者最小值(依算法而定)对应的搜

索区中所取区域的中心为待定点的同名点，这就是影像相关的基本原理。

9、为什么要进行像片纠正?什么是像片纠正?

答:像片平面图或正射影像图是地图的一种,利用中心投影的航摄像片编制像片平面图或

正射影像图,是将中心投影转变为正射投影的问题.当像片水平且地面为水平的情况下,航摄

像片就相当与该地区比例尺为1:M的平面图.由于航空摄影时,不能保持像片严格水平,而且

地面也不可能是水平面,致使像片上的构像产生像点位移、图形变形以及比例尺不一致,将竖

直摄影的航摄像片通过投影变换获得相当于航摄机物镜主光轴8在铅垂位置摄影的水平像

片,同时改化规定的比例尺,这种作业过程称为像片纠正

10、航带网法解析空中三角测量的基本步骤：

（1）按单航带法分别建立航带模型，求得各航带模型点在本航带统一的像空间辅助坐标系

中的坐标值（航带间的公共模型点独立计算）。

（2）各航带模型的绝对定向：从第一条航带开始，利用本航带带内已知控制点和下一300首古诗 航带

的公共点进行绝对定向，求出模型点在全区域统一的地面摄影测量坐标系中的概略坐标。

（3）根据各航带的重心及重心化坐标，解算各航带的非线性变形改正系数。-------->区

域网整体平差

（4）利用模型中控制点的加密坐标与野外实测坐标应相等及航带间公共连接点坐标应相等

为条件列误差方程式，解算各航带的非线性变形改正系数。

(5)加密点坐标(地摄坐标)计算

11、空间后方交会采用的是哪个公式？空间后方交会的目的是什么？试解释公式中各符号

的含义

答：空间后方交会采用的公式是：

































SSS

SSS

SSS

SSS

ZZcYYbXXa

ZZcYYbXXa

fy

ZZcYYbXXa

ZZcYYbXXa

fx

333

222

333

111

，空间

后方交会的目的是确定相片的外方位元素XS、YS、ZS、、、。在上式中，x、y为观测

值，X、Y、Z为地面点的坐标，一般认为是已知值；XS、YS、ZS、、、、f为待定参数。

13、解释共线条件方程中各类因子

答：



























)()()(

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333

111

SSS

SSS

SSS

SSS

ZZcYYbXXa

ZZcYYbXXa

fy

ZZcYYbXXa

ZZcYYbXXa

fx

上式表示像点和物点的中心投影变换方程式，亦即物点、投影中心和相应像点的共线

条件，也称共线条件方程。在解析摄影测量中，共线条件方程是极其有用的。这两个方程式

中包含十二个数值：像点坐标x、y、z，相应地面点坐标X、Y、Z，投影中心在所取物方空

间坐标系中的坐标XS、YS、ZS，摄影机主距f和旋转矩阵中的三个独立参数(如、、)。

14、相对定向的目的是什么？相对定向的元素有哪些？相对定向的定向点是否木偶奇遇记好句 必须是像控

点

答：相对定向的目的：是恢复两张像片的相对位置，达到同名射线对对相交，建立

起与地面相似的几何模型。单独像对的相对定向元素：1、1、2、2、2；连续像对的

相对定向元素：by、bz、、、。

15、绝对定向的目的是什么？绝对定向的元素有哪些？绝对定向的定向点是否必须是像控

点

答：航带模型绝对定向的目的，是将航带模型在统一的航带像空间辅助坐标系的坐标

转换到航带统一的地面参考坐标系中，取得模型的地面概略坐标。七个绝对定向元素：XS、

YS、ZS、、、和b。

16、数字重采样常采用的方法有哪几种？简述双线性插值法原理

答：数字重采样常采用的方法有：双线性插值法、双三次卷积法、最邻近像元法。

17、什么是航片的内方位元素

答：内方位元素：确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。包括像主点在像片框标坐

标系中的x0坐标、y0和像片主距f。

19、论述摄影测量不同发展阶段的特点。

发展阶段原始资料

代表性理论方

法

典型设备作业性质输出产品

模拟摄影测

量

模拟像片光学机械投影

模拟测图

仪

机械辅助测图，

全手工作业

模拟线划图

解析摄影测

量

模拟像片

数字投影/平

差

解析测图

仪

计算机辅助绘图

模拟/数字线

划图

数字摄影测

量

数字摄影和

数字化摄影

影像匹配/模

式识别

数字摄影

测量系统

自动化测绘及信

息处理，计算机

辅助成图+人工

干预

4D产品

20、什么是航片的外方位元元素？为什么有三种不同的外方位角元素

答：外方位元素：确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数叫像片

（摄影机）的外方位元素，由像片（摄影机）的外方位元素就可恢复像片在空间的位置和姿

态。一张像片有六个外方位元素，其中3个表述摄影光束空间姿态的三个角元素，3个描述

摄影中心空间位置的坐标值的三个直线元素；

三直线元素：在曝光瞬间在地面选定的空间直角坐标系中的坐标，常用表示。

三个角元素：它是描述像片在摄影瞬间空间姿态的要素，其中两个角元素用以确定主光

轴在空间的方向，另一个确定像片在像片面内的方位。实际摄影时，摄影机的主光轴不可能

铅垂，像片也不可能水平，此时刻认为摄影时的姿态是由理想姿态绕空间三个轴（主轴、副

轴、第三旋转轴）向依次旋转三个角值后所得到，这三个角值称为像片的三个外方位元素。

21、航片上有哪些特殊的点和线

特殊点：











c

n

o

点的平分线与像片面的交等角点：倾角

片面的交点像底点：铅垂射线与像

片面的交点像主点：摄影机轴与像



特殊线：







cc

hh

vv

水平线等比线：过等角点的像

面的交线主纵线：主垂面与像片

21题图：

22、航摄像片上一般有哪几种像点位移？列出

有关公式分析其位移特点

答：因像片倾斜引起的像点位移、因地形起

伏引起的像点位移。

因像片倾斜引起的像点位移：





sinsin

2

f

r

c，由上式知：

1．因向径rc和倾角恒为正值，当角在

0~180的I、II象限内，sin为正值，则

为负值，即朝向等角点位移；当角在

180~360的III、IV象限内，sin为负值，

则为正值，即背向等角点位移。

2．当＝0或180时，sin＝0，则＝0，即等比线上的各点没有因像片倾斜

所引起的像点位移。(因此称为等比线)

