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无人机低空摄影测量在三维建模中的应用

无人机低空摄影测量在三维建模中的应用
无人机低空摄影测量在三维建模中的应用

无人机低空摄影测量在三维建模中的应用

发表时间:2019-11-22T10:34:19.437Z 来源:《基层建设》2019年第24期作者:陆忠堂覃柳姣

[导读] 摘要:相对于传统的测量技术,倾斜摄影测量主要是在飞行器上安装多个传感器,以实现不同维度的实物坐标信息采集和处理。

广西慧航测绘地理信息有限公司广西南宁 530000

摘要:相对于传统的测量技术,倾斜摄影测量主要是在飞行器上安装多个传感器,以实现不同维度的实物坐标信息采集和处理。随着科学技术的不断完善,当前倾斜摄影测量技术逐渐朝着无人机的方向发展,使其应用的范围更大,对于一些复杂地区的测量,可以实现精准度更高的测量。文章对无人机低空摄影测量在三维建模中的应用进行了研究,以供参考。

关键词:无人机低空摄影测量;三维建模;应用措施

1无人机倾斜摄影测量的优点

1.1精确性

利用该技术对地面上的物体进行测量的过程中,其具体的位置高度以及整体外观等数据可以准确显示出来,营造相对较强的真实感。与传统的人工模型相比,利用无人机倾斜摄影测量技术开展设计工作时,其仿真度更高,工作效率也能得到保证。

1.2低成本性

利用该技术可以有效完成空间测量和数据成像等要求,及时将规范性数据输出来,还能在原有技术要求的基础上获得更多不同类型的数据信息,方便后续三维建模工作以合理方式开展,这明显降低了建设过程测量设计过程中的成本支出,性价比相对较高。

1.3高效率性

利用该技术开展摄影测量工作,可以及时完成城市的三维建模。在此过程中还会对相关数据进行必要的调整,与传统方法的相比,其工作速度和效率得到明显提高,建模耗费的周期大大缩短,可以及时推动后续各项工作以合理方式开展。

2无人机倾斜摄影测量技术

2.1多视影像联合平差

无人机倾斜摄影测量技术应用过程中使用了新的多视影像联合平差技术,可以有效解决传统的测量系统在数据处理方面的不灵敏等问题,以合理方式处理影像之间的遮挡关系,及时确定合理的连接点和连接线等,提高了成像结果的准确度。

2.2多视影像密集匹配

无人机倾斜摄影测量技术在应用过程中使用了多式影像密集匹配技术,不仅提高了摄影测量的分辨率,还增大了覆盖的面积范围。在利用该技术开展匹配的过程中,可以及时对各类多余的信息进行研究,通过明确坐标点的位置,可以获取地面物体的准确三维信息。通过多元影像密集匹配技术,可以利用建筑物的侧面等来提取各类信息,建筑物的边缘信息和文理信息等也可以被充分利用起来,继而形成相对完善的二维数据,通过该技术将其转变为三维数据,建筑物的高度和轮廓信息等可以及时提取出来。

2.3模型生成和影像纠正

在多视影像技术的帮助下,可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来,继而形成相对较为全面的数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中,受到角度和尺度的差异,很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。为了降低概率因素对数字表面模型造成的影响,应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设计工作,结合当前比较相对的算法等开展各项计算,提高计算效率的同时合理确定建筑物的高度等相关数据,保障三维建模工作的精确性。在获得了高密度的数据之后,应当及时进行滤波处理等工作,将不同的匹配单元融合起来,形成整体统一的数据。在利用多式影像技术开展各项工作的过程中,应当及时对屋顶重建等几何信息进行提取,结合其他相关技术来开展信息优化等工作,制定合理的全局优化措施,合理开展均光处理,保证各项工作的有效性。

3案例分析

3.1 测区概况及成图要求

测区为某矿区废弃矿山,为进行废弃矿山地质环境治理,制作该矿山实景三维模型及地形图。测区为不规则多边形(图1),测区面积约1.7 km2。测区海拔约30~110 m,高差约80 m,地形为丘陵,无高山,无高大建筑物,飞行空域良好。

测图比例尺为1:1 000,地形为丘陵,精度要求平面位置中误差为±0.6 m,等高距为1 m,等高线插求点中误差为±0.5 m。

3.2 像片控制测量

本次像控点采用区域网布点方式,像控点基本按照400~500 m间距布设1个像控点,共布置14个像控点,其中10个控制点参与平差计算,4个控制点用做空三检查点。像控点施测采用基于网络CORS站的网络RTK测量方法,每个控制点独立观测2次,平面坐标系统采用“2000国家大地坐标系”,高程基准为“1985国家高程基准”。通过检查及计算,像控点平面中误差0.023 m,高程中误差0.034 m,满足像片控制点相对于最近基础控制点的平面位置中误差,平地、丘陵地不超过0.12 m,高程中误差,平地、丘陵不超过0.1 m的要求。

3.3 倾斜摄影航飞

航摄设计以青蜓无人机配套的地面监控软件青蜓1系列航空摄影系统,以谷歌影像数据为基础背景图,确定任务区域范围,依据设计的地面分辨率、相对航高、基线、航线间隔等信息,完成航线设计(图1)。本次设计相对航高368 m,航向重叠度80%,旁向重叠度60%,航线间间距198 m,航向拍照间距74m,像片地面分辨率8 cm,本测区共飞行4架次,获取0.08 m分辨率的倾斜摄影影像1 015张。

无人机摄影测量技术教程

目录 第一章绪论 1.1 摄影测量的定义和任务 (1) 1.2 正直摄影测量 (1) 1.3 倾斜摄影测量 (1) 第二章航测无人机 2.1 无人机基本知识 (7) 2.1 多旋翼航测无人机组成和原理 (9) 2.2 固定翼航测无人机组成和原理 (11) 第三章摄影测量基本原理 3.1 无人机空中摄影和航带计算 (15) 3.2 共线方程 (16) 3.3 双目立体视觉和立体观测 (20) 3.4立体影像匹配 (21) 第四章相机检校 4.1 概述 (26) 4.2 相机检校算法 (27) 4.3工程实例 (28) 第五章无人机航线规划和像控点测量 5.1 无人机航线规划原理和算法 (31) 5.2 无差分GPS无人机像控点布设与测量 (32) 5.3带差分GPS无人机像控点布设与测量 (33)

