详解倾斜摄影中分辨率与比例尺的关系
- 格式:doc
- 大小:20.50 KB
- 文档页数:3
倾斜摄影测量技术在大比例尺测图中的应用摘要:大比例尺地形图,它的位置精度高、地形表示详尽,是进行设计、规划、管理、建造过程中的基础信息。
目前,随着我国各大城市大比例尺地形图数据库的不断完善,重点解决大比例尺地形图工作效率低、成图周期长等问题迫在眉睫,使用航空摄影测量技术测绘小面积地形所花费的人力,物力成本较高,不能满足1∶500地形图的测量精度需求,而使用倾斜摄影测量技术能够实现影像资料的多角度采集,具有较高的分辨率。
关键词:无人机倾斜摄影测量;大比例尺地形图;测绘方法倾斜摄影测量技术和传统的测绘技术相比较,具有较多的优势,尤其是在数据信息的获取方面更加方便快捷。
因此,近年来也被广泛地应用在我国的信息化测绘领域。
大比例尺地形图测绘作为我国城市化建设的基本环节,倾斜摄影测量技术在其中也发挥着不可替代的作用,在很大程度上降低了大比例尺地形图测绘的成本,提高了测绘的效率,因此,具有较大的应用前景。
1无人机倾斜摄影技术概况无人机倾斜摄影技术是在无人机垂直摄影技术上发展起来的,早期阶段主要用于建筑物外侧面纹理信息的提取方面,在工程测量、矿山测量等领域的应用较少。
无人机垂直摄影技术以无人机平台为基础,配置垂直摄影相机,即在摄影过程中仅能够获取垂直方向的影像数据资料。
无人机倾斜摄影测量技术是在无人机垂直摄影技术的基础上,搭载了倾斜摄影相机,即在航拍过程不仅能够获取垂直方向的影像资料,还可以获取多方位、多角度的倾斜影像资料,有效避免了垂直摄影技术仅能获得垂直方向影像数据的弊端,提高了测绘精度。
2无人机倾斜摄影测量技术的优势无人机摄影技术需要利用方位传感器进行拍摄,其具有灵活性、实用性、便捷性和灵敏性等特点,在使用过程中,能够获得高分辨率图像信息。
因为无人机倾斜摄影测量技术属于先进的科学技术,覆盖领域很广泛,进而得到了人们更多的关注度。
无人机倾斜摄影测量技术的优势如下:使用这种测量技术能够得到更立体更真实的图像信息,可以有效地反映出人们的感知状态;无人机倾斜摄影可以从各个方位来捕捉探测区的实际情况,进而得到更全面的信息图像,突破了传统技术的弊端;此外,无人机技术的迅速发展扩大了对无人机倾斜摄影测量技术的应用范围,通过无人机倾斜摄影测量技术来获得实景三维模型,使用矢量绘制地形图可以改进传统测量技术的缺陷,进而提升效率,为工程建设创造更有利的信息,同时还可为其他领域的应用提供基本数据。
浅谈倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用1. 引言1.1 引言倾斜摄影测量技术是一种基于倾斜摄影的三维测量方法,通过倾斜摄影航迹采集地面目标的影像信息,并利用摄像机姿态参数和内外方位元素等数据,实现对地物的三维坐标测量和进行三维建模。
随着数字摄影技术的不断发展和应用,倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中得到了越来越广泛的应用。
本文将以倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用为主线,探讨其原理、优势和局限性,与传统测绘方法的比较,以及未来的发展方向。
通过对倾斜摄影测量技术的深入研究和分析,旨在为地图测绘领域的实践应用提供一定的参考和借鉴,推动地图测绘技术的创新与进步。
1.2 背景介绍随着科技的不断发展,倾斜摄影测量技术在地图测绘领域的应用日益广泛。
在传统的测绘方法中,通过二维传感器获取的数据局限于水平方向的信息,难以准确表现地形、建筑物等立体空间的特征。
而倾斜摄影测量技术则能够通过倾斜摄像头获取垂直和水平方向的信息,实现三维立体测绘,使地图更加真实和精准。
大比例尺地形图测绘是地图测绘领域的重要分支,其地图比例尺较大,地图内容更加详细,因此对测绘技术的要求也更高。
倾斜摄影测量技术的出现为大比例尺地形图测绘提供了新的思路和方法。
通过倾斜摄影测量技术,可以更准确地捕捉地面细节,获取高质量的地形数据,为精确制作大比例尺地形图提供了可能。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用具有重要意义,对提高地图测绘的精度和效率具有积极的推动作用。
