航空測量學 申論題歷屆試題與參考架構

地方特考三等,民國 102~112 年共 11 份試卷、49 題,其中 48 題附參考答題架構。考這一科的類科:測量製圖。本頁列出歷年全部題目,參考架構只列開頭的「破題」,完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。

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112 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    回答並說明航空攝影相片上受以下現象影響最小或為零的點或線為何?(每小題 5 分,共 25 分)

    (一)透鏡畸變差(lens distortion)

    (二)高差移位(relief displacement)

    (三)傾斜移位(tilt displacement)

    (四)大氣折射造成之偏移

    (五)曝光衰減(exposure falloff)

    (25 分)

    參考架構・破題

    五個小題都在問「某項誤差或效應在像片上何處為零或最小」,關鍵在於各現象的幾何或輻射成因,以及其位移的輻射中心。作答時每小題先點名答案(是哪個點或哪條線),再用一兩句說明為何在該處為零。

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  2. 2

    說明攝影測量正射校正(ortho-rectification)之目的、所需資料及程序。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    正射校正是把中心投影的航攝影像改製成正射投影影像圖,核心在消除地形起伏與像片傾斜造成的幾何位移。答題依題目要求分目的、所需資料、作業程序三大段,最後補精度檢核。

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  3. 3

    說明光束法平差(bundle adjustment)的原理並討論其自由度。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    光束法平差是以每條物點—投影中心—像點的光束(共線條件)為觀測方程,同時解算所有影像外方位元素與所有物點坐標的最小二乘平差。自由度的討論重點在觀測數、未知數與基準約制三者的關係。

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  4. 4

    列出共線條件式,需加入透鏡畸變差與像主點偏移量,並說明式中各參數之意義。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題要寫出含系統誤差改正項的完整共線條件式,並逐一說明主距、像主點偏移、旋轉矩陣元素、投影中心坐標與畸變係數的意義,屬標準的公式與定義題,重點是式子正確、符號一致、參數解釋完整。

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111 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    請回答下列各題,計算題需列出計算程序: (每小題 6 分,共 60 分)

    (一)有一顆飛行高度為 600 km 之遙測衛星垂直掃描地表,若其觀測角之偏差為10 ,則造成地面點位的偏差為若干?

    (二)一部空照相機之像幅為 100 mm  57 mm,焦距為 92 mm,若就像幅之長邊與短邊分別進行 60%重疊之垂直攝影,則其基線航高比(Base to Height Ratio)各為若干?

    (三)一部焦距為 100 mm 的空照相機於高程為 1,000 m 處,以垂直地平面方式攝影,若地表上兩點的高程分別為 10 m 及 100 m,則該兩點之像比例尺分別為若干?

    (四)一部空照相機於高程 1,000 m 處以垂直地平面進行攝影,若在影像上距像底點(與像主點重合)30 mm 處有一高程為 60 m 之目標物,則該目標物之高差移位為若干?

    (五)由 6 張空照影像所構成重疊區之方位參數已知,現擬計算前方交會,若無遮蔽,則其自由度(多餘觀測數)為若干?

    (六)使用中心投影的影像進行空間後方交會計算,至少需要幾個地面控制點?

    (七)使用 2 維投影轉換(2D Projective Transformation)以校正空照影像的傾斜移位,至少需要幾個地面控制點?

    (八)使用有理函數模型(Rational Function Model)進行衛星影像幾何計算,在有理多項式係數(Rational Polynomial Coefficients)已知之條件下,至少需要幾個地面控制點?

    (九) 2 張相片所組成立體模型之相對方位參數求解,至少需要幾對共軛點?

    (十)說明空中三角測量之目的。

    (60 分)

    參考架構・破題

    本題為十個小題的基本觀念與計算,涵蓋角誤差與點位偏差、基線航高比、像比例尺、高差移位、前方與後方交會的自由度、各種幾何模型所需最少控制點,以及空中三角測量的目的。每小題 6 分,計算題務必列公式、代數值、寫單位。

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  2. 2

    擬採用量測型(Metric)相機以垂直攝影方式測製 1/1,000 比例尺地形圖,回答下列各題:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)需完成的工作項目有那些?