3．当＝90或270时，sin＝1，即rc相同的情况下，主纵线上||为最大。

因地形起伏引起的像点位移：





































2sinsin

2

1

2sinsin

2

1

Hf

hr

f

r

H

hr

n

n

n

h

上式是倾斜像片上因高差影响产生的像点位移铁公式，式中rn、同样是表示向径和

极角，而这里是以像底点为极点，通过像底点的水平线为极轴的，这与前面的rc、有所

不同。

1．当h为正时，向径na0增长，h为正；h为负时，向径na0缩短，h为负。

2．当时r=0，则h=0。这说明位于像底点处的地面点，不存在因高差影响所产

生的像点位移。

3．当=0时：

H

hr

n

h



上式是水平像片上因高差引起的像点位移公式，此时

像底点n与像主点重合。

30、解析摄影测量软件作业流程

①定向参数计算，包括内定向、相对定向、绝对定向②空中三角测量解算

③核线关系解算，坐标计算与变换④数值内插、数字微风纠正⑤投影变换

31、空间后方交会的解算过程

答：①获取已知数据②量测控制点的像点坐标③确定未知数的初始值④计

算旋转矩阵R⑤逐点计算像点坐标的近似值⑥组成误差方程式⑦组成法方

程⑧解求外方位元素⑨检查计算是否收敛

32、相对定向元素计算过程

33、绝对定向的具体解算过程

答：

34、航带网法区域网平差作业过程

①按单航带模型法分别建立航带模型，以取得各航带模型点在本航带统一的辅助坐标系中

的坐标值。

②各航带模型的绝对定向③计算重心坐标及重心化坐标

④根据模型中控制点的加密坐标应与外业实测坐标相等以及相邻航带间公共连接点的坐

标应相等为条件，列出误差方程式，并利用最小二乘准则平差计算，整体求解各航带的非线

性改正系数

④用平差计算得出的多项式系数，分别计算各模型点改正后的坐标值

35、独立模型法区域网平差作业流程

①单独法相对定向建立单元模型，获取各单元模型的模型坐标，包括摄站点

②利用相邻模型公共点和所在模型中的控制点，各单元模型分别做三维线性变换，按各自

的条件列出误差方程式及法方程式

③建立全区域的改化法方程式，并按循环分块法进行求解，求出每个模型点的七个绝对定

向元素

④按平差后求得的绝对定向元素，计算每个单元模型中待定点的坐标，若为相邻模型的公

共点，取其平均值作为最后结果

36、光束法区域网平差作业过程

①获取每张相片的外方位元素及待定点坐标的近似值

②从每张像片上控制点、待定点的像点坐标出发，按共线条件列出误差方程式

③逐点法化建立改化法方程式，按循环分块的求解方法，先求出每张像片的外方位元

素④按空间前方交会求出待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，应取其平均值作

为最

后结果

38、数字摄影测量软件作业流程

①定向参数的计算，包括内定向、相对定向、绝对定向

②空中三角测量

③形成核线排列的立体影像

④沿核线进行影像相关或特征匹配，并进行匹配编辑和匹配后的编辑⑤建立数字高程

模型⑥自动绘制等高线⑦制作正射影像

⑧等高线与正射影像叠加，制作等高线的正射影像图⑨制作透视图与景观图⑩数

字影像的机助测量⑪地图编辑于标注

39、解析摄影测量软件作业流程

①定向参数计算，包括内定向、相对定向、绝对定向②空中三角测量解算

③核线关系解算，坐标计算与变换④数值内插、数字微风纠正⑤投影变换

40、相片纠正的原因：

答：航空摄影时不能保持相片的严格水平，而且地面也不可能是水平面，致使中心投影航摄

相片上的影像由于相片倾斜和地面起伏产生像点位移，使影像的构形产生位移和变形及比例