在当前数字化测绘的背景下,倾斜摄影测量技术将成为未来地图测绘领域的重要发展方向。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用价值,以及对比传统测绘方法,分析倾斜摄影测量技术在测绘领域的优势和局限性。
通过深入研究倾斜摄影测量技术的原理和未来发展方向,为提高地形图测绘的精度和效率提供新思路和方法。
本研究旨在总结倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的实际应用案例,展望其在未来的发展趋势,为测绘领域的技术革新和进步做出贡献。
倾斜摄影当中重叠度、传感器尺寸、焦距等参数问题梳理随着无人机的快速发展,倾斜摄影行业迎来了一个新的浪潮,越来越多的人利用无人机从事测绘行业的相关数据采集工作。
在数据采集过程当中遇到了各种各样的问题,导致飞出来的数据不达标,无法完成模型重建工作。
这里根据自己的接触对倾斜摄影过程当中重叠度、传感器、焦距、飞行速度、拍照间隔等参数以及他们之间的相互关系做一个简单的梳理。
如有不当或错误之处敬请指正。
1传感器很多三维模型重建软件要求输入相机的传感器参数和焦距,一般输入的是传感器的长边尺寸。
1.1 传感器参数的获取传感器是是相机的固定参数,和无人机无关,虽然很多无人机自带相机,但传感器参数也只和相机有关。
所以只要知道相机型号就可以知道传感器尺寸。
很多朋友不知道如何获取这个参数值,这里直接给出搜索方法。
1.1.1常规情况这里以sony ar7 相机为例。
直接百度搜索sony ar7,找一个带相机详细参数的任何一个网站点进来查看参数一般都带传感器参数这里可以看到传感器的长边尺寸35.8mm。
1.1.2 特例情况也有部分相机厂商没有明确给出传感器尺寸大小,但一般也会给出类型和对角线尺寸,这里可以进行一下换算。
以大疆无人机的精灵3为例。
百度精灵3找相机参数找传感器参数对于传感器,即使没有明确给出尺寸大小,但一般都是相机的常规尺寸,这里引用百度出的一张图这里可以看到1/2.3对于的传感器长边尺寸是6.16mm1.2 焦距这个不想多说,自己拍的照片不知道设置的焦距是多少也是醉了。
不过一般没有经过特殊处理的片子,都保存了焦距参数,可以直接右键图片查看属性,里面详细的记录了焦距,单位是mm 注意,焦距参数是不是35mm等效焦距。
请选择焦距属性对应的值。
1.3 重叠度保障航拍的时候如何保证重叠度呢?重叠度应该是多少呢?根据不同的航拍用户,重叠度也不一样,如果只是为了快拼影像,一般旁向重叠度60%以上,航线(纵向)重叠度70%以上,如果用于三维重建,建议旁向重叠度70%以上,航线(纵向)重叠度80%以上.上述数值为经验值,非官方,仅作参考。
浅谈倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用倾斜摄影测量技术是一种通过摄像机对地面进行斜角拍摄,并利用图像处理技术进行测量和制图的技术。
在大比例尺地形图测绘中,倾斜摄影测量技术具有独特的优势和广泛的应用价值。
倾斜摄影测量技术通过航空摄影或无人机摄影等手段,可以获取地面上各种类型的地物信息,并利用图像处理软件对地面进行高精度测量和制图。
在大比例尺地形图测绘中,倾斜摄影测量技术可以提供高分辨率、高精度的地形图数据,为地理信息系统、城市规划、土地利用等领域提供准确、全面的空间信息。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用涉及到许多领域,下面我们就以城市规划和土地利用为例,来探讨倾斜摄影测量技术的应用价值。
一、城市规划城市规划是指根据城市发展规律和城市发展需要,制定城市发展的长远规划和中期规划,以及城市总体规划、详细规划,控制城市建设和发展的一门综合性科学。
在城市规划中,倾斜摄影测量技术可以提供高分辨率的城市地面数据,包括建筑物、道路、绿化等各种地物信息,为城市总体规划、详细规划提供可靠的空间数据支撑。
倾斜摄影测量技术可以通过对城市进行斜角摄影,获取高分辨率的城市地面图像,利用图像处理软件可以对城市建筑物进行三维建模,提供城市建筑物的高度、体积、外观等详细信息,为城市规划者提供真实、可靠的城市地貌数据。
在城市更新改造和新建项目规划中,倾斜摄影测量技术可以为规划者提供真实、全面的城市地面信息,为城市规划和设计提供准确的空间数据支撑,使规划设计更加科学、合理、可行。