第六章空中三角测量加密 6.1 空三加密的目的和意义 (34) 6.2 空三加密连接点的类型与设置 (35) 6.2.1标志点刺点 (35) 6.2.2明显地物点刺点 (35) 6.2.3影像匹配转点 (35) 6.3光束法区域网空中三角测量 (35) 6.3.1光束法区域网空中三角测量的基本思想与内容 (35) 6.3.2解析空中三角测量的精度分析 (39) 6.4 inpho摄影测量系统空三加密 (41) 第七章矢量数据采集 7.1 矢量数据采集基本算法 (41) 第八章正射影像和数字高程模型 8.1 真正射影像的概念和制作原理 (42) 8.2 数字高程模型概念和采集方法 (46) 8.3 商用摄影测量软件制作DOM和DEM方法 (48) 8.3.1 inpho摄影测量系统生产DOM和DEM (49) 8.3.2Pix4D生产DOM和DEM (50) 第九章无人机倾斜摄影测量 9.1 概况 (60) 9.2 倾斜摄影测量原理 (60) 9.2.1 密集匹配算法 (61)

无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用分析

无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用分析 发表时间:2017-04-20T10:00:09.717Z 来源:《基层建设》2017年2期作者:曲虎[导读] 本文对无人机航空摄影测量技术进行分析,并对该技术在我国地形测量的具体工作中的应用展开探讨。新疆地矿局测绘大队新疆乌鲁木齐 830028 摘要:科技时代不仅带动我国各个行业不断发展,同时也为我国进一步明确国土面积、国家地理环境及其他测量工作带来高质量、高效率。而我国地质地形测量相关部门为了进一步提高测量准确性,利用先进的无人机航空摄影测量技术,提高测量数据精确度的同时也使我国地形测量工作地先进性、科技性得到提升。因此,本文对无人机航空摄影测量技术进行分析,并对该技术在我国地形测量的具体工作 中的应用展开探讨。关键词:无人机;航空摄影测量技术;地形测量;应用摄影测量技术是指在对地形进行测量时,通过利用先进摄影设备对地形等进行拍摄,并通过无线网络将拍摄到的信息传输到计算机终端,而后相关人员则能够对拍摄到的信息处理后得到测量数据的过程。在初期我国测量技术最初只停留在地面测绘,而随着我国科技水平的不断发展,无人机的出现也使得我国地形测量技术种类增加,进一步达到促使我国测量工作水平的效果。而无人机航空摄影测量技术的投入使用,也使得我国地形测量面积不断增大,并因其效率高、测量速度块等优势为我国测量工作提供有利基础。 一、无人机航空摄影测量的技术无人机拥有成本低、机动灵活和拍摄范围大等优点,并且能够迅速、高效的取得高精度低空影像,令成果更加具备现势性。利用无人机对地籍展开航空摄影测量的工作,主要包括四方面的内容。即野外像控点的布设和测量、取得测区影像数据、内业空三加密、数字测图四个重要步骤。其中内业空三加密最为关键,主要输出加密后影像、记录影像大地的坐标和3个角元素文件、DEM数据、主动记录提取特征点的大地坐标文件、经过精确匹配后确定的用于空三平差与相对定向的定向点影像的坐标文件、照片的外方位元素和相机文件空三精度的报告等,任何影像只要经过空三加密,就可以直接导入并进行数字测图。 二、航空摄影测量技术在地形测量中的运用 1.航空摄像测量中的空中三角测量在航空摄像测量时,空中三角测量主要是在利用航空数码摄像器材,对地形进行准确的测量,人工不需要对航空摄像所拍数码影像的内定向设置进行干预,因为它能够运用系统设置,自动的完成相应的计算。在利用航空摄像对地形进行测量时,要想实现空中三角的测量,就需要人为的选取连接点,从而使相对定向顺利的完成。进而完成测量航带的连接、测量模型的连接等,再利用航空摄像测量中的连接点和像控点的位置进行调试,进而达到满足此地形航空摄像的测量比例绘制的要求,从而实现对此地形的准确测绘。 2.航空摄像测量时,立体采编的测量首先,在进行立体采编测量前,应保证采集现状地形与物体线节点数据的准确性,保证立体采编准确度的同时确保测量工作能够顺利开展;其次,在采编过程中,当其中内容包括等高线及水涯线时,要求采编人员需要用手绘形式将这两处进行采编;第三,在建筑区域进行地形测量时,需要将该地区内的房屋屋顶结构边缘部分进行准确确认并进行外业测量,并通过补测等方式对不准确的地方进行调整与修改,或运用自动化直角功能字的容对房屋测量结果进行调整。此外,对于部分无法测量的位置,需要对该位置进行准确、详细标记,以便于通过外业补测的形式对其进行测量,保证地向测量工作的准确性与完整性。 3.外业补测的辅助由于部分地区的地形特征较为复杂,且在使用无人机航空摄影测量技术时,由于部分区域无法利用航空摄影测量技术对其死角、复杂结构及隐秘位置进行准确测量,因此在这种情况下,仍需要由专业测量人员对其进行外部作业补充测量。而在具体外业补测过程中,人员需要对航空摄影无人机的拍摄测量结果进行最初核实与校准,并对测量中错误的地方及无法测量的地方进行标记,并通过测量人员对这写地方的补测及改正,是测量工作更加准确、全面。 三、无人机进行地形测量的可行性分析 1.具有安全性、可靠性在无人机航空摄影测量技术出现以前,我国许多地区在进行地形测量工作时,需要人员带着测量工具直接到测量地区进行测量。但由于部分地区山形复杂且过于陡峭,而部分地区更存在地质结构不稳定等状况,因此在这些地区内,测量人员的安全性无法得到保障;而在使用无人机后,人员可通过操控无人机对地势危险的地区进行航空拍摄测量,从而在一定程度上提高了人员安全,同时也因其先进的计算机水平得到提高测量工作可靠性的效果。 2.机动的灵活性与有人驾驶的飞机不同,无人机还拥有按事先预定好的飞行航线进行自动飞行的功能,而且还会在非常稳定的飞行状态下进行工作,大大的提高航线和拍摄控制的精度。在通常情况下,飞行平台的载油量最多是5千克,持续在空中飞行1600千米,在空中停留时间达到16小时以上,然而无人机的飞行高度控制在50米到1000米,高度控制的精度是10米,一次可设定100多个地形测量的航点。并且无人机在完成设定航点采集的同时,就能够迅速把新的地面测量的航点上传到无人机,这样有效的降低无人机降落后再输入数据的情况,使无人机具备很强的灵活性。 3.数据处理费用较低与有人驾驶的飞机进行比较,普通巡逻直升机的价格是无人机的飞行平台和控制系统的总价五倍。并且无人机的控制人员要想考取飞行执照也非常的简单,大大的缩短上岗的时间。高强度的轻质量碳纤维复合材料是无人机的机身材质,在维修与保养方面显得更加方便。搭载的影像处理设备也具有很好的兼容性,在数据处理的方面也不需要太高的硬件配置,成本费用非常低。 4.运用高分辨率多角度的影像进行测量因为无人机内装有高精度的数码成像设备,拥有倾斜或垂直摄影的技术水平,平面影像除通过竖直的拍摄获取外,也能够运用低空飞行,利用多角度的摄影来取得建筑物多面高分辨率纹理的影像,此特点有效的解决高层建筑遮挡的问题,卫星、遥感技术这方面也是不可比拟的。四、结论