尺不一致。

42、航摄像片与地形图的区别：

①比例尺（地图有统一的比例尺，航摄像片上的影像比例尺处处均不相等）②表示方

法（地图为线画图，航片为影像图）③表示内容(地图需要统一取舍)④几何差异（航

摄像片可组成像对立体观测）⑤地图属于正射投影，无方向偏差；航摄像片属于中心投影，

有像点位移和方向偏差

43、什么是数字高程模型？并说明DEM的几种常用的表示形式及特点。

【答】是数字地面模型DTM只考虑地形分量时的结果,表示某一区域D上地形的三维向量有

限序列{Vi=(Xi,Yi,Zi),i=1,2,…，n},其中（Xi,Yi）∈D是平面坐标，Zi是（Xi,Yi）对

应的高程。

44、说明垂直线轨迹法（VLL）直接求解物方高程点获取DEM的原理。

基于物方的VLL法影像匹配是在待定点的地面平面坐标已知的情况下，通过共线方程和合

理的高程设定值，解算其相应的像点坐标，通过比较不同高程所对应的像点如何安慰别人 的相关测度，

取最大测度处的像点作为同名点，相应的高程作为物点的高程；

“基于物方的VLL法”影像匹配是基于物方的，而且能直接确定物方点的空间三维坐标，

将不同高程处所对应左右影像中的像点作为可能的匹配点，取相关系数最大处作为同名像

点，同时也获得了物点的高程信息，匹配精度与步距dz、影像信噪比、匹配窗口大小有关；

简述单航带解析空中三角测量主要作业流程？

作业流程如下：

1.按单航带模型法分别建立航带模型，以取得各航带模型点在本航带的辅助坐标系中的坐

标值

2.各航带模型的绝对定向。从第一条航带开始，根据本航带已知地面控制点和下一航带的

公共点进行绝对定向，从而求出区域内各航带模型点的概略坐标。

3.计算重心坐标及重心化坐标。非线性改正要用到各航带本身的重心化坐标，因此各航带

需要各自的重心坐标。

4.根据模型中控制点加密坐标应与外业实测坐标相等以及相邻航带间公共连接点的坐标

应相等为条件，列出误差方程式，用最小二乘平差计算非线性的改正系数

5.用平差计算得出的多项式系数，分别计算各模型点改正后的坐标值。根据残差不符值来

衡量加密精度，一般取均值作为加密点成果。

47、说明实现自动相对定向的方法原理和关键技术。

自动相对定向的方法原理：用特征提取算子提取左影像上的特征点，根据一定的匹配算法

找出左片上的特征点在右片上的同名点，采用粗差剔除法去掉误差超限的同名点，留下5

组以上的同名点对，根据相对定向原理有左右影像上的同名像点解算5个相对定向元素；

关键技术：（1）．特征点的自动提取：可通过Moravec算子或Forstner算子进行特征点的

自动提取；（2）．特征点的自动匹配：依据影像的实际情况采用适当的匹配算法如采用最

小二乘法影像匹配、跨接法影像匹配等，对于右片既可以通过特征提取挑选预测区内的特

征点作为可能的匹配点，也可以不进行特征提取将预测区内的每一点作为可能的匹配点，

或“爬山法”搜索动态地确定各选点；（3）．粗差剔除：由于所选同名点较多，为保证相

对定向元素的求解结果精度较高，在匹配后必须针对匹配结果剔除误差过大的同名点，但

必须保留至少5对同名点；（4）．相对定向解算：定向元素与采用连续法还是独立法相对

定向有关；

48、试解释像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系、摄影测量坐标系和物空间

坐标系的含义。如何进行上述坐标系之间的转换。

答:【一】、像方坐标系，用于描述像点的位置，表示缘点的平面和空间坐标

(1).像平面坐标系:是以主点为原点的右手平面坐标系，用O-xy表示，又常用框标连线交点

不重合，须平移，框表坐标系中x0，y0，化算为x-x0，y-y0