二、土地利用土地利用是指土地资源的开发与利用,在土地利用规划中,考虑到不同区域内不同的土地资源条件、环境条件、经济条件、社会条件等的不同情况以及土地资源的合理开发与利用,按照国家经济、社会和环境保护的要求,以及国土空间规划,对土地利用进行综合安排,确定土地利用的用途、布局与规模。
在土地资源调查和土地资源管理中,倾斜摄影测量技术可以提供高分辨率的土地利用图像,为土地资源的开发和利用提供准确的空间数据支撑,使土地资源开发更加科学、可行。
分辨率和比例尺 [图片]分辨率和比例尺会飞的石头地理现象和地理要素的表达通常是多尺度的,尺度表示了地物的综合程度和位置精度,衡量尺度的概念一般用分尺。
在GIS中所提到的分辨率,也称地面分辨率(Ground Resolution)或空间分辨率(Spatial Resolution),表(pixel)代表的地面实际距离。
以谷歌地图为例:在缩放级别为 1 时,图片大小为4个256*256的图片,那空间分辨率为:地球赤道周长(实地距离)除以256*2(像素大小)。
其他纬度上的分辨率则为:纬度圈长度/可以看出,分辨率取决于两个参数,纬度和缩放级别,缩放级别决定了像素的多少,纬度决定了地面距离的长短歌地图某视图下的分辨率计算公式为(单位:米/像素):F(X,Y):地图分辨率;X:纬度值;Y:缩放级别;R:常量 6378137,表示地球半径,单位:米。
比例尺,通常以比率(如 1:10000 )来表示,表示图上距离与实地距离之比。
例如 1:10000 表示图上 1cm 代表10000cm,即100米。
由于比例尺起源较早,通常用(纸质)图上的距离衡量实际距离;而分辨率则通常用设备离来衡量实际距离。
而同一个地图视图,尺度是唯一的,比例尺和分辨率只不过是两种表示方法,因此它们是一比例尺与分辨率之间的换算公式如下:Scale:地图比例尺;Resolution:地图分辨率;PPI:每英寸的像素点数。
其中 PPI,即 Pixel per Inch,即每英寸的像素点数(在不混淆情况下,也有用 DPI 来表示该参数)。
0.025米的转换常数。
由于比例尺和分辨率一一对应,因此比例尺也取决于纬度和缩放级别两个参数,并且还与 PPI 相关。
仍旧以谷歌当地图处于全幅状态时,上下移动地图,使得地图中心线处纬度发生变化,因此比例尺随之变化;同理,当地图缩放级别时,地图比例尺同样也会发生变化。
如图1 和图2,纬度和缩放级别的变化引起了比例尺的变化。
无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用摘要:倾斜摄影测量技术具有操作灵活、成本低以及效率高等特点,可以从垂直以及倾斜等角度,对测量对象进行拍摄,相比之下可以获得更多的影像信息,能够全面的反映地物情况。
所以在大比例尺地形图测绘过程中,可以利用倾斜摄影测量技术,快速的获取地理信息,为大比例尺地形图测绘提供精准的信息数据,满足大比例尺地形图测绘的精度要求。
关键词:无人机倾斜摄影;大比例尺地形图;测绘1倾斜摄影测量技术概述倾斜摄影测量技术突破了传统的垂直角度进行拍摄,通过多台传感器从而构建了多角度的拍摄,并且其所采集到的影像相对传统的而言具有较高的分辨率。
另外,在拍摄的过程中,还将航高、航速、航向等实际的参数进行了记录,能够更真实地反映地形情况。
而且由于其是利用无人机进行拍摄,航高较低,空域容易申请,机动灵活、反应迅速等优点,能够填补通用航空在小面积、大比例尺航空摄影方面的空白,这就较大程度上降低了其使用的成本,并且提高了拍摄的灵活性以及扩大拍摄范围等,大大地减少了工作量,获取了良好的效益。
1.1倾斜摄影测量的原理倾斜测量技术起初是用在飞机上来收集建筑外立面的纹理信息等,随着技术的发展,可将其收集到的图像加入到空三模块中加以处理,进而构建了多角度的建筑场景,也就是可用来模拟建筑模型。
在倾斜摄影的相机上,现今常见的是配置了3—5个的传感器镜头,这就可以从多个角度来获取同一地区的影像信息。
在获取之后,还需要进行多影像匹配纠正后才算完成了整个产品。
1.2倾斜摄影测量技术优势倾斜摄影测量技术相对于传统的航天航空摄影测量而言,其借助于无人机等飞行器,并创新利用了传统的摄影方式,实现了自动化的三维模型建模采集影像数据的方法。
这一突破使得其所获取的信息不再是基础的地形、地物的勘测,更是涉及到了地面起伏、地物纹理以及其他信息,构造了良好的三维立体模型。