无人机数字摄影测量系统的设计和应用

无人机数字摄影测量系统的设计和应用 122 郑团结王小平唐剑 (总参测绘信息技术总站,陕西,西安,710054;西安大地测绘有限公司,陕西,西安,710054)摘要:无人机数字摄影测量系统为适应城市规模化测绘生产需要而设计开发,项目从机体设计、航线设计、通讯设计、监控设计、数据处理等各个层面,对航空摄影的原理、方法及相关参数进行了深入探讨和简要总结。项目进行了自动驾驶实验、超视距飞行实验、控制飞行实验、发动机空中停车紧急处理实验、干扰实验等常规实验,完成了数百平方公里摄影任务,实现了无人机摄影测量一体化的整合集成。应用结果表明,该系统具有“三高一低”的重要特性(高机动性、高分辨率、高度集成、低成本),而且更加适应城市规模化测绘生产需要。 关键词:无人机IMU DGPS数字摄影测量系统研制 分类号:TP965 Headquater 作者简介:郑团结(1975-)男,博士生,主要从事摄影测量和3S集成方向的研究. 作者简介:王小平(1959-)男,高级工程师,主要从事航测无人机研制应用研究. The Design and Application of Digital Photographic System Based On The Unmanned Aircraft Zheng Tuanjie Wang Xiaoping Tang Jian (the General Staff Surveying and Mapping Master Station,xi’an,710054? Xi’an Dadi Surveying and Mapping Company,xi’an,710054) Abstract:Digital photographic systems based on the unmanned aircraft was designed and manufacture for performing the cyber surveying and mapping,the project consists of airframe design,course line design, communication system design,control system design,data processing system design,this paper made a deeper research into the theory and the method of photography,and draw some conclusions of it.the project conduct a a whole set of test such as automatic guide,transcend sight flying,control flying,motor deadman's emergency handle,constructive interference,be successful in fulfilling the aerial photography over large areas,achieved integration photographic based on the unmanned aircraft.The application declared,the system has three merits, it’s mobile activity is higher,it’s resolution is better,it’s integration is better?and it is performing the cyber surveying and mapping. Keywords:Unmanned Aircraft?IMU?DGPS?Digital Photographic System 引言 3S技术、计算机技术、自动控制技术、数字通信技术的不断发展促使摄影测量的手段和方法推陈出新,数字摄影测量的技术成熟之后,其发展方向必然是高度集成、高度机动而面向大众,无人机摄影测量系统 ]2,1[ 的开发和应用不但丰富着“数字地球”的资源空间,而且改善着测绘科学的装备结构。 一、系统概述 无人机摄影测量系统是具有GPS导航、自动测姿测速、远程数控及监测的无人机低空定时摄影系统,系统以无人驾驶飞行器为飞行平台,以高分辨率数字遥感设备为机载传感器,以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标,主要用于地理数据的快速获取和处理。该系统利用单反数码相机、GPS、自动测姿测速设备、数传电台获取“数字城市”必需的影像数据、摄站坐标、摄影姿态;利用相关设备和程序实现影像纠正参数的初始标准化;利用数字摄影测量软硬件进行影像纠正拼接。从而为制作正射影像、地面模型或基于影像的城市测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。

无人机低空摄影测量技术在美丽乡村建设中的应用_杨五一

总第102期第4期 无人机低空摄影测量技术 在美丽乡村建设中的应用 杨五一 (厦门海沧市政建设管理中心福建厦门361026) 摘要:本文结合党的十八大提出的建设美丽中国和厦门目前正在实施的美丽乡村建设,探讨无人机在美丽乡村建设中的应用,作者以厦门市海沧区东孚镇美丽乡村项目为背景,使用无人机低空航测系统获取影像数据,得到1:2000数字测绘成果,通过成果对比,介绍了无人机低空摄影测量相较于传统航空摄影测量和工程测量的优势,阐述了无人机航测技术手段所获取的数字成果用于新农村规划设计方面的可行性和有效性。 关键词:无人机摄影测量;空中三角测量;地形图;DOM 1引言 党的十八大提出建设美丽中国的方针,美丽乡村建设是生态文明建设的重要组成部分,是建设美丽中国的重要组成部分。在加快新农村建设步伐之中,农村土地信息调查和规划设计起着至关重要的作用。在新农村规划建设过程中,数字测绘产品如数字正射影像、数字线划图等作为基础的数据输入和数据依据,是土地信息调查和规划设计中的不可或缺的组成部分。 传统地信息调查和规划设计中,采用高空摄影测量或卫星遥感的测量手段以获取大范围影像数据,但具有成本高、分辨率低等缺点。为获取大比例尺,如比例尺为1:5000、1:2000的地形图时,往往采用传统的工程测量的方式进行,但工程测量获取测绘成果的方式制作周期长、自动化程度低、成本高,具有一定的局限性。无人机是一种灵活机动的数据采集平台,采用无人机进行低空摄影测量获取快速可靠的测量成果已广泛应用于农村规划和建设:文献[1]中利用无人机遥感信息提取进行用地类型现状提取用于新农村规划;文献[2]中利用无人机遥感系统进行土地复垦;文献[3]则针对无人机所采集的数据进行农村宅基地半自动提取。 笔者以厦门市海沧区东孚镇美丽乡村项目为应用案例,介绍无人机航测数据采集方法和数据处理手段,对所获取的数据成果进行精度评定,分析无人机航测系统的特点和优势,对其应用前景进行展望。2无人机低空航测系统组成、特点近年来,无人机(UAV,Unmmanned Aerial Veh-icles)技术得到了长足发展,基于无人机飞行平台的低空摄影测量技术已显示其独特优势。无人机低空航测系统以无人机为飞行平台,搭载非量测数码相机,并集成相应的飞行控制系统,由地面控制系统实现航迹规划,实现自动化精的确获取地面影像数据。 相较于传统航空摄影测量,无人机低空摄影测量具有如下独特优势:购置和维护成本极低;随着国家政策对低空空域的逐渐开放,无人机的审批流程和作业方式更加机动灵活;受天气影响小;能快速获取大比例尺的高精度精细影像,制作周期短[2]。因此,它弥补了传统航测和工程测量的不足,是获取大比例尺地形图技术手段的一种有力补充。 但与此同时,由于无人机所搭载的相机为非量测相机,成像具有较大的畸变差;飞行姿态容易受风力影响,导致其旋偏角过大,匹配难度高、效率低;无人机所采集的数据重叠度高,影像数据量大等这些特点,使得无人机影像数据处理具有一定难度。 3无人机数据处理流程 采用意大利Menci公司的APS数据处理软件,可以处理带有GPS的无人机数据影像,并可用于制作DTM、等高线、正射镶嵌影像等。其处理流程如下图1所示。 无人机低空摄影测量技术在美丽乡村建设中的应用25 ··

