倾斜摄影测量在数字线划图测绘中的应用及精度分析
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无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用摘要:随着我国科学技术的发展进步,各行业各领域都呈现出突飞猛进的态势。
无人机倾斜摄影测量技术是近年来兴起的一项高新技术,在建筑纹理采集和建模方面具有极高的有效性。
基于此,本文对无人机倾斜摄影测量技术在建筑规划竣工测绘中的应用进行了探究,对该技术的实际使用方法进行了论述。
关键词:无人机;倾斜摄影测量;建筑规划竣工测绘;应用引言我国社会经济的发展,推动了建筑行业的发展。
作为我国的传统行业,在国民经济中建筑业占据有重要的地位,但是因为建筑工程自身的特点,其施工周期长、资源消耗大、施工现场复杂、施工过程的变化因素多等特点,严重影响建筑行业的低能耗、高效率的发展。
将无人机测绘技术运用在建筑领域,可以有效的提高工程的施工质量,在加快施工的进度、劳动力和建设成本的节约方面都发挥着重要作用,对建筑行业的信息化、工业化和智能化的发展起着重要的推动作用。
1无人机倾斜摄影测量技术1.1无人机倾斜摄影测量技术内涵与传统摄影测量技术相比,无人机倾斜摄影测量技术突破了影像获取角度的局限性。
这种技术的应用,弥补了正射影像只能从垂直角度拍摄而无法兼顾周全的问题,实现了多角度采集影响,让摄影测量工作质量得到了提升。
无人机与倾斜摄影测量技术的结合,可以借助于无人机倾斜摄影系统,更加高效且低成本地获得影像信息,提高工作的有效性。
1.2无人机倾斜摄影测量技术的优势首先,无人机倾斜摄影测量技术具有真实性优势。
这种优势主要体现在其拍摄角度的多样性和图像信息采集的全面性上。
通过倾斜摄影,图像信息使用者可以对地面建筑物实现多角度观察,并且可以对其中的细节进行更为明确的把控。
其次,无人机倾斜摄影测量技术的应用可采集建筑物的纹理。
利用航空摄影大规模成图的特点,为使用者提供更为丰富的建筑物立面信息,提升三维建模的准确性和完整性。
最后,无人机倾斜摄影测量技术所采集的数据量小且易于传播,可以快速地被发布在网上,实现共享应用。
倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用倾斜摄影测量技术是一种高精度、高效率的三维地图测绘技术,在地籍测绘中有着重要的应用价值。
随着科技的不断进步,倾斜摄影测量技术已经成为地籍测绘领域的热点技术之一,为地籍测绘工作带来了极大的便利和效益。
本文将对倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用进行探讨,并分析其优势和发展趋势。
一、倾斜摄影测量技术概述倾斜摄影测量技术是一种基于航拍影像的三维测绘技术,它通过航拍摄影机成像摄取地面目标的影像,通过计算机软件对这些影像进行处理和测量,得到数字高程模型(DEM)和三维模型。
倾斜摄影测量技术具有成像精度高、数据密度大、工作效率高等优势,可以实现对地形、地貌和建筑物等地物的高精度、全方位的测绘和建模。
倾斜摄影测量技术的应用范围广泛,包括城市规划、土地利用、道路规划、环境监测、资源调查等诸多领域。
1. 高精度地形测绘倾斜摄影测量技术可以快速、精确地获取地面地形信息,包括地表高程、地物高度、地形起伏等数据。
这些数据对于地籍测绘工作至关重要,可以为土地利用规划、农田水利建设、城市规划等提供精准的地形信息,为土地管理和资源评估等工作提供有力支撑。
2. 精细建筑物测绘倾斜摄影测量技术可以实现对建筑物立面、屋顶等细节的精确测绘,能够获取到建筑物的立体信息、外观特征、结构形态等数据。
这些数据对于地籍测绘工作来说具有不可替代的价值,可以为土地所有权确认、建筑物使用管理、房屋征收等提供精准、全面的信息,为房地产行业和城市更新工作提供重要支持。