并且由于其分辨率相对较高,可从多视角获取影像信息,并同时输出DSM、DLG等成果的优势特点,受到了越来越多人的关注。
Scale和Resolution的含义及转换算法在上述片段中<LODInfo>代表了每一级切片的信息,<LevelID>代表切片的级数。
在这里,<Scale>代表比例尺。
比例尺是表示图上距离比实地距离缩小的程度,也叫缩尺。
公式为:比例尺=图上距离/实地距离。
用数字的比例式或分数式表示比例尺的大小。
例如地图上1厘米代表实地距离500千米,可写成:1∶50,000,000或写成:1/50,000,000。
<Resolution>,代表分辨率。
Resolution 的实际含义代表当前地图范围内,1像素代表多少地图单位(X地图单位/像素),地图单位取决于数据本身的空间参考。
当我们在进行Web API的开发时,经常会碰到根据Resolution来缩放地图的情况。
但是实际需求中我们更需要根据Scale来缩放,因此就涉及到Scale和Resolution的转换。
Resolution和Scale的转换算法:Resolution跟dpi有关,跟地图的单位有关。
(dpi代表每英寸的像素数)Resolution和Scale的转换算法举例:案例一:如果地图的坐标单位是米,dpi为961英寸= 2.54厘米;1英寸=96像素;最终换算的单位是米;如果当前地图比例尺为1: 125000000,则代表图上1米实地125000000米;米和像素间的换算公式:1英寸=0.0254米=96像素1像素=0.0254/96 米则根据1:125000000比例尺,图上1像素代表实地距离是125000000*0.0254/96 = 33072.9166666667米。
我们这个换算结果和切片的结果略微有0.07米的误差。
这个误差产生的原因是英寸换算厘米的参数决定的,server使用的换算参数1英寸约等于0.025*******米。
案例二:如果地理坐标系是wgs84,地图的单位是度,dpi为96Server中度和米之间的换算参数:1度约等于111194.872221777米接下来就需要进行度和像素间的换算:当比例尺为1:64000000米时,相当于1像素= 64000000*0.025*******/96 = 16933.3672米再将米转换为度16933.3672/111194.872221777 = 0.1522855043731385度因此当地图单位为度时,近似计算在1:64000000 对应的Resolution为0.1522855043731385度验证结果:。
浅谈倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用【摘要】倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中扮演着重要角色。
本文首先介绍了倾斜摄影测量技术的基本原理,然后探讨了其在大比例尺地形图测绘中的优势,包括高精度、高分辨率和高效率等方面。
通过具体案例分析,展示了倾斜摄影测量技术在城市规划、资源调查和灾害监测等领域的应用。
同时也指出了倾斜摄影测量技术的局限性,如受天气条件和地物遮挡影响等。
展望了倾斜摄影测量技术的发展趋势,认为其在测绘领域有望取得更大突破。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中发挥了关键作用,未来将持续发展并推动测绘行业的进步。
【关键词】倾斜摄影测量技术、大比例尺地形图、测绘、应用案例、原理、优势、局限性、发展趋势1. 引言1.1 浅谈倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用倾斜摄影测量技术是一种基于倾斜拍摄的航空摄影测量方法,通过使用倾斜摄影机在不同方向和角度拍摄,可以获取三维信息,实现地形地貌的高精度测绘。
在大比例尺地形图测绘中,倾斜摄影测量技术具有独特的优势。
倾斜摄影测量技术可以提供更为真实和细致的地形信息。
传统航空摄影测量只能获取地物的二维位置信息,而倾斜摄影技术可以有效提高地物的立体感,使地图更贴近实际地形,有利于工程设计和规划。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中具有更高的测绘精度。
通过多角度拍摄和立体视图分析,可以减小地形误差,提高地图的准确度和精度,符合大比例尺地图对细节信息的要求。