低空无人机在测绘中的应用

低空无人机在测绘中的 应用 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

浅析低空无人机在测绘中的应用摘要:随着信息科学和相关产业的快速发展,各国对空间数据的需求急剧增长。虽然许多发达国家已经能够生产满足一定用户需要的高分辨率数据,但是空间数据供给的增长远远不及对其需求的增长。特别在发展中和不发达国家,发展耗资巨大的航天遥感系统目前存在技术上和资金上的困难。数据获取成为当前阻碍空间信息技术迅速推广应用的主要瓶颈之一。 关键词:低空;无人机;遥感测绘 当前全世界有32个国家正在研制超过300种无人飞行器,41个国家 正在使用近100种无人飞行器。世界许多国家正在建立民用无人机产业,并推动其广泛应用,而中国无人机产业也取得了很大进展,产品已经开始出口到国外高端市场。专家指出,随着无人机装备的发展和服务队伍的建设,我国已能够利用无人机为国民经济建设服务,无人机发展已经进入社会应用的新时期。低空遥感技术是近年来在遥感技术基础上迅速发展起来的地理信息数据快速获取技术,该技术利用无人飞机平台搭载航空数码相机进行航空摄影,采用imu/gps技术进行自动导航,在1000米以下进行低空作业,具有机动灵活、高效快速、精细准确、可 云下摄影等特点。空航测遥感技术已经成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技

术。近几年,这项技术在我国得到了快速发展和应用,积累了丰富的技术资源。 山高起降条件差、云层低,应用常规航空摄影较为困难的地区,引进低空无人机航摄系统,一方面可快速、高效地获取高精度航空影像,极大地提高测绘成果的现势性,大幅度提高测绘应急保障服务能力;另一方面获取的高精度影像经快速处理后可广泛应用于城市规划、城市变化监测、重大工程项目、应急救灾、国土资源遥感监测、资源开发、农林监测与估产、新农村和小城镇建设等方面,对促进我国城市建设和提升社会管理效率将发挥重要作用。“低空无人飞行器航测遥感系统”的发展和推广对测绘行业发展十分重要,是解决测绘成果现势性的迫切需要,是提高测绘应急服务保障能力的迫切需要,是构建数字中国、建设数字城市的迫切需求。“低空无人飞行器航测遥感系统”具有灵活机动,高效快速,精细准确,安全可靠,又省钱节约,应用广泛的优势,应用范围广、作用大,国家测绘局要给予大力支持,在全国各省测绘队伍中进行全面推广。同时,研发单位要加大研发力度、按需研发,建立起完善的无人机服务体系,解决运行维护、售后服务、技术培训、技术更新等问题,建立起完整的“低空无人飞行器航测遥感系统”。 “无人飞艇低空航测系统”项目成功研制出适用于低空安全获取高分辨率、高清晰度影像的“无人飞艇低空航测系统”技术产品,可满足大比例尺测图要求。研制成功具有自检校、自稳定功能的组合特宽角低空数码相机系统,利用特殊设计的像片重叠关系和检校软件,有效纠正因轻薄机械形变引起的误差。创造性地提出了利用边缘视场补偿相机姿态

无人机摄影测量技术教程

目录 第一章绪论 1、1 摄影测量得定义与任务 (1) 1、2 正直摄影测量 (1) 1、3 倾斜摄影测量 (1) 第二章航测无人机 2、1 无人机基本知识 (7) 2、1 多旋翼航测无人机组成与原理 (9) 2、2 固定翼航测无人机组成与原理 (11) 第三章摄影测量基本原理 3、1 无人机空中摄影与航带计算 (15) 3、2 共线方程 (16) 3、3 双目立体视觉与立体观测 (20) 3.4立体影像匹配 (21) 第四章相机检校 4、1 概述 (26) 4、2 相机检校算法 (27) 4.3工程实例 (28) 第五章无人机航线规划与像控点测量 5、1 无人机航线规划原理与算法 (31) 5、2 无差分GPS无人机像控点布设与测量 (32) 5.3带差分GPS无人机像控点布设与测量 (33)

第六章空中三角测量加密 6、1 空三加密得目得与意义 (34) 6、2 空三加密连接点得类型与设置 (35) 6、2、1标志点刺点…………………………………………………… 35 6、2、2明显地物点刺点……………………………………………… 35 6、2、3影像匹配转点 (35) 6.3光束法区域网空中三角测量 (35) 6、3、1光束法区域网空中三角测量得基本思想与内容…………… 35 6、3、2解析空中三角测量得精度分析…………………………… 39 6、4 inpho摄影测量系统空三加密 (41) 第七章矢量数据采集 7、1 矢量数据采集基本算法 (41) 第八章正射影像与数字高程模型 8、1 真正射影像得概念与制作原理 (42) 8、2 数字高程模型概念与采集方法 (46) 8、3 商用摄影测量软件制作DOM与DEM方法……………………… 48