    (二)請提出工作程序。

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題是 1/1,000 大比例尺地形圖的航測製圖規劃。第一小題要分類列出完整工作項目,第二小題要排出有先後次序並含檢核回饋的作業程序;兩小題內容會重疊,差別在於一為清單、一為流程。

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  3. 3

    使用具有紅外線、紅、綠及藍等四波段的多時期人造衛星影像,據以偵測地表在不同時期的植生變遷,請提出:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)變遷偵測的關鍵指標。

    (二)作業流程圖。

    (20 分)

    參考架構・破題

    題目給的是藍、綠、紅、近紅外四個波段,正好可計算常用植生指數,因此關鍵指標應以 NDVI 及其時序差異為主軸;流程的重點是輻射與幾何一致化在前、指數計算與變遷判定在後、最後必須做精度評估。

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110 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    試回答與非量測型相機(Non-Metric Camera)率定(Calibration)有關之問題:

    (一)相機率定之項目以及目的分別為何?(15 分)

    (二)試繪圖並說明,以立體像對為例,像片若未進行率定項目之改正,對物空間資訊之獲取會如何影響(至少須列出兩項說明)?(10 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    非量測型相機沒有像框標、內方位不穩定且鏡頭畸變大,率定的目的就是使其影像能符合中心投影、可套用共線條件式。第二小題要以立體像對為例,說明未改正時光線束方向偏差如何傳遞為物空間的系統誤差,且明確要求繪圖。

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  2. 2

    若已知內、外方位元素(Interior, Exterior Orientation Parameters)之單張像幅式數位航空影像,且已知該影像所涵蓋區域之數值地形模型,試詳述如何求得影像上任一像點的地面三維坐標?(15 分)所求得之坐標精度受那些因素影響?(10 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    單張影像只能提供一條光線,方程數少一個,必須以數值地形模型補上高程條件,用光線與地形面求交的迭代解求得地面三維坐標。精度討論則要把內外方位、像坐標量測、DTM 品質與地形坡度分層說明。

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  3. 3

    若利用影像覆蓋範圍內,足夠數量之地面控制點的坐標與相應的影像坐標,以獲取航攝影像的外方位元素,請詳述其數學模式、各參數的意義及誤差來源;(15 分)除了前述方法外,獲取航攝影像外方位元素可採取的方法還有那些?(10 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    以足夠數量控制點求單張像片的六個外方位元素,就是單像空間後方交會。第一小題要寫共線條件式、線性化與最小二乘解、各參數意義與誤差來源;第二小題再列出其他取得外方位元素的途徑並簡述適用場合。

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  4. 4

    試回答下列有關影像分類(Image Classification)的問題:

    (一)何謂監督式(Supervised)影像分類?(10 分)

    (二)假設混淆矩陣(Confusion Matrix)如下表所示(類別分別為甲、乙兩類) ,請說明下列精度指標的意義並列出計算式:⑴整體精度(Overall Accuracy);⑵生產者精度(Producer’s Accuracy);⑶使用者精度(User’s Accuracy)(15 分)真實參考資料分類資料類別 甲 乙甲 A B乙 C D

    (25 分)

    參考架構・破題

    本題考遙測影像分類的基本觀念:監督式分類的定義與流程,以及由混淆矩陣計算精度評估指標。注意表格列為分類資料、欄為真實參考資料,計算式的分母必須對應正確。

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109 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    說 明 常 態 化 差 異 植 生 指 標 ( Normalized Difference Vegetative Index, NDVI)所使用的光譜波段、指標設計依據及偵測之標的物。 (25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    NDVI 利用植物在紅光波段強吸收、近紅外光波段強反射的特性,以兩波段正規化差值凸顯植生訊號。作答要依序交代「波段、設計依據、偵測標的」三件事,並補上限制。

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  2. 2

    針對影像連結點(包含前後及側向重疊方向):

    (一)請說明其功用。(10分)

    (二)在人工或自動化量測連結點作業中,該如何注意位置之選擇?(15分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    連結點是相鄰影像(航帶內前後重疊、航帶間側向重疊)上同一地物的共軛點,是把多張影像串成一個幾何整體的紐帶。第一小題講功用,第二小題講選點原則,配分 15 分要寫得較細。

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  3. 3

    針對核線影像:

    (一)請說明其功用。(10分)

    (二)在物像空間幾何,將原始立體像對轉換成核線影像所需滿足的條件為何?(15分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    核線影像(正規化影像)是把原始立體像對重新取樣,使共軛核線落在同一列,讓影像匹配從二維搜尋變為一維搜尋、立體觀察無縱視差。先講功用,再以物像空間幾何說明轉換條件。