倾斜摄影测量技术在城市规划、灾害监测、资源调查等领域有着广泛的应用。
通过倾斜摄影测量技术,可以实现对城市建筑、自然地理等各种信息的全面获取,为各种领域的科研和决策提供支持。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中发挥着重要作用,为地理信息领域的发展提供了强大的支持。
未来,随着技术的不断进步和应用范围的扩大,倾斜摄影测量技术有望在测绘领域取得更大突破,为地理信息产业的发展带来新的机遇和挑战。
2. 正文2.1 倾斜摄影测量技术的基本原理倾斜摄影测量技术的基本原理是利用倾斜摄影机在飞行器上安装,通过多角度拍摄目标地物,获取多个视角的影像数据。
倾斜摄影测绘要求包括以下几个方面:
1. 倾斜影像资料应满足《GB/T 39610 倾斜数字航空摄影技术规程》的要求。
2. 影像清晰,细节完整,由多镜头航空相机获取的影像拼接处过渡自然,不影响点观测。
3. 倾斜影像地面分辨率应满足成图精度的要求,按照成图比例尺的不同,下视影像地面分辨率应优于表1中规定的指标。
4. 像控点一般应在航向三片重叠和旁向重叠中线附近,困难时可布设在航向重叠范围内。
5. 像控点距像片边缘的距离不得小于1cm。
6. 控制点在相邻两航线上不能公用而需分别布点时,两控制点之间裂开的垂直距离不得大于像片上的2cm。
7. 点位应尽量选在旁向重叠中线附近,离开方位线大于3cm时,应分别布点。
8. 全野外像控点全部由外业测定,精度高,外业工作量大,应用于特殊要求及特殊地形。
当像片的旁向重叠过小时,应在重叠的部分增设高程点。
9. 像控点布设(2)3▪野外相片控制点的选刺、整饰及像片联测所有像控点要刺在地面明显清晰、易于判读的地方,如斑马线角、坪角等,刺点要能满足平高点位置的要求。
10. 像控点位置距像片边缘要大于1-1.5cm。
11. 像控点选定后,相片上要进行刺点,刺孔直径不得超过0.1mm。
12. 选定像片控制点后,进行控制点编号,同时要进行控制像片的整饰,并附加说明。
以上是倾斜摄影测绘的一些要求,仅供参考,在实际应用中需要结合具体任务和实际情况灵活处理。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用摘要:无人机倾斜摄影技术的出现满足目前大比例尺地形图测绘的要求,展现出明显优势,在总结无人机倾斜摄影技术的特征与可行性之后,采用案例分析法,结合某地区地形图的测绘要求,详细分析了无人机倾斜摄影技术的应用路径,并论证了无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中具有可行性。
关键词:无人机倾斜摄影;测量技术;应用;大比例尺地形图对于大比例尺地形图而言,通常是指 1:500~1:5000 的比例尺,大比例尺地形图在进行土地资源管理、规划建设以及工程设计当中应用比较普遍,大比例尺地形图不仅信息数据比较全面,而且具有较高的精度要求,因此,大比例尺地形图在这些领域中的应用发挥着非常重要的作用。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用是提高其工作效率的有效方法,缩短了成图周期,降低成本,人工后续操作时处理更加简单,工作量更小。
1无人机倾斜摄影技术分析可行性无人机倾斜摄影技术的出现可以通过三维建模等现代化手段来适应复杂环境下的图像处理要求,与传统技术相比,该技术最主要的特征就是能够对采集到的地形数据做数字三维模型处理,通过三维模型的转换来直接获得地形图数据,因此与传统的立体测图技术相比具有更高的精准度。
有研究认为,现代社会发展对大比例尺地形图的精准度提出了更高的要求,该技术的出现适应了社会发展要求,并弥补传统技术在地形测绘中的不足,通过多个镜头能够尽可能多地采集图形图数据,提高了工作效率,工作人员能够在地形图的基础上大量获取地理信息资料,满足测绘的需要 [1]。
同时,无人机倾斜摄影技术的发展并不是单一的,有学者开始将 GIS 技术、RS 技术纳入到技术体系中,实现了对无人机倾斜摄影技术的创新,取得了预期效果 [2]。
2无人机倾斜摄影技术应用的意义无人机倾斜摄影技术,其在三维建模和工程测量等方面有着广泛的应用前景,这主要表现在:通过该项技术进行数据处理后得到的数字三维模型,其不仅能够进行测量,同时对地形图的测量工作也可直接在三维模型上进行,它比立体测图更加容易且不易出错。