无人机航空摄影测量在困难地区的应用

无人机航空摄影测量在困难地区的应用 发表时间:2016-10-28T15:57:17.640Z 来源:《基层建设》2016年12期作者:史乐生[导读] 摘要:当传统全野外数据采集法测绘地形图,受各方面环境影响,不便直接进入作业区开展测绘时;当载人航空摄影测量因成本高度,受环境影响等原因,不具备飞行条件时,无人机航空摄影测量显示了极强的适应性。鉴于此,本文对无人机航空摄影测量在困难地区的应用进行了分析探讨。 义马豫西地质工程有限公司河南省三门峡义马市 472300摘要:当传统全野外数据采集法测绘地形图,受各方面环境影响,不便直接进入作业区开展测绘时;当载人航空摄影测量因成本高度,受环境影响等原因,不具备飞行条件时,无人机航空摄影测量显示了极强的适应性。鉴于此,本文对无人机航空摄影测量在困难地区的应用进行了分析探讨。关键词:无人机;航空摄影测量;困难地区地形图一、无人机航空摄影测量系统概述无人机航空摄影测量系统融合了多种先进的技术类型,因而表现出了很多的应用优势,主要有体积小、重量轻、精度高、反应迅速、飞行条件低成本低等技术特点。航空摄影测量系统,由于搭载了最新的摄影技术,可以将影像的分辨率控制在0.05—0.2M之间,进而有效的满足1:500—1:2000的比例尺的地理测量要求。随着无人机系统技术的不断成熟,这一系统的影像获取能力得到了大大的提升,每架飞机一天之内可以完成接近60平方公里的野外地形测量工作,使得短时间内完成大面积的航空摄影测量工作也成为现实,并且整个飞行系统受到云层的干扰和影响较小。无人机航空摄影测量系统已成为卫星遥感传统航空遥感的有效补充,提高了遥感技术在小范围、零星区域完整获取数据的水平和能力,满足了工程更高精度要求。该系统已经形成了一整套适时快速的工作模式,各个系统的配合也日趋完善。其中无人机的动力系统主要是采用燃油系统或电动装置。航空摄影测量系统及飞控系统是整个系统的重要组成部分,成为完成工程任务要求的技术指标并实现完整覆盖。无人机飞行发射,有弹射架辅助弹射、车载弹射和滑跑助力等方式,而降落时可采用伞降或滑降,不同机型设备有着不同的要求,具有各自优缺点,根据环境不同要求,可选择合适的装备。 二、作业需注意的重要环节 1、像控点测量按照新一代数字航空摄影测量解算软件MAP AT 3.2要求,进行区域网布点。航空摄影测量像控点地面标志宜采用圆形标志,直径为1.0m,布设时使用白色涂料或油漆附着于地面,点位周围无草木遮挡,颜色及标志中心清晰明亮,与周围的地面反差最大。如图1。 像控点的平面位置和高程采用Leica RTK双频接收机测量。解求坐标转换参数时重合点大于5点,均匀分布并覆盖布设测量区域,平面坐标转换的残差绝对值小于2cm。 2、无人机航空摄影无人机具有可靠性高、飞行场地适应性强、飞行姿态平稳、航片质量高、维护便捷、成本低等优点。本次航摄采用Nikon D800数码相机,相机镜头焦距为35mm,其像元尺寸为4.88um,图像分辨率为7360×4912像素。本项目飞行航高约800m。航飞面积约35km2。根据摄影区域地形情况、起飞场地情况以及摄影分辨率要求等要素,使用无人机低空遥感系统自带程序进行自动航线设计。按照数码航测新型解算理论(多基线自动空三解算)要求,航线设计为航向重叠75%~85%,旁向重叠45%~55%。共飞行26条航线。本工程航迹总图如图2。具体飞行时间是在飞行日的正午期间,以减少高差阴影。航摄时起飞和降落的地面风力为1~2级,空中飞行的风力为不大于4级。空气能见度良好。实际航摄影像覆盖,航向覆盖超出摄区边界线大于两条基线;旁向覆盖超出摄区边界线大于像幅的50%。像片航向重叠度均大于80%,旁向重叠度均大于45%。旋偏角小于15°。影像无重影、虚影。影像反差适中、层次丰富、能辨别与摄影比例尺相适应的细小地物影像,满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求。影像色彩饱和度适中,无暗影和光晕。 3、航测调绘本次调绘采用全野外调绘法,使用影像图进行调绘。调绘工作是保证地形图地理精度的主要环节。调绘作业做到走到、看到、问到、判读准确、描绘清晰、符号运用恰当,注记准确无误,以保证调绘质量。调绘完成后进行幅幅相接,接边后调绘人员注明接边情况和签名。 4、图根控制测量和参考点测量为进一步提高地形图质量,本项目施测了大量地形、地貌点,供内业处理数据时参考。这些点使用Nikon DTM530型全站仪施测。图根控制点采用RTK测量,测绘方法与像控点测绘方法相同,可做为加密控制点或检校点使用。 三、质量检查

浅析无人机航空摄影测量系统及应用

浅析无人机航空摄影测量系统及应用 发表时间:2017-10-26T19:53:11.473Z 来源:《建筑科技》2017年9期作者:舒永国 [导读] 发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要,是做好应急救急工作的迫切需要,是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此,本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 北京市自来水集团禹通市政工程有限公司北京 100089 摘要:测绘测量技术系统是应对自然灾害、有效处置突发事件、构建完善保障系统与加强防灾减灾工作建设的重要组成部分,也是目前的一个重要战略问题。发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要,是做好应急救急工作的迫切需要,是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此,本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 关键词:无人机;航空摄影;测量系统;应用 1、前言 航空数字摄影测量是基础地理信息采集的最有效手段之一。随着计算机技术的发展和微处理机的广泛应用,政府各部门对测绘资料的需求越来越大,对资料现势性要求越来越高,对资料所能包涵的信息容量越来越多。无人机航空摄影测量作为一种新型的测量方式不断呈现在大家的面前,伴随着高科技技术环境下测绘技术与测绘装备的快速发展,融合了无人机技术、航空摄影技术、移动测量技术、数字通信技术等一系列新兴技术形态的无人机航空摄影测量系统成为防灾减灾的重要手段,它建立起一整套综合应急测绘保障服务系统。 2、无人机航空摄影测量系统 目前,国内已经投入使用的无人机航空摄影测量系统有“华鹰”、“飞象”、“QuickEye”等。无人机航空摄影测量系统主要由硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括机载系统和地面监控系统;软件系统则涵盖了航线设计、飞行控制、远程监控、航摄检查、数据预处理等五个主要的系统。 2.1硬件系统 2.1.1无人机机载系统 在整个无人机航空摄影测量系统构成中,无人机作为主要的系统搭载平台,是整个系统集成与融合的重要基础。这一硬件系统主要由无人机、数字摄影系统、导航与飞行控制系统、通信系统等部分构成。在该系统工作的过程中,整个系统会按照预先设定的航线进行相应的自主飞行,并且完成预先设定的航空摄影测量任务,同时实时地把飞机的速度、高度、飞行状态、气象状况等参数传输给地面控制系统。 2.1.2地面飞行监控系统 这一分支系统是影响飞行平台运行的重要因素,主要有电子计算机、飞行控制软件、电子通信控制介质和电台等设备。在飞行平台的运行过程中,地面飞行控制系统可以据无人机飞行控制系统发回的飞行参数信息,实时在地图上精确标定飞机的位置、飞行路线、轨迹、速度、高度和飞行姿态,使地面操作人员更容易掌握无人机的飞行状况。 2.2软件系统 2.2.1航线设计软件 航线设计在无人机航空摄影测量系统中扮演着十分重要的角色,其直接决定了整个系统工作的方向和精准度。这一分支系统作为信息采集的关键步骤,需要对于系统运行经过的作业范围、地形地貌特点、属性精度要求、摄影测量参数以及摄影测量的结果进行综合设定。航线设计软件需要对相关的工作参数进行综合设定,诸如计算行高、重叠度和地面分辨率等飞行参数,进而获得飞行所需的曝光点坐标、基线长度等参数。此外,航线设计软件还有一个十分重要的功能,那就是对于设计好的航线进行检查,诸如:航线走向、摄影基面、行高、地面分辨率和像片重叠度等。 2.2.2数据接受与预处理系统 这是无人机系统中最为重要的软件系统,也是无人机航空摄影测量系统室外作业的最后一步,直接影响到后续的图像数据处理质量。一般情况下,无人机航空摄影测量系统在影像获取过程中,由于受外界和内部因素的影响,可能降低获取的原始图像的质量。为避免原始图像后续处理的质量问题,在影像配准、拼接之前,必须对原始影像进行预处理。这一预处理的过程,先后涵盖了图像校正、图像增强等方面。 3、项目应用实践 3.1工程概况 井山水库位于抚河流域东乡河南港支流黎圩水上游,地处江西省抚州市东乡县黎圩镇内,坝址位于南港支流东乡县黎圩镇井山村上游河段1.0km狭谷段,坝址区距黎圩镇约5km,距东乡县县城约25km,控制流域面积25.2km2,正常蓄水位83.00m(黄海高程,下同),总库容2250×104m3,是一座灌溉、供水等综合效益的中型水利枢纽工程。 3.2外业测量 3.2.1航摄 航摄仪采用Sonya7R,焦距35mm,相幅大小为:7360×4192,像元分辨率为4.88um。本次无人机航摄分两个架次进行,由GPS领航数据计算相对飞行高度为724m,地面分辨率为0.09m,航摄面积约10km2。两个架次飞行质量和影像良好,影像清晰度较高,且照片色彩均匀,饱和度良好,能够表达真实的地物信息,可以满足1:2000成图要求。本次飞行航向重叠度为75%,旁向重叠度为50%。 3.2.2像控测量 像控点的布设应能够有效控制成图的范围,测区的四周及中心位置必须布设控制点,根据测区的情况,每个测区布设控制点20多个,且都设置为平高点。 3.2.3空中三角测量 本项目采用SVS软件进行空三加密,根据航空飞行及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,保证在2/3个像素以内。加入外业像控点对本