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  4. 4

    密點雲(或稱高密度點雲)可經由攝影測量或雷射掃描方法獲致,請就資料獲取、解算處理以及產品特性,比較上述兩種方法於產製密點雲之差異。(25分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    攝影測量密點雲來自多視影像密匹配,屬被動式、間接量測;雷射掃描(光達)以雷射測距直接量測,屬主動式。題目要求從「資料獲取、解算處理、產品特性」三面向比較,最好以表格對照並補文字說明。

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108 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    試說明應用二維透視投影轉換(2-D Perspective projection transformation)於無人航空載具(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)拍攝地形平坦農業區數位航空影像套合地圖坐標之程序與數學式,並敘述所需最少控制點數量、分佈條件、與檢測不適用控制點量測值之方法。 (25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    平坦地區的像片與地面之間可視為平面對平面的中心投影,可用二維透視投影(射影)轉換的 8 參數直接套合地圖坐標。答題要涵蓋數學式、作業程序、最少控制點與分布、粗差檢測四部分。

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  2. 2

    試繪圖說明空載光達(Airborne LiDAR)產製三維點雲(3-D Point cloud)資料之數學式,及進一步產製數值高程模型(Digital Elevation Model, DEM)資料之處理步驟。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    空載光達以 GNSS 定位、IMU 定姿、雷射測距與掃描角結合,直接計算每個雷射腳點的三維坐標;再經濾波分類取出地面點內插成 DEM。須繪系統幾何圖,寫出地理定位方程式,再列處理步驟。

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  3. 3

    試繪圖說明航空立體像對(Stereo pair)之核面(Epipolar plane)、核線(Epipolar lines),及核影像(Epipolar images)在特徵點共軛像點影像匹配(Image matching)之作用。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    核面、核線與核影像構成立體像對的核線幾何,其最大作用是把共軛點搜尋限制在一條線上。須先繪圖定義三者,再說明在影像匹配中的作用。

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  4. 4

    在一幅使用焦距為 f(單位:mm)的框幅式像機(Frame camera)拍攝之航空像片上,像片天底點(Nadir point)n 的像片坐標(Photo coordinates)為(xn, yn)(單位:mm),試繪圖說明此一像片之傾斜角(Tilt angle)及旋轉角(Swing angle)的計算公式。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    傾斜像片上,像主點 p 與天底點 n 的連線即主縱線,兩點距離 pn = f·tan t;因此由天底點像坐標可直接求傾斜角,並由其方向求旋轉角。須繪圖並寫出公式與象限判斷。

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107 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    於一地形平坦區以近似垂直攝影之方式拍攝一幅航空數位影像。現擬將此影像使用仿射轉換(Affine Transformation)以產生一張套合於地面坐標系統之數位影像。經量測數量足夠且分布均勻的地面控制點後得各點之像坐標(l,s)及地面坐標(E,N),請回答下列問題: (每小題 10 分,共 20 分)

    (一)處理所需之數學式。

    (二)處理之程序。

    (20 分)

    參考架構・破題

    地形平坦且近似垂直攝影時,像片與地面間的幾何可近似為仿射關係,以 6 參數線性式套合地面坐標。答題分數學式與處理程序兩小題。

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  2. 2

    現有空照相片一張,其內、外方位參數已得,且已獲取該攝影地區之數值地形模型。請就影像上任一像點之像坐標所對應之地面三維坐標,請回答下列問題:(每小題 10 分,共 20 分)

    (一)計算所需之數學式。

    (二)處理之程序。

    (20 分)

    參考架構・破題

    已知內、外方位與數值地形模型,由單張像片的像點求地面三維坐標,即單像測圖(monoplotting),核心是共線條件式配合 DTM 迭代求交。分數學式與程序兩部分作答。

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  3. 3

    就立體像對之縱視差與橫視差,請回答下列問題:

    (一)分別繪圖並說明二類視差之意義。(10 分)

    (二)說明二類視差對立體觀察之影響與感受。(5 分)

    (三)航測技術中如何處理此二類視差?(5 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    立體像對共軛點在平行基線方向的坐標差為橫視差(x 視差),與地物高程有關,是立體感與高程量測的來源;垂直基線方向的坐標差為縱視差(y 視差),源於定向不完善,會妨礙立體觀察。依三小題分述。

