拍照片直接變成數(shù)學(xué)試卷一、選擇題（每題1分，共10分）

1.在攝影測(cè)量學(xué)中，地面點(diǎn)投影到像平面上的基本幾何關(guān)系稱為（）。

A.立體視覺原理

B.透視投影原理

C.相似變換原理

D.仿射變換原理

2.攝影測(cè)量中，像點(diǎn)坐標(biāo)與地面點(diǎn)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系通常用（）表示。

A.相似變換矩陣

B.仿射變換矩陣

C.透視變換矩陣

D.正交變換矩陣

3.攝影測(cè)量中，常用的地面控制點(diǎn)（GCP）布設(shè)方法不包括（）。

A.網(wǎng)格式布設(shè)

B.三角形布設(shè)

C.環(huán)形布設(shè)

D.隨機(jī)布設(shè)

4.在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量中，常用的影像分辨率一般不低于（）。

A.2000像素/厘米

B.500像素/厘米

C.1000像素/厘米

D.300像素/厘米

5.攝影測(cè)量中，像點(diǎn)位移的計(jì)算通常使用（）公式。

A.投影變換公式

B.相似變換公式

C.仿射變換公式

D.正交變換公式

6.攝影測(cè)量中，常用的數(shù)字高程模型（DEM）生成方法不包括（）。

A.基于特征點(diǎn)的插值法

B.基于影像匹配的插值法

C.基于激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)生成法

D.基于地形圖的生成法

7.攝影測(cè)量中，常用的影像糾正方法不包括（）。

A.根據(jù)控制點(diǎn)進(jìn)行糾正

B.基于數(shù)字高程模型的糾正

C.基于影像匹配的糾正

D.基于地形圖的糾正

8.攝影測(cè)量中，常用的影像拼接方法不包括（）。

A.基于特征點(diǎn)的拼接

B.基于影像匹配的拼接

C.基于數(shù)字高程模型的拼接

D.基于地形圖的拼接

9.攝影測(cè)量中，常用的影像鑲嵌方法不包括（）。

A.基于特征點(diǎn)的鑲嵌

B.基于影像匹配的鑲嵌

C.基于數(shù)字高程模型的鑲嵌

D.基于地形圖的鑲嵌

10.攝影測(cè)量中，常用的影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法不包括（）。

A.基于灰度梯度的評(píng)價(jià)方法

B.基于特征點(diǎn)的評(píng)價(jià)方法

C.基于影像匹配的評(píng)價(jià)方法

D.基于數(shù)字高程模型的評(píng)價(jià)方法

二、多項(xiàng)選擇題（每題4分，共20分）

1.攝影測(cè)量中，常用的地面控制點(diǎn)（GCP）布設(shè)原則包括（）。

A.均勻分布

B.密度適中

C.位置明顯

D.數(shù)量足夠

E.分布均衡

2.攝影測(cè)量中，常用的數(shù)字高程模型（DEM）生成方法包括（）。

A.基于特征點(diǎn)的插值法

B.基于影像匹配的插值法

C.基于激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)生成法

D.基于地形圖的生成法

E.基于地形特征的生成法

3.攝影測(cè)量中，常用的影像糾正方法包括（）。

A.根據(jù)控制點(diǎn)進(jìn)行糾正

B.基于數(shù)字高程模型的糾正

C.基于影像匹配的糾正

D.基于地形圖的糾正

E.基于地形特征的糾正

4.攝影測(cè)量中，常用的影像拼接方法包括（）。

A.基于特征點(diǎn)的拼接

B.基于影像匹配的拼接

C.基于數(shù)字高程模型的拼接

D.基于地形圖的拼接

E.基于地形特征的拼接

5.攝影測(cè)量中，常用的影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法包括（）。

A.基于灰度梯度的評(píng)價(jià)方法

B.基于特征點(diǎn)的評(píng)價(jià)方法

C.基于影像匹配的評(píng)價(jià)方法

D.基于數(shù)字高程模型的評(píng)價(jià)方法

E.基于地形特征的評(píng)價(jià)方法

三、填空題（每題4分，共20分）

1.攝影測(cè)量中，地面點(diǎn)投影到像平面上的基本幾何關(guān)系稱為__________原理。

2.攝影測(cè)量中，像點(diǎn)坐標(biāo)與地面點(diǎn)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系通常用__________矩陣表示。

3.攝影測(cè)量中，常用的地面控制點(diǎn)（GCP）布設(shè)方法包括__________、__________和__________。

4.在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量中，常用的影像分辨率一般不低于__________。

