112 專技高考高等考試 測量技師 航空測量學 考古題詳解
第 一 題20 分
試述根據攝影方式的不同,攝影測量可大致分為哪三種?又根據使用目的的不同,攝影測量又可分為哪二種?並說明其主要用途分別為何?
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核心觀念
本題考攝影測量依兩種不同基準所作的分類:
- 依攝影方式或攝影位置分類:看攝影載具或攝影站所在的位置,可分為地面、航空及太空攝影測量。
- 依使用目的分類:看影像主要用於幾何量測,或用於辨識、判讀與描述,可分為量度攝影測量與敘述攝影測量。
兩組分類的判準不同,回答時應分開列示。
解題方法與各類用途
一、依攝影方式分類:三種
| 類別 | 說明 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 地面攝影測量 | 攝影機設於地面或近地面位置,對目標物攝影。 | 適用於局部範圍的精密測量與三維建模,例如建築物、工程設施、文物及邊坡測量。 |
| 航空攝影測量 | 攝影機或感測器裝設於飛機等航空載具,自空中對地面攝影。 | 用於較大範圍的地形測量、地圖製作、正射影像製作及地物調查。 |
| 太空攝影測量 | 攝影機或感測器設於人造衛星等太空載具,取得地表影像。 | 適用於廣域或區域尺度的地表測繪、地形與地物調查、土地利用及環境變遷監測。 |
二、依使用目的分類:二種
第 二 題20 分
試分述何謂數位攝影測量、數位化測圖及全數位化測圖?
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核心觀念
本題在比較航空測量中三個容易混淆的名詞:數位攝影測量、數位化測圖、全數位化測圖。關鍵在於辨別作業流程中哪些部分已採用數位資料與數位設備,以及成果如何產製。
解題方法
依「輸入資料與處理方式 → 測圖作業 → 成果形式」說明三者,並指出數位化程度的差異。這是名詞解釋題,沒有計算或法條適用問題。
名詞說明
一、數位攝影測量
以數位影像作為主要資料,運用電腦與攝影測量軟體,處理影像量測、空中三角測量、立體觀測及地物定位等工作,取得地形、地物的三維空間資訊。影像可由數位相機直接拍攝,也可將傳統航空底片掃描成數位影像。
其核心是將攝影測量的觀測與解算工作數位化;成果可供後續製圖或建立地理空間資料使用。
二、數位化測圖
以數位方式進行部分測圖作業,但流程中仍可能包含類比資料或人工轉換。例如,先以傳統航空底片在類比立體測圖儀上量測,再將量測所得的地物線條或圖形輸入電腦,編輯成數值地圖;也可能是先取得紙圖,再以數化儀轉換為向量資料。
第 三 題20 分
試述航攝相片上的主要點、線分別有哪些?
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核心觀念
本題考航攝相片的幾何特徵點與特徵線。航攝相片是中心投影影像;當相片有傾斜時,光軸、鉛垂方向及其平分方向在像片上的交點不同,因此會形成幾個重要的像點與像線。
解題方法
先按「點」與「線」分類,分別說明其幾何定義,再補充垂直相片與傾斜相片的差異。
主要點
- 像主點(主點,):攝影主光軸與像片面的交點。可由相機框標的對角線交點求得;在理想框標配置下,也就是四個框標構成矩形的中心。
- 像底點(底點,):攝影中心的主垂線與像片面的交點。主垂線是通過攝影中心、鉛直向下的直線。
- 等角點():主光軸與主垂線所夾傾角的角平分線,與像片面的交點。它位於像主點與像底點之間,並平分兩者所對應的角度。
- 像主點的相鄰像片像點(轉移主點):相鄰像片的主點落在本張像片上的位置,常用於相鄰像片的相對定向及立體測圖。
在垂直像片中,主光軸與主垂線重合,因此像主點、像底點與等角點重合;在傾斜像片中,三者通常分離。
第 四 題20 分
試述使用糾正儀糾正相片時,相片糾正的目的為何?又應滿足哪兩個基本需求?
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核心觀念
相片糾正是利用糾正儀,將航攝像片投影成水平的像片圖,並調整至所需比例尺。航空攝影時,相機主光軸若未保持垂直,會使像片傾斜;傾斜會造成像片各處比例尺不一致,地物位置也會相對於水平像片產生位移。
本題考查相片糾正的目的,以及糾正成果應達到的兩項基本要求。相片糾正主要處理像片傾斜造成的幾何變形;單張相片糾正並不能完整消除地形起伏造成的投影差。
解題方法
先辨明糾正儀的功能:它以投影方式改變原像片的投影幾何,使傾斜像片轉成水平像片,並使成果符合指定比例尺。據此將「目的」與「基本需求」分開作答:
- **目的:**減少或消除因攝影軸傾斜造成的像點位移與比例尺變化,製成水平且具所需比例尺的像片圖,以利量測、判讀及後續鑲嵌製圖。
- 兩項基本需求:
- **幾何上水平化:**糾正後像片須相當於水平攝影所得的像片,使傾斜所造成的投影變形獲得改正。
第 五 題20 分
試述利用航攝相片測繪地形圖,包括哪幾個過程?
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核心觀念
本題考查利用航空攝影測量成果製作地形圖的整體作業流程。航空照片記錄地物與地形的影像,經過控制測量、空中三角測量與立體測圖等處理,才能轉換成具有平面位置與高程資訊的地形圖。
典型製圖流程可概括為:
作業規劃 → 航空攝影 → 地面控制測量 → 空中三角測量 → 立體測圖 → 外業調查與補測 → 編繪整飾 → 品質檢查與成果交付
解題方法
依照「取得影像、建立控制、恢復幾何、量測地物、補足資訊、編製成果」的順序,說明各階段的目的與工作內容。
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作業規劃與航線設計 依地形圖比例尺、測區範圍、地形起伏及精度要求,規劃航攝比例尺、航線方向、航線間距、航向與旁向重疊率,以及地面控制點配置。航向重疊使相鄰照片可形成立體像對,旁向重疊則利於相鄰航帶連接。
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航空攝影與影像整理 按規劃航線取得航空照片,檢查影像清晰度、曝光、重疊及覆蓋範圍,並整理照片編號、航線與相機資料。數位航攝成果則進行影像匯入及必要的資料前處理。
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地面控制測量 在測區內測定控制點的平面坐標與高程,並辨認控制點在航空照片上的影像位置,供後續模型定向及整體坐標、高程基準建立使用。
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空中三角測量 量測照片上的控制點及連結點,利用多張重疊照片共同平差,將地面控制點的坐標、高程傳遞至其他照片與模型。此步驟可減少逐幅照片均須密集布設控制點的需求,並為立體測圖提供可靠控制。