(2).像空间坐标系：进行像点空间坐标变换，描述像点在像空间位置的坐标系从摄影中心S

为原点，x，y轴与像平面坐标系x，y轴平行，z轴与光轴重合。形成像空间右手直角坐标

系S-XYZ，每张像片的像空间坐标系而建立的坐标系，

(3).像空间辅助坐标系:用S-UVW表示，原点为S，坐标轴依情况而定

a.取u、v、w分别平行地面摄影测量坐标系D-XYZ.b.以每个像片对的左片摄影中心为原

点.c.摄影基本为u轴，以摄影基线及左片光轴构成的平面作为uw平面，过原点且垂直于

uw平面的轴为v构成右手直角坐标系

【二】.物方坐标系，用于描述地面在物方空间的位置

(1).地面测量坐标系:高斯-克吕格6带或3带投影的平面直角坐标与定义的从某一基

准面量起的高程组合而成的空间左手直角坐标系，用T-XtYtZt。

(2).地面摄影测量坐标系：过渡像空间辅助坐标系的右手系换算到地面测量坐标系左手系

的坐标系，用D-XYZ表示，原点为测区骱某一地面点上，X轴与航向一致，Y轴与X轴正交，

Z轴沿铅垂方向，构成右手直角系。

四．综合题。

*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，说明式中符

号的意义，用图示意航摄相片的内、外方位元素，并简述以上方程在摄影测量中的主要用途。

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共线方程在摄影测量中的主要应用包括：

○

1

空间后方交会和多片前方交会；○

2

光束法平差的基本方程；

○

3

求像底点坐标；○

4

构成数字投影的基础；○

5

利用DEM和共线方程制作正射影像；

○

6

利用DEM和共线条件方程进行单张影像测图。

*POS确定地面三维坐标及计算过程：首先人工量测或者自动匹配获取感兴趣的同名点像平

面坐标。在无控制点的情况下，直接利用POS提供的外防卫元素进行同名点前方交会，获取

地面店的三维空间坐标；如果有足够的控制点，则先利用贡献方程解求精确的像片外方位元

素，并对POS提供的数据进行检校，然后再进行前方交会获取地面三维坐标。

无误差时计算过程：（1）：量测并计算像点坐标x1.y1.x2.y2；（2）根据POS系统提供的像

片外方位元素计算摄影测量基线分量：Bx，By，Bz；（3）根据POS系统提供的外方位角元素

计算同名像点的像空辅助坐标：X1,Y1，Z1，X2，Y2，Z2；（4）计算点投影系数：N1,N2；（5）

计算地面点三维坐标：X,Y,Z。

*对单个立体像对进行目标定位的几种方法：

后方交会-前方交会方法：首先进行后方交会，利用单张影像上3个以上已知控制点分别计

算像片外方位元素，再通过前方交会计算出地面目标的物方坐标。缺点：每张影像上都必须

有3个以上控制点，并且前方交会求取的地面点坐标的精度取决于后方交会所解算外方位元

素的精度。

相对定向-绝对定向法：首先利用两张影像重叠区内5对以上同名点，按照共线条件方程解

算相对定向元素，并计算同名点模型坐标，同时要求至少2个平高点1个高程点位于像片重

叠区域内以计算控制点模型坐标，然后利用控制点模型坐标和对应地面坐标根据三维相似变

换方程解算初绝对定向元素，最后根据绝对定向元素求取目标的物方坐标。缺点：需要一直

重叠区内至少5对同名点。同样的，绝对定向的精度取决于相对定向精度。

一步定向法：利用已有控制点地面坐标、像片上对应像点坐标，根据共线条件方程一步解算

出像对外方位元素和目标的地面坐标。该方法一步完成，精度完全由控制点和像点坐标量

测精度决定，理论上比以上两种方法精度高，但求解过程较复杂。