倾斜摄影测量技术应用及展望倾斜摄影测量技术是近年来发展起来的一项新的测量技术.它改变了以往航测遥感影像只能从垂直方向拍摄的局限性,倾斜摄影测量技术通过多台传感器从不同的角度进行数据的采集,快速、高效获取丰富的数据信息,真实地反映地面的客观情况,满足人们对三维信息的需求。
目前,倾斜摄影测量技术已经应用于实际的生产实践。
本文针对倾斜摄影测量的发展及应用现状、特点、影像的匹配以及摄影测量技术的优势等问题进行了详细的描述,并对数据的处理过程以及存在的问题进行总结。
倾斜摄影测量技术作为新兴的高科技成果,它的出现满足了人们的需求,具有广泛应用前景.1、倾斜摄影测量概述1。
1倾斜摄影测量技术通过在同一飞行平台上搭载5台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜五个不同的角度采集影像,拍摄相片时,同时记录航高,航速,航向和旁向重叠,坐标等参数,然后对倾斜影像进行分析和整理.在一个时段,飞机连续拍摄几组影像重叠的照片,同一地物最多能够在3张相片上被找到,这样内业人员可以比较轻松地进行建筑物结构分析,并且能选择最为清晰的一张照片进行纹理制作。
向用户提供真实直观的实景信息。
影像数据不仅能够真实地反映地物情况,而且可通过先进的定位技术,嵌入地理信息、影像信息,获得更高的用户体验,极大地拓展遥感影像的应用范围.1.2倾斜摄影技术特点1.2.1反映地物真实情况并且能对地物进行量测倾斜摄影测量所获得三维数据可真实地反映地物的外观、位置、高度等属性,增强了三维数据所带来的真实感,弥补了传统人工模型仿真度低的缺点。
增强了倾斜摄影技术的应用.1.2。
2高性价比倾斜摄影测量数据是带有空间位置信息的可量测的影像数据,能同时输出DSM、DOM、DLG等数据成果。
可在满足传统航空摄影测量的同时获得更多的数据.同时使用倾斜影像批量提取及贴纹理的方式,能够有效地降低城市三维建模成本.1。
2。
3高效率倾斜摄影测量技术借助无人机等飞行载体可以快速采集影像数据,实现全自动化的三维建模。
倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用摘要:目前,随着我国科技水平的不断提高,无人机倾斜摄影测量技术得到了迅速发展,因其具有图像分辨率高、数据精确度好以及测量效率高等特点,在地形图测绘、土方量计算、园林工程改造以及构件尺寸识别等方面得到了广泛应用。
为降低测绘成本及满足使用要求,越来越多的项目开始使用消费级无人机航拍技术进行项目的测量实践。
关键词:倾斜摄影;测量技术;大比例尺;地形图测绘1无人机倾斜摄影测量技术概述1.1无人机倾斜摄影的概念倾斜摄影是国际土地测量学和制图学领域最近新发展起来的一种先进方法。
这消除了之前只能以垂直角度拍摄照片的限制。
这些图像能从兼顾垂直方向以外的其他4个倾斜方位共5个不同的角度进行拍摄,向用户介绍了一个超现实且直观的世界,与人类视觉一致。
1.2倾斜摄影测量的技术特点特点一:显示物体周围的真实世界。
与正射摄影相比,倾斜摄影所成的图像可以从特定角度查看对象,并且可以更有效地反映摄影对象的实际位置。
并在此基础上进行许多调整。
特点二:可以通过对角拖动来放大图像。
借助辅助软件,高度、长度、面积、角度、坡度等的测量可以直接在捕获的图像上进行,扩展了倾斜摄影技术的可能性。
特点三:3D贴图建模技术,有效降低规划建设成本。
特点四:可以轻松在线发布小数据量数据。
通过成熟的网络系统,使用技术快速启动和运行。
1.3无人机倾斜摄影测量技术的优缺点分析1.3.1无人机倾斜摄影测量技术的优点无人机摄影测量技术的主要优势。
首先,无人机摄影测量非常简单易操。
与普通式飞机相比,前者起降更方便,机动更容易,起飞也更容易。
此外,无人机的倾斜摄影测量技术极便于随时携带和运输,使用普通汽车就能轻松取放。
其次,无人机倾斜摄影测量产品非常有效。
无论是创建真实的3D 模型,还是做1:500比例尺制图,无人机倾斜摄影技术的开发效率相比传统测量技术是传统测量技术的数倍甚至数千倍。
第三,无人机摄影测量精度也是很高的。
比例尺和分辨率的关系在地理信息系统(GIS)和数码图像处理中,比例尺(Scale)和分辨率(Resolution)是两个重要的概念。
它们分别描述了地图或图像中物体的大小和清晰度。