3. 应用优势相比传统的平面摄影测量技术,倾斜摄影测量技术具有数据密度高、精度高、测绘效率高等优势,能够有效提高地籍测绘工作的质量和效率。
倾斜摄影测量技术还可以实现对大范围区域的一次性测绘,能够快速获取大面积地物的立体信息,适用于城市地籍测绘和乡村土地整治等需要大范围、高精度数据的项目。
1. 技术不断创新随着计算机软件和数字摄影技术的不断发展,倾斜摄影测量技术的成像精度和测绘精度将不断提高,新的测绘算法和建模方法将不断涌现,能够更好地适应复杂地形和复杂场景的测绘需求。
倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用倾斜摄影测量技术是近年来在地籍测绘领域得到广泛应用的一种新技术。
它利用倾斜摄影仪进行航摄获取影像数据,然后利用特定软件对影像进行处理和分析,从而实现对地表的三维测量和建模。
倾斜摄影测量技术具有信息量大、数据获取速度快、成本相对较低的优点,因此在地籍测绘中的应用越来越受到重视。
本文将从倾斜摄影测量技术的基本原理、在地籍测绘中的应用以及发展趋势三个方面进行详细介绍。
一、倾斜摄影测量技术的基本原理倾斜摄影测量技术是利用倾斜摄影仪进行航摄,通过不同角度和位置的摄影来获取地表影像数据。
倾斜摄影仪是一种集成了全景相机和倾斜角度感知功能的高精度航空摄影设备,其工作原理是在飞机上安装一台具有旋转激光测距设备的全景相机,利用激光测距设备实现对地面的距离测量,然后结合飞行航迹信息和姿态传感器信息,计算出每一幅影像的摄影位置和角度。
倾斜摄影测量技术通过飞行器在不同姿态下获取地表影像,然后利用特定软件对这些影像进行拼接和处理,最终得到包含地表三维信息的影像数据。
1. 地籍调查倾斜摄影测量技术可以快速获取大范围地表影像数据,能够有效地解决传统地籍调查中面积大、地形复杂、地物分布杂乱的难题。
倾斜摄影测量技术可以获取高分辨率、高精度的地表影像数据,为土地利用规划、地籍测量定界等工作提供了全新的数据基础。
2. 地籍测绘倾斜摄影测量技术可以实现对地表的高精度三维测量和建模,为地籍测绘提供了新的技术手段。
利用倾斜摄影测量技术获取的影像数据,可以进行高精度的地图制作和地籍测绘,不仅可以提高测绘效率,同时也能够提高地图的准确性和完整性。
3. 地块变化监测倾斜摄影测量技术可以实现对地表的快速变化监测,可以用于监测地块边界的变化、建筑物的增减变化、农田的整治改造等。
这对于土地管理部门的日常监管和规划工作具有很大的实际意义。
4. 地籍信息更新倾斜摄影测量技术可以定期获取地表影像数据,可以为地籍信息的更新提供更全面、更准确的数据支持,为土地管理部门提供更好的数据基础和技术手段。
无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中的应用无人机倾斜摄影技术是目前地理测绘领域中的一项先进技术,它通过无人机搭载的倾斜摄影设备,能够同时获取地面影像和倾斜影像,实现对一定区域进行全面高效的测绘和建模。
无人机倾斜摄影技术可以快速获取高分辨率的地面影像和倾斜影像,提高地形图的绘制精度和图像质量。
相较于传统的人工测量或航空摄影,无人机倾斜摄影技术具有图像分辨率高、场景细节多、覆盖面广等特点,能够更准确地捕捉地表特征和地貌变化,为地形图绘制提供可靠数据和绘制基础。
无人机倾斜摄影技术实现了对地形图建模的自动化与数字化。
通过无人机倾斜摄影设备获取的影像数据,可以通过计算机自动化处理,进行数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM)的提取,实现地形图的数字化建模。
这不仅提高了地形图绘制的效率,还具有较高的准确性和一致性。
无人机倾斜摄影技术可以快速获取大范围的地形数据,提高地形图绘制的速度和效率。
传统的地形测量需要大量的人力和时间,采用无人机倾斜摄影技术可以大大缩短测量周期,同时减少人力资源的投入。
这对于需要快速获取地形数据的灾害评估、城市规划设计等工程项目非常有利。
无人机倾斜摄影技术还能够实现地形数据的实时更新和动态监测。