5.攝影測(cè)量中，常用的影像拼接方法包括__________、__________和__________。

四、計(jì)算題（每題10分，共50分）

1.已知某地面點(diǎn)A的坐標(biāo)為（1000，2000，1000），攝影機(jī)內(nèi)參數(shù)矩陣為：

```

[2500500]

[0250500]

[001]

```

攝影機(jī)的外方位元素矩陣為：

```

[0.90.1-0.1]

[-0.10.90.1]

[001]

```

計(jì)算該地面點(diǎn)A在像平面上的像點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）。

2.假設(shè)某區(qū)域影像的地面分辨率（GSD）為5厘米/像素，影像上兩點(diǎn)A（100,150）和B（200,250）之間的距離為10厘米，計(jì)算地面兩點(diǎn)A和B之間的實(shí)際距離。

3.已知某地面點(diǎn)P的坐標(biāo)為（1000，1000，1000），攝影機(jī)焦距為50毫米，攝影機(jī)距離地面點(diǎn)為5000米，計(jì)算該地面點(diǎn)P在像平面上的像點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）（假設(shè)地面水平，不考慮地球曲率影響）。

4.假設(shè)某區(qū)域影像的地面控制點(diǎn)（GCP）坐標(biāo)為（1000，1000，1000），在影像上的像點(diǎn)坐標(biāo)為（150，150），攝影機(jī)內(nèi)參數(shù)矩陣為：

```

[2500500]

[0250500]

[001]

```

計(jì)算攝影機(jī)的外方位元素矩陣。

5.已知某區(qū)域影像的地面高程模型（DEM）生成過(guò)程中，使用了基于特征點(diǎn)的插值法，特征點(diǎn)的高程值分別為：P1（1000，1000，1000）、P2（1500，1000，1200）、P3（1000，1500，1100），計(jì)算特征點(diǎn)P1、P2、P3的平均高程值。

本專業(yè)課理論基礎(chǔ)試卷答案及知識(shí)點(diǎn)總結(jié)如下

一、選擇題答案及解析

1.B透視投影原理是攝影測(cè)量中地面點(diǎn)投影到像平面的基本幾何關(guān)系。

2.C透視變換矩陣用于表示像點(diǎn)坐標(biāo)與地面點(diǎn)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

3.D隨機(jī)布設(shè)不是常用的地面控制點(diǎn)（GCP）布設(shè)方法，其他選項(xiàng)都是常用的布設(shè)方法。

4.B500像素/厘米是無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量中常用的影像分辨率下限。

5.A投影變換公式用于計(jì)算像點(diǎn)位移。

6.D基于地形圖的生成法不是數(shù)字高程模型（DEM）的生成方法。

7.D基于地形圖的糾正不是常用的影像糾正方法。

8.D基于地形圖的拼接不是常用的影像拼接方法。

9.D基于地形圖的鑲嵌不是常用的影像鑲嵌方法。

10.D基于數(shù)字高程模型的評(píng)價(jià)方法不是常用的影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。

二、多項(xiàng)選擇題答案及解析

1.A、B、C、D均勻分布、密度適中、位置明顯、數(shù)量足夠都是地面控制點(diǎn)（GCP）的布設(shè)原則。

2.A、B、C、E基于特征點(diǎn)的插值法、基于影像匹配的插值法、基于激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)生成法、基于地形特征的生成法都是常用的數(shù)字高程模型（DEM）生成方法。

3.A、B、C根據(jù)控制點(diǎn)進(jìn)行糾正、基于數(shù)字高程模型的糾正、基于影像匹配的糾正都是常用的影像糾正方法。

4.A、B、C基于特征點(diǎn)的拼接、基于影像匹配的拼接、基于數(shù)字高程模型的拼接都是常用的影像拼接方法。

5.A、B、C基于灰度梯度的評(píng)價(jià)方法、基于特征點(diǎn)的評(píng)價(jià)方法、基于影像匹配的評(píng)價(jià)方法都是常用的影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。

三、填空題答案及解析

1.透視透視原理是攝影測(cè)量中地面點(diǎn)投影到像平面的基本幾何關(guān)系。

2.透視透視矩陣用于表示像點(diǎn)坐標(biāo)與地面點(diǎn)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

3.網(wǎng)格式、三角形、環(huán)形這些是常用的地面控制點(diǎn)（GCP）布設(shè)方法。

4.500像素/厘米500像素/厘米是無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量中常用的影像分辨率下限。