无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景探讨 刘坤生

无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景探讨刘坤生 发表时间:2018-09-12T16:24:23.613Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:刘坤生梁宗兵 [导读] 摘要:本文从无人机低空航测技术发展现状入手进行分析,就这一技术在城市测绘保障工作中的应用前景进行了探讨。 甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院甘肃省酒泉市 735000 摘要:本文从无人机低空航测技术发展现状入手进行分析,就这一技术在城市测绘保障工作中的应用前景进行了探讨。 关键词:无人机低空摄影测量;城市测绘保障;应用前景 引言 无人机航摄技术在当前得到了迅猛发展,将其与测量技术手段结合在一起就能够为很多具有测量难度的工作提供技术保证,在城市测绘工作中,由于很多角落或者地形复杂区域的测绘难度大,使用无人机低空摄影测量可以提升其测绘的效率与质量。 1 无人机低空摄影测量技术发展现状 伴随无人机低空摄影测量技术日趋成熟,无人机低空摄影测量技术逐一渗透至各个领域,例如:海洋遥感、精确农业及森林火灾等,甚至有西方发达国家将全球鹰与成像SAR 技术相结合应用于海洋监测研究领域。从可见光遥感角度来看,西方发达国家无人机低空摄影测量普遍搭载高精度POS 技术大大提升其自动化程度降低地面控制数量,但是受成本投入因素的限制,国内无人机低空摄影测量尚不存在搭载高精度POS 的例子。同时,我国多家单位对于无人机低空摄影测量技术开展深入技术研究现已累积一定技术经验,例如:以西安某测绘企业为例自主设计多套无人机遥感系统,现已实现获取城市地区高分辨率色彩影像。 一般说来,无人机属于低空飞行状态其飞行高度不低于50米不超过1000 米,是近景航空摄影测量技术,并且其摄影精度达到亚米级要求且精度范围处于0.1 米至0.5 米间符合1:1000测图要求,完全满足城市建设精细测绘要求。同时,无人机低空摄影系统成本低廉且耗损较少,尤其是对于系统保养及系统维修方法较为便捷,不需要修建起降机场,并且操作人员培养周期较短,是目前将测量与摄影有机结合的航摄技术,初步实现以测绘需求为出发点进行航摄飞行作业。此外,加大对于无人机遥感系统工程化研发的重视程度,对于立足其经济性、高效性及机动性优势实现阴雨雾霾天获取合格影像数据具有显著价值作用。 无人机低空摄影测量技术以获取高分辨率数字影像为主要目标以无人机为飞行平台以高分辨率数码相机为传感器系统集成应用3S 技术获取强现势性、大比例尺、真色彩及小面积航测遥感数据。同时,无人机低空摄影测量能快速获取处理基础性地理数据,为制作区域测绘影像、正射影像及地面模型提供直观可靠便捷的数据支持,并且无人机低空摄影测量不受气候条件及空中管制的影响实现恶劣气候条件获取影像数据,具有机动灵活性较高等鲜明特点。即便无人机设备发生故障,不存在出现人员伤亡事故的可能性,安全性较高。此外,无人机能云下超低空飞行弥补卫星光学遥感及普通航空摄影技术的不足。 2 城市测绘保障应用无人机低空摄影测量技术的前景 与其他航测技术相比,无人机低空摄影测量系统具有分辨率高、视角宽及续航时间长等鲜明技术特点及机动灵活、操作方便、自动化水平高及低成本等应用优势,适用于高分辨率低空近景摄影测量,尤其是重点区域及高危区域遥控航摄,不止是负责百平方千米量级测区1:500 至1:10000 大比例尺测图任务最为经济的技术手段,更是满足用户高效率、高分辨率及时效性测绘应急保障任务需求的航摄技术[5]。同时,无人机低空摄影测量具有现势性高、面积小、比例尺大及像素清晰等鲜明特点,是卫星遥感技术及普通航空摄影不可或缺的补充技术。无人机低空摄影测量不止能为DLG 产品、高精度DEM 格网、制作重点地区正射影像及生产大比例尺影像地图提供高分辨率清晰影像数据源,更能满足城市信息化建设获取大比例尺基础性地理空间数据的需求。同时,受技术水平限制,无人机低空摄影测量技术数据处理存在低空飞行器影像重叠度规则不足、倾角过大、像片数量过多及像幅过小等问题难以实现配准及选取影像匹配全自动连接点。近几年来,在影像匹配技术、自动空三技术及海量影像数据处理技术日趋成熟的大背景下,无人机低空影像数据处理软件类型不断丰富,例如:Inpho 系统、PixelFactory 系统及DPGrid 系统等,初步实现自动化数据处理。伴随建设信息化城市进程不断深化,全新规划及实施改造的城区对于所处区域及影响范围内强现势性、高分辨率、大比例尺及高精度网格数字测绘产品较为缺乏。虽然已发射高分辨率卫星影像分辨率达到0.5 米级,但是无法满足1:500至1:12000 大比例尺成图要求,而无人机低空摄影测量技术侧重于为重点区域提供数字线划图DLG、数字栅格图DRG、高精度数字高程模型DEM、正射影像DOM 及高分辨率航摄像片等测绘产品。同时,由于无人机低空摄影测量技术所获取影像分辨率高,经摄影测量处理后正射影像已成为处理应急指挥任务及规划任务的一手资料,并且应用无人机低空摄影测量技术能获取城市及重点区域多角度高分辨率遥感影像,切实解决普通航摄技术及地面摄影技术无法拍摄的死角问题。 此外,值得注意的是,在城市测绘工作过程中,三维建模技术的应用也是一大热点。以基于倾斜摄影与3ds Max 插件开发技术的建筑物快速建模为例,首先把获取的影像进行空中三角量测,进一步获取高精度的外方位元素;然后,由3ds Max 插件,以所提供的外方位元素为依据,同时结合共线方程,使基于倾斜影像的建筑物多片立体量测得到有效实现,进一步把所测得的数据输入到3ds Max 平台,使三维模型得到有效生成;完成上述作业之后,以三维信息为依据,将模型每个面在影像上相应的最优化纹理信息提取出来,然后使纹理自动映射得到有效实现,最终输出模型。 结束语 总之,作为新型摄影测绘技术,无人机低空摄影测量技术具备经济性、快速性、灵活性及机动性等应用优势,是负责百平方千米量级测区大比例尺测图任务最为经济高效的技术方法,能满足城市建设高分辨率、高效率及准确性测绘保障任务的需求,对于城市测绘保障具有不可比拟的积极作用,为加快城乡一体化建设进程及建设智慧型城市、数字化城市作出杰出贡献。 参考文献 [1]付帅. 测绘保障中无人机低空摄影测量的应用[J]. 世界有色金属,2017(02):175-176. [2]王小军. 城市测绘保障中无人机低空摄影测量的应用与前景[J]. 低碳世界,2017(20):47-48. [3]曹强. 城市测绘保障中无人机低空摄影测量的应用前景[J]. 工程建设与设计,2017(20):217-218. [4]林波. 无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景分析[J]. 烟台职业学院学报,2017,23(03):75-77.