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  4. 4

    使用航測技術測繪地形圖之主要內容包括⑴航空攝影、⑵控制測量、

    ⑶空中三角測量、⑷立體測圖、⑸調繪補測、⑹製作正射影像及⑺地形測錄(測製數值地形模型)。請分別就此七項工作提出品質檢核之重點。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    航測地形圖測製是一連串環環相扣的作業,前一階段的誤差會傳遞到後續產品,因此每一階段都要有可量化的品質檢核。題目要求七項各提檢核重點,宜逐項條列、每項三到四點。

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  5. 5

    現有某地區時間序列的福爾摩沙二號衛星影像,據此監測該地區農地之變遷。請擬定一個監測程序。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題考多時期衛星影像變遷偵測的完整作業流程。應依「資料準備→前處理→分類或差異分析→變遷判定→精度評估→成果應用」的順序擬定程序,並扣緊福衛二號的影像特性(全色態 2 m、多光譜 8 m,藍綠紅近紅外四波段,具每日再訪能力)。

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106 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 20 分)

    (一) Ground Sample Distance(GSD)

    (二) Relief Displacement

    (三) Epipolar Line

    (四) Supervised Classification

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題為四個名詞解釋,每小題 5 分。每題寫出定義、影響因素或公式、在攝影測量/遙測中的用途,最好附一張簡圖或一個公式。

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  2. 2

    試述於數值攝影測量工作站(Digital Photogrammetric Workstation, DPW)以人工立體測繪、影像匹配(Image Matching)及空載光達(Airborne Lidar)等三種方法,產製數值地表模型(Digital Surface Model, DSM)之原理及優缺點比較。 (20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題要比較三種 DSM 產製方式:人工立體測繪、影像匹配、空載光達。答題時每一種都寫「原理」與「優缺點」,最後用比較表收尾。

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  3. 3

    影像融合(Image Fusion)的基本定義是藉由某種演算法(Algorithm)結合兩類或多類以上的影像,以形成一張同時兼具這些影像優點的新影像。試分別就主成分分析法(Principal Components Analysis, PCA)、小波函數(Wavelet Function)的多重解析度(Multiresolution)及亮度、色調、飽和度(Intensity, Hue, Saturation, IHS)彩色模型法說明其處理過程。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    影像融合多指將高解析度全色態影像與低解析度多光譜影像結合(pan-sharpening)。題目要求說明三種方法的處理過程,寫法是每種方法依步驟條列,最後補一段優缺點比較。

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  4. 4

    試說明相機率定(Camera Calibration)之目的及率定參數為何?(10 分)如何將率定參數應用於共線條件方程式(Collinearity Condition)中?(符號請自訂)(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題分兩部分:相機率定的目的與參數(10 分),以及率定參數如何放進共線條件式(10 分)。關鍵在寫出內方位元素與透鏡畸變模型,並示範以改正後像坐標代入共線式。

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  5. 5

    使用光束法區域平差(Bundle Block Adjustment)時,試就像空間、物空間、攝影站間的相對關係以及平差模式,說明如何確保平差成果之精度。 (20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    光束法區域平差以每條光束為基本單元,用共線條件式同時解算所有像片外方位與連結點坐標。題目要從像空間、物空間、攝影站三方面,以及平差模式,說明如何確保精度。

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105 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    在一幅以相機焦距 f = 88.92 mm 拍攝之垂直攝影航空像片上,量得地面點 A、B 對應像點 a、b 之像片坐標分別為(xa, ya) = (-12.68, 70.24) mm、(xb, yb) = (89.07, -92.41) mm,已知 A、B 二點之高程分別為 hA = 391 m、hB = 418 m,水平距離為 DAB = 1612 m,試計算此一航空像片航高(由基準面起算) 。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題為垂直攝影求航高的計算題:已知兩點像坐標、地面高程與兩點水平距離,利用比例尺隨高程變化的關係,把地面坐標表成航高 H 的函數,再以距離條件解 H。

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  2. 2

    試說明框幅式(Frame)數位航空影像應用視差公式(Parallax Equations)計算地面點三維坐標之誤差來源。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    視差公式是在「理想垂直攝影、兩攝影站等高、基線平行 x 軸」的假設下,由左右視差求高程與平面坐標。誤差來源可分為「假設不成立」與「量測/參數誤差」兩大類,並以公式說明誤差如何傳播。