5.基于特征點(diǎn)的拼接、基于影像匹配的拼接、基于數(shù)字高程模型的拼接這些是常用的影像拼接方法。

四、計(jì)算題答案及解析

1.計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)

內(nèi)參數(shù)矩陣P=[2500500;0250500;001]

外方位元素矩陣R=[0.90.1-0.1;-0.10.90.1;001]

地面點(diǎn)坐標(biāo)X=[1000;2000;1000]

像點(diǎn)坐標(biāo)x'=P*R*X

x'=[2500500;0250500;001]*[0.90.1-0.1;-0.10.90.1;001]*[1000;2000;1000]

x'=[2500500;0250500;001]*[1000;1800;1000]

x'=[250000;450000;1000]

所以像點(diǎn)坐標(biāo)為（250000，450000）。

2.計(jì)算地面距離

影像分辨率GSD=5厘米/像素

影像上兩點(diǎn)距離d_image=10厘米

地面距離d_ground=d_image*GSD

d_ground=10厘米*5厘米/像素

d_ground=50厘米

所以地面兩點(diǎn)A和B之間的實(shí)際距離為50厘米。

3.計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo)

攝影機(jī)焦距f=50毫米=0.05米

攝影機(jī)距離地面點(diǎn)D=5000米

地面點(diǎn)坐標(biāo)X=[1000;1000;1000]

像點(diǎn)坐標(biāo)x=(f*X)/D

x=(0.05*[1000;1000;1000])/5000

x=[50;50;50]/5000

x=[0.01;0.01;0.01]

所以像點(diǎn)坐標(biāo)為（0.01，0.01）。

4.計(jì)算外方位元素矩陣

GCP坐標(biāo)X=[1000;1000;1000]

像點(diǎn)坐標(biāo)x=[150;150]

內(nèi)參數(shù)矩陣P=[2500500;0250500;001]

外方位元素矩陣R=[r11r12r13;r21r22r23;r31r32r33]

根據(jù)公式x=P*R*X

[150;150]=[2500500;0250500;001]*[r11r12r13;r21r22r23;r31r32r33]*[1000;1000;1000]

解方程組得到R=[0.90.1-0.1;-0.10.90.1;001]

5.計(jì)算平均高程值

特征點(diǎn)高程值P1=1000，P2=1200，P3=1100

平均高程值H_avg=(P1+P2+P3)/3

H_avg=(1000+1200+1100)/3

H_avg=3300/3

H_avg=1100

所以特征點(diǎn)P1、P2、P3的平均高程值為1100。

知識(shí)點(diǎn)分類和總結(jié)

攝影測(cè)量學(xué)理論基礎(chǔ)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.透視投影原理：地面點(diǎn)投影到像平面的基本幾何關(guān)系。

2.像點(diǎn)坐標(biāo)與地面點(diǎn)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系：使用透視變換矩陣表示。

3.地面控制點(diǎn)（GCP）的布設(shè)方法：網(wǎng)格式、三角形、環(huán)形等。

4.影像分辨率：常用分辨率下限為500像素/厘米。

5.像點(diǎn)位移的計(jì)算：使用投影變換公式。

6.數(shù)字高程模型（DEM）的生成方法：基于特征點(diǎn)的插值法、基于影像匹配的插值法、基于激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)生成法、基于地形特征的生成法等。

7.影像糾正方法：根據(jù)控制點(diǎn)進(jìn)行糾正、基于數(shù)字高程模型的糾正、基于影像匹配的糾正等。

8.影像拼接方法：基于特征點(diǎn)的拼接、基于影像匹配的拼接、基于數(shù)字高程模型的拼接等。

9.影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法：基于灰度梯度的評(píng)價(jià)方法、基于特征點(diǎn)的評(píng)價(jià)方法、基于影像匹配的評(píng)價(jià)方法等。

各題型所考察學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)詳解及示例

1.選擇題：考察學(xué)生對(duì)攝影測(cè)量學(xué)基本概念和原理的理解，例如透視投影原理、像點(diǎn)坐標(biāo)與地面點(diǎn)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系、地面控制點(diǎn)的布設(shè)方法等。

示例：選擇題第1題考察透視投影原理，正確答案是B。

2.多項(xiàng)選擇題：考察學(xué)生對(duì)攝影測(cè)量學(xué)中多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的綜合理解和應(yīng)用能力，例如數(shù)字高程模型的生成方法、影像糾正方法、影像拼接方法、影像質(zhì)量評(píng)價(jià)方