通过定期或定时采集地表数据,可以追踪地表地貌变化、峰谷河流演变等情况,为地形图的更新提供数据支持。
这对于地理环境监测和资源管理具有重要意义,可以为新一轮的规划和决策提供可靠依据。
无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中具有重要的应用价值。
它能够提高测绘精度和效率,实现地形数据的数字化建模和动态更新,为地理环境监测和规划决策提供数据支持。
未来,随着技术的进一步发展和应用领域的拓展,无人机倾斜摄影技术在地形图测绘中的应用前景将更加广阔。
倾斜摄影测量技术在地籍测绘中的应用倾斜摄影测量技术是一种高效、准确的地籍测绘方法,通过使用倾斜摄影仪、激光雷达等设备对目标区域进行地面影像和三维数据采集,然后利用计算机软件进行数据处理和分析,生成高精度的地籍数据。
在地籍测绘中,倾斜摄影测量技术有着广泛的应用。
倾斜摄影测量技术可以实现地籍边界的精准测绘。
传统的地籍测绘方法主要依靠实地调查和传统摄影测量,存在测量精度低、工作量大、周期长等问题。
而倾斜摄影测量技术能够在飞行时获取大量高分辨率的地面影像,并通过后期处理,精确绘制出地籍边界线,提高了测绘精度和效率。
借助激光雷达技术,还可以实现高精度的三维地貌测绘,为地籍边界的确定提供更加可靠的数据支持。
倾斜摄影测量技术可以实现地籍图件的自动化绘制。
传统的地籍图件绘制需要大量的人力和时间,而倾斜摄影测量技术结合计算机图像处理和分析软件,可以实现对地籍影像的自动化处理和特征提取,生成高质量的地籍图件。
这样不仅提高了地籍图件的制作效率,也减少了人为误差,为地籍管理提供了更加可靠的依据。
倾斜摄影测量技术可以实现地籍信息的数字化管理。
倾斜摄影测量技术获取的地籍影像和三维数据可以与地理信息系统(GIS)相结合,实现地籍信息的数字化管理。
通过与其他专业数据的叠加分析,可以为地籍管理和规划提供更全面、准确的数据支持,为城市建设和土地利用提供决策依据。
倾斜摄影测量技术可以提高地籍测绘的安全性和可视化程度。
倾斜摄影测量技术可以在飞行高度较低的情况下进行数据采集,减少了测量过程中的安全风险。
倾斜摄影测量技术采集的地籍影像和三维数据可以进行立体展示,使地籍信息更加直观、生动,便于决策者和相关人员进行分析和判断。
倾斜摄影测量技术在地籍测绘中具有广泛的应用前景。
它不仅提高了地籍测绘的精度和效率,也实现了地籍信息的数字化管理和可视化展示,为城市规划和土地管理提供了重要的支持和保障。
浅谈倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的应用倾斜摄影测量技术是一种通过高分辨率倾斜摄影仪对目标区域进行全方位连续拍摄,并通过后期处理生成高精度数字模型的技术。
它通过倾斜摄影仪的不同视角和航线重叠来获取更多的采样数据,可以精确测量三维空间中的物体形状、位置和纹理等信息,能够满足数字城市建设对高精度、立体感强的空间数据需求。
下面将就倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的应用进行浅谈。
倾斜摄影测量技术可以提供数字城市建设所需的高精度地形数据。
通过倾斜摄影测量技术采集的影像数据可以生成高精度的数字地面模型,能够准确反映地面的高程和形态特征,并且能够立体展示地貌、建筑物等特征,为数字城市的规划和设计提供重要基础数据。
倾斜摄影测量技术可以快速获取城市建筑物的拓朴信息。
传统的建筑物测绘需要人工上门测量,耗时耗力,且难以获取建筑物的立体信息。
而倾斜摄影测量技术可以通过倾斜摄影仪对建筑物全方位连续拍摄,实现对建筑物立面特征的高精度获取。
这为城市规划、建筑设计等提供了更加准确的数据,并可以支持城市维护、管理等工作。
倾斜摄影测量技术可以支持数字城市的可视化展示。
倾斜摄影测量技术采集的数据可以生成高精度的三维模型,并与其他数据集集成,形成综合的数字城市模型。