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  3. 3

    試繪圖說明航空影像空中後方交會法(Space Resection)及其目的,並列出公式說明若使用之相機未率定完善的影響。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    空中後方交會是用已知地面控制點與其像點,透過共線條件式反求單張像片的外方位元素。答題要包含示意圖、目的、公式與線性化,並分析相機未率定(內方位與畸變有誤差)對結果的影響。

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  4. 4

    試說明載具姿態參數對推掃式(Pushbroom)數位航空影像於空中前方交會法(Space(20 分)Intersection)計算地面點三維坐標之影響。

    (20 分)

    參考架構・破題

    推掃式影像是由線陣列感測器逐線掃描組成,每一掃描線都有各自的外方位。因此載具姿態(位置與 ω、φ、κ)隨時間變化,會直接影響影像幾何與前方交會成果。答題要從成像模式、姿態變化的影響、處理方式三方面說明。

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  5. 5

    試述下列名詞之意涵及其於數位取像系統之作用:

    (一) Angular Field of View(5 分)

    (二) Modular Transfer Function(8 分)

    (三) Analogue to Digital Conversion(7 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    三個名詞分別對應數位取像系統的幾何涵蓋、光學成像品質與訊號數位化。每小題寫定義、公式或影響因素,再寫「在數位取像系統中的作用」,依配分調整篇幅。

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104 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    一般空照像片中各處之像比例尺可能不同,請:

    (一)探討其原因。(10 分)

    (二)說明在何種情況下,該像片之像比例尺為唯一。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    航空像片是中心投影,像比例尺 S = f/(H − h) 取決於焦距、航高與地面點高程;只要地形起伏或像片傾斜,各點比例尺就不同。第二小題要寫出比例尺唯一的理想條件。

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  2. 2

    實施空中三角測量時,常採用光束法(Bundle Adjustment),請說明此法之概念及平差模式。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    光束法是以每一條「物點—投影中心—像點」光線束為基本單元,以共線條件式為觀測方程式,對整個區塊所有像片同時平差,一次求出各像片外方位參數與連結點物空間坐標,是精度最高的空中三角測量方法。作答要從概念講到數學模式與平差流程。

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  3. 3

    請就絕對方位(Absolute Orientation)之重建,回答下列問題:

    (一)列出數學模式,並解釋各參數意義。(5 分)

    (二)列出方位重建之程序。(5 分)

    (三)輔以圖形,探討所需之最少控制點的數量與分布。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    絕對方位是將相對方位後建立的模型坐標,經平移、旋轉與比例縮放轉換到地面坐標系,本質是三維正形(相似)轉換,共七個參數。作答依三小題依序寫模式、程序與控制點需求。

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  4. 4

    擬將一張具線性變形之影像使用控制點,依坐標轉換以完成該變形之校正。請問:使用四參數正形轉換(亦稱保角投影,Conformal Mapping)或六參數仿射轉換(Affine Transformation)何者較佳?並請詳細分析之。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    題目指明影像為「線性變形」,而線性變形通常包含兩軸比例不同與軸系不正交(剪切),四參數正形轉換無法吸收這兩種變形,故以六參數仿射轉換較佳。作答要比較兩者的模式、參數意義、可改正的變形與控制點需求。

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  5. 5

    常見的人造衛星假色影像(False Color Composite)在林木茂密的地區呈現紅色,請:

    (一)解釋林區為紅色之理由。(10 分)

    (二)在這種影像上,潔淨、無水生植物,且深度超過 30 公尺的水域應呈現何種顏色?分析之。(10 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    標準假色合成是將近紅外光波段指定為紅色、紅光波段為綠色、綠光波段為藍色顯示。植物與水體的光譜反射曲線差異極大,從各物體在三個波段的反射率即可推論其在影像上的顏色。

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103 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 20 分)

    (一) Orthographic Projection

    (二) RMS Error

    (三) Bundle Adjustment

    (四) Elements of Exterior Orientation

    (20 分)