比例尺和分辨率之间存在一定的关系,本文将从理论和实际应用的角度来探讨它们之间的关系。
一、比例尺的概念及应用比例尺是指地图上实际距离与地图上显示的距离之间的比例关系。
它通常以分数或比例的形式表示,例如1:10000或1/10000,表示地图上的一单位距离相当于实际地面上的一万单位距离。
比例尺越大,地图上的物体越小,细节表现越丰富。
比例尺在地图制作和测量中具有重要作用。
对于地图制作者来说,选择合适的比例尺可以保证地图信息的准确性和可读性;对于使用者来说,比例尺可以帮助他们判断地图上物体的大小和距离,进行空间分析和决策。
二、分辨率的概念及应用分辨率是指图像中可以分辨出的最小细节或物体的大小。
在数码图像处理中,分辨率通常以像素(Pixel)为单位表示,例如800x600像素。
分辨率越高,图像越清晰,细节表现越丰富。
分辨率在数码摄影、卫星遥感和遥感图像处理中具有重要作用。
对于数码摄影来说,高分辨率的照片可以保留更多的细节,使得后期处理更加灵活;对于卫星遥感来说,高分辨率的遥感影像可以提供更准确的地物信息,用于城市规划、环境监测等领域。
三、比例尺和分辨率的关系比例尺和分辨率在地理信息系统和数码图像处理中有着密切的联系。
它们之间的关系可以通过以下几个方面来理解。
1. 数据来源:比例尺通常与地图制作相关,是基于实地测量或地理数据的;而分辨率通常与遥感影像、数码照片等数码图像处理相关,是基于光学传感器的。
比例尺和分辨率的差异源于数据的不同来源和处理方式。
2. 空间分辨率:空间分辨率是分辨率的一个重要指标,它表示图像中物体可分辨的最小尺寸。
在地理信息系统中,空间分辨率与比例尺有一定的对应关系。
较高的比例尺对应着较高的空间分辨率,能够显示更小的物体和更丰富的细节。
倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用探究摘要:本文旨在探究倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用。
通过分析倾斜摄影测量技术的原理和特点,以及其在地形图制作中的优势与应用情况,揭示倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的重要地位和作用。
研究结果表明,倾斜摄影测量具有高精度、高效率和高可视化的特点,能够满足大比例尺地形图制作的需求,为地理信息数据更新、城市规划建设、资源管理等领域提供了强有力的支撑。
关键词:倾斜摄影测量;大比例尺;地形图测绘;应用引言:随着科技的不断进步,摄影测量技术也得到了长足的发展。
倾斜摄影测量作为近年来兴起的一种新型测绘技术,在地形图测绘领域展现出广阔的应用前景。
传统的航空摄影测量仅能提供正射影像,无法满足大比例尺地形图制作的需要,而倾斜摄影测量则具备获取三维点云数据,并实现高精度地形表面模型的能力。
因此,研究倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用,具有重要的理论价值和实际意义。
一. 倾斜摄影测量技术的原理和特点1. 倾斜摄影测量的基本原理倾斜摄影测量是一种利用倾斜摄影机进行航空摄影测量的方法。
其基本原理是通过倾斜摄影机在飞行过程中以一定角度向下倾斜拍摄地面,同时利用摄影机内部的传感器获取位置和姿态信息。
这些数据经过精确的处理和分析,可以实现对地面目标的三维重建和测绘。
倾斜摄影测量技术不仅可以获得高分辨率的地面影像,还能够获取地形、建筑物等目标的精确地理信息,具有较高的测量精度和几何精度。
2. 倾斜摄影测量的特点与优势倾斜摄影测量技术具有以下几个特点与优势:首先,倾斜摄影测量可以获得更全面、更真实的地面影像,因为倾斜摄影机能够以不同角度拍摄地面,有效填补了直接垂直摄影的盲区。
其次,倾斜摄影测量技术可以提供更准确的地理信息,包括高程、坐标等数据,从而满足复杂地形地貌和城市环境建筑物等的测量需求。
此外,倾斜摄影测量具有高效性和自动化程度高的特点,能够大幅提高测绘作业的速度和效率,降低人力资源投入。
前言
三维前沿认为要理解倾斜影像的分辨率与矢量数据比例尺之间的关系,我们首先
得明白:地理空间数据最基本的两种数据格式就是矢量和栅格,以及无人机航摄
时航高与地面分辨率的关系。
当然,你说这些我都还不太清楚,那么你应该先熟
悉了解倾斜摄影测量高级技术培训指南。
01| 航高与地面分辨率的关系