这样可以通过虚拟现实、增强现实等技术,实现对数字城市模型的可视化展示,使人们可以通过虚拟现实技术亲临其境地体验城市环境,提升数字城市的可视化效果和用户体验。
倾斜摄影测量技术还可以支持数字城市的智能分析功能。
通过对倾斜摄影测量技术采集的数据进行处理和分析,可以提取出城市建筑物、道路交通等信息,并结合人工智能、大数据分析等技术实现对城市道路交通、建筑物管理等的智能分析。
这将有助于城市管理部门更好地掌握城市运行情况,并为城市运行的优化提供科学依据。
倾斜摄影测量技术在数字城市建设中具有重要的应用价值。
它能够提供高精度的地形数据,支持建筑物和地貌特征的获取,实现数字城市的可视化展示和智能分析功能,为数字城市建设和管理提供技术支持。
无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析摘要:本文主要就从无人机倾斜摄影测量的优势、无人机倾斜摄影测量中存在的不足、无人机倾斜摄影测量的实际应用、无人机倾斜摄影测量的精度分析这四个方面进行分析,希望给相关从业者一些帮助。
关键词:无人机倾斜摄影测量技术;实际应用;精度分析引言无人机倾斜摄影测量技术是如今一种新型的先进测量技术,其能够优化以往测量技术中的一些不足,打破单一角度拍摄测量的限制,结合无人机以及相关设备实现多角度的倾斜拍摄测量,获取更加全面、精度更高的数据,并且能够生成相应的三维模型,将数据立体化地呈现出来,使数据更普适、更直观,同时能够更好地结合测量数据开展工作。
1.无人机倾斜摄影测量的优势1.1高机动性与便携性相交于传统测绘仪器,无人机具备很强的机动性,十分灵活,并且对起降场地、作业环境要求较宽松;无论是在高楼林立的城市,或是密林遍布的深山,飞上天空的无人机作业效率都要远高于传统测绘仪器。
同时,无人机测量不受传统测量通视条件的限制,在实际进行不动产测量作业时,结合倾斜摄影测量技术能够针对一些带有院墙的建筑进行有效测量,测量精度对比传统全站仪免棱镜测量更高。
1.2测量效率高无人机倾斜摄影测量技术,通过搭载多镜头从不同角度获取影像数据,同时记录拍摄时点无人机镜头角度、定位坐标、航高等参数,仅需少量的人工像控点与地理纠正、纹理制作,便可获得实时高精度的实景三维模型,从而极大程度提高了实际作业中的测量效率。
1.3经济效益高通过无人机倾斜摄影测量技术能够提供三维点云、三维模型、正射影像、数字线划高程模型、数字地表模型等多种成果形式,满足多种不同需求。
对比传统测量技术降低了时间成本与人工成本,无人机倾斜摄影测量技术一次测量,获得多种数据的模式也能够有效避免重复测量,具有较高的经济效益。
1.4应用广泛无人机倾斜摄影测量技术作为新时代新兴产业技术,为测绘人员提供更准确、更丰富的地理信息数据,为用户提供更直观、更友好的使用体验。
无人机倾斜摄影测量在地形图测绘中的应用摘要:无人机倾斜摄影测量技术在地形图测绘中有着广泛的应用。
通过配备倾斜摄影设备的无人机,可以拍摄低空高分辨率倾斜照片,有效捕捉与记录地面特征。
利用这些照片,可以生成高精度的三维模型,进行地形重建和数字高程模型制作。
同时,倾斜摄影也能够提供丰富的纹理信息,以及建筑物、道路等结构的准确立体表达。
关键词:无人机;倾斜摄影;测量;地形图测绘引言无人机配备倾斜摄影设备,能够以低空高分辨率方式捕捉地面特征,并生成精确的三维模型和数字高程模型。
这种技术不仅可以提供详细的地形信息,还能准确展示建筑物、道路等结构的立体表达与纹理信息。
在城市规划、土地管理、环境监测和灾害预防等领域,倾斜摄影测量广泛应用。
本文将重点探讨无人机倾斜摄影测量在地形图测绘中的应用,以及其技术发展和未来展望。
1.无人机倾斜摄影测量原理1.1无人机及其设备的介绍无人机是一种无需人工操控的飞行器,通过遥控或自主系统进行控制和导航。
它通常由机身、电池、飞行控制系统、遥控设备和多种传感器组成。
无人机倾斜摄影测量所需的设备包括倾斜摄影相机、惯性导航系统、全球定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)和姿态稳定器等。