    參考架構・破題

    四個名詞涵蓋投影幾何、精度評估與攝影測量平差,每小題 5 分,應以「定義+重點特性或公式+與航測的關係」三段式作答,並適度與相關概念對比。

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  2. 2

    請比較空載推掃式掃描儀(Pushbroom Scanner)、空載數位框幅式相機(Digital Frame Camera)、SPOT 衛星掃描儀三種設備攝像方式之差異。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    三種設備的根本差異在於成像幾何:框幅式相機一次曝光取得整幅二維影像(每幅一組外方位),推掃式掃描儀以線陣列 CCD 隨平台前進逐線成像(每條掃描線有各自外方位)。SPOT 屬衛星線陣列推掃,但平台高度、軌道穩定性與側視能力不同。宜用表格比較。

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  3. 3

    何謂 Active Sensors 和 Passive Sensors?請各舉二例,並說明其特性。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    主動式與被動式感測器的分別在於能量來源:主動式自行發射電磁波並接收回波,被動式接收目標反射的太陽輻射或自身發射的熱輻射。作答先定義、各舉二例,再比較日夜、天候、量測資訊等特性。

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  4. 4

    何謂 Unmanned Aerial System?請說明其組成,以及可能之應用領域與限制。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    Unmanned Aerial System(UAS,無人機系統)不只是飛行載具,而是由無人飛行器、地面控制站、通訊鏈路、酬載與作業人員組成的完整系統。作答依「定義→組成→應用→限制」四段展開,應用與限制要結合測繪實務。

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  5. 5

    請詳細說明如何利用航遙測與其他相關技術建立三維數位城市(包括:使用的技術、資料類型、資料處理方法、所需的設備或軟體、預計產出的資料、呈現的方式等)。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    三維數位城市是以航遙測取得幾何與紋理資料,結合地面測量與既有圖資,經處理建立具位置、形狀、高度與屬性的城市三維模型。作答要依題目括號六項逐一回應,建議以流程架構呈現。

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102 年(考試時間 120 分鐘) 原卷 PDF

  1. 1

    以玻璃製作一個薄透鏡之型式及二曲面之曲率半徑如下圖。若已知玻璃的折射率(Index of refraction)為 1.50,計算此一薄透鏡之焦距(Focal length)。(15 分)r1=100 mm入射光束r2=125 mm

    (15 分)

    本題含圖表或公式,請對照原卷 PDF。

  2. 2

    在基準面起算之航高 H = 1,200 m、空中基線 B = 380 m、相機焦距 f = 15.2 cm 拍攝之航空立體像對上,以視差尺(常數為 70.50 mm)量得此像對上 A 點之讀數為9.96 mm,且在左像上量得其像片坐標為 ( xa , ya ) = (52.40,50.84) mm。請計算 A 點之三維坐標。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    本題為視差公式計算:先由視差尺讀數加常數求得 A 點絕對視差,再以視差公式求高程與平面坐標。注意單位換算(焦距 15.2 cm = 152 mm)。

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  3. 3

    在無數值高程模型(DEM)資料之情況下,請說明單幅式數位航空影像解析糾正(Analytical rectification)之方法。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    解析糾正是利用控制點以數學轉換消除像片傾斜造成的位移並統一比例尺。無 DEM 時無法逐點改正高差位移,只能把地面視為平面(或分區平面),以二維投影轉換或已知外方位配合平均高程進行糾正,作答須點出此限制。

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  4. 4

    請繪圖說明數位航空立體像對解析法相對方位判定(Analytical relative orientation)之目的與解算原理。(25 分)

    (25 分)

    參考架構・破題

    相對方位是重建立體像對攝影時兩像片間的相對位置與姿態,使所有同名光線成對相交,消除 y 視差而形成立體模型。解析法以共面條件(或共線條件)為數學模式,用像片上量測的同名點以最小二乘求解五個相對方位參數。須繪圖。

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  5. 5

    請繪簡圖並說明由獨立模型法組成航帶模型時之航帶變形(Strip deformation)之種類。(20 分)

    (20 分)

    參考架構・破題

    獨立模型法是先把每個像對做相對定向成獨立模型,再利用相鄰模型的共同點(連接點、透視中心)逐一做空間相似轉換,串接成航帶模型。每次連接都有少量偶然誤差與系統誤差,會沿航帶方向累積傳播,使整條航帶模型產生有規律的變形。作答時先交代誤差為何會累積,再依平面與高程分類,每一種都配一張簡圖說明,最後補充改正方式。

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題目來源:考選部考畢試題查詢平臺(政府資訊公開資料);參考架構為本站自撰,僅供準備方向參考,非官方標準答案。最後更新:。