无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用

无人机测绘技术在建筑工程测量中的应用 发表时间:2019-09-23T15:20:21.580Z 来源:《建筑细部》2019年第5期作者:谢轶娜[导读] 建筑工程作为城市发展的基础之一,其基础测量的数量可以说会对工程的质量造成直接的影响。谢轶娜 广东河源 517000 摘要:建筑工程作为城市发展的基础之一,其基础测量的数量可以说会对工程的质量造成直接的影响。本文针对目前无人机测绘技术在建筑工程中的应用进行介绍,希望能够通过介绍无人机测绘技术来对比传统的测绘手段来得出无人机测绘技术的优势所在,并且目前无人机测绘技术在建筑工程中的应用还是一个比较新的领域,希望本文能够为之后无人机技术在建筑工程中的应用提供一些理论基础,从而提高建筑工程之中无人机测绘的工作效率,保障无人机测绘技术的稳定性,保持健康发展。 关键词:无人机测绘技术;建筑工程测量;应用 1 无人机测绘技术的优点 未来的城市化过程中建筑工程作为一个很重要的项目,它与人们的日常生活有着很大的关系,建筑工程测量是工程中非常重要的一部分,其测量的准确性会直接程度上影响到建筑工程的质量。而无人机的应用为建筑测绘开启了新的篇章,不但能够提高测绘的准确性,还能够缩短测绘时间,从而缩短工期,提升工作效率。 2无人机测绘技术的优点 2.1测绘率高 无人机技术最近刚刚兴起,在建筑工程中的应用拥有着比较明显的优势,无人机测绘首先高空作业能够更加快速的测绘,同时相对人力测绘拥有更高的准确性,在实际中,因为使用无人机比出动人力更加快速,所以能够使用无人机勘测监察建筑项目中的整体情况,实现实时监测。这样就能够及时发现出现的问题,同时可以提高应急处理的效率,帮助技术人员及时制定应对风险的措施。进而提高建筑工程项目的稳定性,提高工程项目的质量。 2.2检测尺度大 在使用无人机进行检测的过程中,因为无人机空中作业所以能够检测的范围更广,视野也更加开阔,能够勘测到更多细节,在实际的工程项目中由于无人机测绘技术拥有更高的可操控性,监测的范围也更广,所以监控范围具备高度的可调整型,能够应对更加复杂的地形,对于一些环境较差的施工地点也能够进行拍摄和测量,具备非常高的可用性和适应性。 2.3信息传递速度快 无人机测绘技术能够通过电子通讯以及信息收集系统将自己收集到的信息进行快速处理和上传,这样技术人员就能够更快的进行分析工作,目前,在一些地区无人机测绘技术得到了非常广泛的应用,尤其在一些环境比较复杂,地区陡峭或者条件恶劣的地区应用很多,比如水库以及沼泽等地,或者水文地质环境比较差的地区。在这些地区无人机能够利用自己收集到的信息对监测系统内的各个领域的信息进行分析和锁定,向分析人员传递实时、准确、高质量的信息,这些优势都是人力所不能企及的。 2.4数据安全可靠 无人机测绘技术目前作为高新科技产业,尽管目前发展还处在比较初步的阶段,但是随着目前我国的建筑行业不断发展,对于建筑工程测量的要求也越来越高。就目前来看,无人机测绘技术在工程测量中的应用已经越来越广,同时正在被应用到很多领域当中,无人机测绘技术通过成熟的数据传输技术来不断高效的传输可靠的信息数据,尽管仍处在初步阶段,应用并不成熟,但是数据传输的高效性的优点确是切实存在的,相对人力无人机测绘得出的数据更加安全可靠,保证了信息测绘的准确性。 2.5应用范围广 相对传统的测绘技术,无人机测绘技术能够被应用到更多复杂的场景上,一些环境比较艰苦,不适合人力测绘的场景就能够派无人机完成测绘工作,例如一些条件比较艰苦的山区,在一些环境比较差的地方,由于技术水平限制,传统的测绘方法已经难以满足测绘的准确性和速度性的要求,测绘的质量比较低。在这种情况下,为了保障施工的进度就可以考虑选用无人机测绘技术进行测绘确保测绘工作及时完成,同时无人机测绘其实对于天气的要求并不十分苛刻,能够在很多复杂的天气环境中使用。 3无人机方案的具体运用 3.1测绘影像资料的获取 无人机在建筑工程中获取影像资料时首先需要做好准备工作,内容包括制定飞行路线以及在正式飞行之前做试飞试验确保无人机能够正常飞行,在飞行过程中为了保证无人机能够保持良好的工作状态还需要对飞行环境做基本的了解,再对周边地形有了大致了解之后就可以进行试飞试验,如果通过那么无人机就能够按照预定的路线进行飞行,在进行测绘任务时也可以通过数据处理系统进行影像处理,因为无人机拍摄的影像资料质量比较高,内容丰富,所以无人机能够更高效的帮助工作人员处理影响信息。与此同时,因为无人机测绘技术可以拍摄的角度更广,所以这就确保了建筑工程测绘的精准度,提高了影像拍摄的完整性。 3.2测绘数据的采集 无人机测绘技术目前被广泛应用到建筑工程的测绘上,是目前无人机测绘最为基础的应用。在进行数据采集时,关键点在于对收集的信息进行智能判断,因为无人机测绘也会不可避免的出现测绘失误问题,这时就需要对照其他数据寻找出异常数据,去除掉之后再收集正常的数据,进行合理的判断,确定无误之后就能够进行下一步的分析工作。同时,在无人机进行首次飞行获取数据之后,为了提高数据的可信度有必要进而二次采集,通过平均计算来减小误差,避免无人机因为一些其他的影响因素导致飞行数据不合理。 3.3低空无人机的测量 低空无人机测量工作主要适用于条件比较差或者海拔比较高,落差大的地点,在这种环境下因为施工地点的环境比较危险,所以更适合利用无人机完成测绘工作,低空无人机测量不仅可以有效的解决传统数据可靠程度差、难度高的缺点,同时还可以迅速对收集的信息进行处理,效率较高,比较适用于工期比较紧的项目。

