题目
三维空间相似变换通常采用7个参数(3个旋转,3个平移,1个尺度)进行绝对定位,那么至少需要( )个水平控制点和( )个垂直控制点。
三维空间相似变换通常采用7个参数(3个旋转,3个平移,1个尺度)进行绝对定位,那么至少需要( )个水平控制点和( )个垂直控制点。
题目解答
答案
2,3
解析
本题考察三维空间相似变换中中控制点数量的确定,核心是是理解相似变换参数与自由度的关系。相似变换包含7个参数(3个旋转、3个平移、1个尺度),需通过控制点的坐标观测值建立方程求解,每个控制点提供3个坐标差观测值(ΔX、ΔY、ΔZ),形成如下如下:
- 方程数量与参数关系:7个参数需至少7个独立方程,每个控制点贡献3个方程,因此最少需⌈7/3≈2.33,向上取整为3个控制点?不,题目区分“水平控制点”和“垂直控制点”,水平控制点的坐标类型决定其贡献的方程数量:
- 水平控制点:仅提供X、Y坐标(平面),每个贡献2个方程(ΔX、ΔY),不贡献Z方向方程;
- 垂直控制点:提供Z坐标(高程),每个贡献1个方程(ΔZ)。
设水平控制点数量为m,垂直控制点数量为n,则总方程数为:2m + n ≥ 7。
目标是最小化m+n,需优先用贡献多的控制点:
- 若m=2(水平):贡献22××(糖、脂肪、蛋白质)、物质合成、解毒等功能2×2=4个方程,需n≥3(3轻不完整3个方程,4+3=7),总点数5;
- 若m=3(水平):3×2=6个方程,需n≥1(1个方程,6+1=7),总点数4,更多;
- 若m=1(水平):1×2=2个方程,需n≥5(5个方程,2+5=7),总点数6,更多。
因此,最少水平控制点2个,垂直控制点3个。