据《低空数字航空摄影规范》,相对航高的计算公式如下:
H=f×GSD/a
式中,H为相对航高,f为摄影镜头的焦距,GSD为影像的地面分辨率,a为像元尺寸的大小。
那么假设(可能不合理)一个相机像素为2000万,焦距为20mm,感光元件尺寸大小为6mm×4mm,分辨率为4000×3000,如果要求地面分辨率达到20cm,航高最高能到多少。
首先计算象元尺寸a:可以通过6mm/4000或4mm/3000得到为1.5um。
然后带入公式反算航高即可。
02| 什么是栅格数据和矢量数据
我们经常看到的影像图、DOM、航片卫片这些都是栅格数据。
它是以二维矩阵的形式来表示空间地物或现象分布.每个矩阵单位称为一个栅格单元(cell)。
因此栅格数据有属性明显,定位隐含的特点。
而矢量数据呢最常见的就是数据线画图、DLG是利用点,线,面的形式来表达现实世界,具有定位明显,属性隐含的特点。
对于矢量数据,我们通常用比例尺来描述其精度,对于影像图及模型,我们通常用分辨率来描述其精度。
03| 如何描述栅格数据和矢量数据的精度
矢量数据用比例尺来描述其精度:
要讲矢量数据比例尺之前,我们要先了解一下比例尺精度的概念:通常人眼能分辨的两点间的最小距离是0.1mm,因此,把地形图上0.1mm所能代表的实地水平距离称为比例尺精度,1:500DLG的比例尺精度就为0.1mm*500=0.05m。
那么再来看一下1:500DLG数字线划图的成图规范:
上图为 ?CHT-9008.1-2010-1:500-1:1000-1:2000《基础地理信息数字成果数字线划图(DLG)》的规范要求,我们可以看出1:500DLG的平面精度≤±0.3m,高程精度≤±0.2m。
因为对于各种比例尺的DLG都有着明确的精度规范要求,因此我们通常就用比例尺来描述矢量数据的精度。
栅格数据一般用分辨率来描述其精度:
我们先了解一下概念:以下地图分辨率(Resolution),也称地面分辨率或空间分辨率,表示屏幕上一个像素(pixel)所代表的实际地面距离(米)。
形象地讲:在arcgis中打开30m分辨率的DOM栅格数据,不断就会呈现马赛克的画面,放至最大,就会呈现一个个的小方格子,这个小方格子就是像元,测量其值,每个像元代表30m*30m的地物,这就是分辨率。
那我们的倾斜摄影模型呢,也通常就用分辨率来描述其精度:
我们把数据不断放大,直至看到由多个像元组成的马赛克,然后测量其值,每个像元所代表的实际地物为3cm*3cm那么我们就说倾斜影像模型的数据精度为5cm。
:
那么讲倾斜摄影模型精度也就是分辨率,为什么要跟比例尺扯在一起
原因就在于,好多甲方单位想要做倾斜摄影实景建模,想和已有数据做结合,对外提需求就是,能否做到1:500的精度我们现在有很多1:500的DOM/DLG,能否做到完美结合如果只是单纯做实景建模的同学可能一听就懵逼了,你直接告诉我需要几厘米的模型精度不就完了吗所以我们接下来就看下分辨率和比例尺之间的关系。
04| 比例尺和分辨率之间的换算关系
简单粗暴地先上几个公式:
1英寸(in)=96像素(piexl)
1英寸(in)=0.0254m=96像素
那么?1像素=0.0254/96=2.65*10^(-4) m
我们都知道:电子产品是以英寸为长度计量单位,数据图像的像素显示也不例外,看到上面几个式子我们已经知道了1像素有多少米。
那么就可以得到:
比例尺=图上距离/实际距离=1 : [ 分辨率 /2.65*10^(-4)],也就是他们之间大致的换算关系。
对于5cm分辨率的倾斜影像,我们很容易可以算出他的大致比例尺为1:180,也就是说他可以满足1:200大比例尺地形图的要求,以其衍生产品DSM可以得到1:200大比例尺的数字线画图。
05| 倾斜影像的模型精度
我们在这里讲的模型精度即为倾斜影像数据的测量值与真实值之间的差值:
检测实景三维模型的精度要利用GPSRTK在测区外业实地测量若干个特征点,并记录WGS84坐标、椭球高及需要拍摄的每个点对应的实地位置。
将从实景三维模型中提取每个检查点对应位置的模型坐标与检查点的测量坐标作对比进行精度评估。
这是严格计算倾斜影像模型精度的方法。
按照上述方法来评定倾斜影像的模型精度:
倾斜摄影的模型高程精度一般是地面分辨率(GSD)的三倍,如果生成的正射影像的分辨率是5cm,那模型的高程精度基本就是15cm,最大限差为2倍中误差即30cm。