无人机低空摄影测量在三维建模中的应用

无人机低空摄影测量在三维建模中的应用 发表时间:2019-11-22T10:34:19.437Z 来源:《基层建设》2019年第24期作者:陆忠堂覃柳姣 [导读] 摘要:相对于传统的测量技术,倾斜摄影测量主要是在飞行器上安装多个传感器,以实现不同维度的实物坐标信息采集和处理。 广西慧航测绘地理信息有限公司广西南宁 530000 摘要:相对于传统的测量技术,倾斜摄影测量主要是在飞行器上安装多个传感器,以实现不同维度的实物坐标信息采集和处理。随着科学技术的不断完善,当前倾斜摄影测量技术逐渐朝着无人机的方向发展,使其应用的范围更大,对于一些复杂地区的测量,可以实现精准度更高的测量。文章对无人机低空摄影测量在三维建模中的应用进行了研究,以供参考。 关键词:无人机低空摄影测量;三维建模;应用措施 1无人机倾斜摄影测量的优点 1.1精确性 利用该技术对地面上的物体进行测量的过程中,其具体的位置高度以及整体外观等数据可以准确显示出来,营造相对较强的真实感。与传统的人工模型相比,利用无人机倾斜摄影测量技术开展设计工作时,其仿真度更高,工作效率也能得到保证。 1.2低成本性 利用该技术可以有效完成空间测量和数据成像等要求,及时将规范性数据输出来,还能在原有技术要求的基础上获得更多不同类型的数据信息,方便后续三维建模工作以合理方式开展,这明显降低了建设过程测量设计过程中的成本支出,性价比相对较高。 1.3高效率性 利用该技术开展摄影测量工作,可以及时完成城市的三维建模。在此过程中还会对相关数据进行必要的调整,与传统方法的相比,其工作速度和效率得到明显提高,建模耗费的周期大大缩短,可以及时推动后续各项工作以合理方式开展。 2无人机倾斜摄影测量技术 2.1多视影像联合平差 无人机倾斜摄影测量技术应用过程中使用了新的多视影像联合平差技术,可以有效解决传统的测量系统在数据处理方面的不灵敏等问题,以合理方式处理影像之间的遮挡关系,及时确定合理的连接点和连接线等,提高了成像结果的准确度。 2.2多视影像密集匹配 无人机倾斜摄影测量技术在应用过程中使用了多式影像密集匹配技术,不仅提高了摄影测量的分辨率,还增大了覆盖的面积范围。在利用该技术开展匹配的过程中,可以及时对各类多余的信息进行研究,通过明确坐标点的位置,可以获取地面物体的准确三维信息。通过多元影像密集匹配技术,可以利用建筑物的侧面等来提取各类信息,建筑物的边缘信息和文理信息等也可以被充分利用起来,继而形成相对完善的二维数据,通过该技术将其转变为三维数据,建筑物的高度和轮廓信息等可以及时提取出来。 2.3模型生成和影像纠正 在多视影像技术的帮助下,可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来,继而形成相对较为全面的数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中,受到角度和尺度的差异,很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。为了降低概率因素对数字表面模型造成的影响,应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设计工作,结合当前比较相对的算法等开展各项计算,提高计算效率的同时合理确定建筑物的高度等相关数据,保障三维建模工作的精确性。在获得了高密度的数据之后,应当及时进行滤波处理等工作,将不同的匹配单元融合起来,形成整体统一的数据。在利用多式影像技术开展各项工作的过程中,应当及时对屋顶重建等几何信息进行提取,结合其他相关技术来开展信息优化等工作,制定合理的全局优化措施,合理开展均光处理,保证各项工作的有效性。 3案例分析 3.1 测区概况及成图要求 测区为某矿区废弃矿山,为进行废弃矿山地质环境治理,制作该矿山实景三维模型及地形图。测区为不规则多边形(图1),测区面积约1.7 km2。测区海拔约30~110 m,高差约80 m,地形为丘陵,无高山,无高大建筑物,飞行空域良好。 测图比例尺为1:1 000,地形为丘陵,精度要求平面位置中误差为±0.6 m,等高距为1 m,等高线插求点中误差为±0.5 m。 3.2 像片控制测量 本次像控点采用区域网布点方式,像控点基本按照400~500 m间距布设1个像控点,共布置14个像控点,其中10个控制点参与平差计算,4个控制点用做空三检查点。像控点施测采用基于网络CORS站的网络RTK测量方法,每个控制点独立观测2次,平面坐标系统采用“2000国家大地坐标系”,高程基准为“1985国家高程基准”。通过检查及计算,像控点平面中误差0.023 m,高程中误差0.034 m,满足像片控制点相对于最近基础控制点的平面位置中误差,平地、丘陵地不超过0.12 m,高程中误差,平地、丘陵不超过0.1 m的要求。 3.3 倾斜摄影航飞 航摄设计以青蜓无人机配套的地面监控软件青蜓1系列航空摄影系统,以谷歌影像数据为基础背景图,确定任务区域范围,依据设计的地面分辨率、相对航高、基线、航线间隔等信息,完成航线设计(图1)。本次设计相对航高368 m,航向重叠度80%,旁向重叠度60%,航线间间距198 m,航向拍照间距74m,像片地面分辨率8 cm,本测区共飞行4架次,获取0.08 m分辨率的倾斜摄影影像1 015张。

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