倾斜摄影相机能够以一个固定角度同时拍摄倾斜与垂直方向的影像,提供丰富的地面特征信息。
而惯性导航系统、GPS、IMU和姿态稳定器则保证了无人机在飞行过程中的定位、姿态稳定和航迹控制。
1.2倾斜摄影测量的基本原理倾斜摄影测量基于倾斜摄影相机的使用,该相机具有能够以倾斜方向拍摄地面影像的能力。
在飞行过程中,无人机搭载的倾斜摄影相机会以一个固定的角度朝下向地面拍摄影像。
通过同时获取倾斜和垂直方向的影像,倾斜摄影测量可以获取更多的地面特征信息,如建筑物、道路、地形等。
基于这些影像,通过图像处理和三维重建技术,可以创建高精度的三维模型和数字高程模型,提供丰富的地形数据和立体表达。
1.3高分辨率影像的获取方法获取高分辨率影像的方法多种多样。
倾斜拍照丈量的应用剖析一、技术原理倾斜拍照技术是国际测绘遥感领域最近几年发展起来的一项高新技术,经过在同一飞翔平台上搭载多台传感器,同时从垂直、倾斜等不一样角度收集影像,获得地面物体更为完好正确的信息。
这类拍照丈量技术称为倾斜拍照丈量技术。
所获得的影像为倾斜影像。
同一地物拥有多视角的影像,及详细的侧面信息,尔后将这些影像经过地区网结合平差、多视影像般配、 DSM生成、真切射纠正、三维建模等流程,形成最后产品。
航摄飞翔及各视角相片表示图二、倾斜拍照技术的特色倾斜拍照丈量不单能够真切的反响地物状况,并且可经过先进的定位技术,嵌入精准的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验,极大的提升了航空拍照丈量的应用处景。
倾斜影像技术的应用,使得当前高昂的三维城市建模成本大幅度降低,大大提升了三维城市建模的速度。
使用倾斜拍照丈量技术生成三维模型的技术方案,拥有以下长处。
(1)高精度高分辨率;倾斜拍照平台搭载于低空飞翔器,可获得厘米级高分辨率的垂直和倾斜影像。
(2)全方向获得丰富的地物纹理信息。
倾斜拍照从多个不一样的角度收集影像,能够获得地物侧面更为真切丰富的纹理信息,填补了正射影像只好获得地物顶面纹理的不足。
(3)真切性传神的三维空间场景。
经过影像建立的真切三维场景,不单拥有正确地物地理地点坐标信息,并且可精美的表达地物的细节特色,包含突出的屋顶和外墙,以及地形地貌等精美特色, 720 °忽视角阅读模型。
三、倾斜拍照丈量整体流程任务下达申请空域倾斜影像数据收集影像数据POS 数据影像预办理POS 格式变换地区整体平差多视角影像密集般配三维 TIN 建立格网三维场景像控点布设与丈量四、倾斜拍照成就展现DOM DEM五、倾斜拍照丈量应用应用倾斜拍照丈量技术,能够迅速的生成目标地区的实景三维,该实景三维在实质的应用中能够延长到民众生活中的方方面面。
比如:政府方面的税收评估、公共安全、执法行动、规划发展、消防;公共事业方面的灾祸评估、环保、紧抢救援;公司方面的保险、房地产;以及民众方面的地点服务、互联网应用、旅行等。
浅谈倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的应用随着数字城市建设的快速发展,倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的应用也越来越受到人们的关注。
倾斜摄影测量技术是一种通过倾斜摄影设备获取大范围场景影像信息的高精度测量技术,具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。
本文将从倾斜摄影测量技术的基本原理、应用特点以及在数字城市建设中的应用等方面进行论述,旨在探讨倾斜摄影测量技术在数字城市建设中的重要作用。
一、倾斜摄影测量技术的基本原理倾斜摄影测量技术是一种利用倾斜摄影设备对地面进行影像获取和信息采集的高精度测量技术。
其基本原理是通过倾斜摄影设备对目标区域进行连续拍摄,利用摄影机和GPS、IMU等传感器的联合测量数据,实现对目标区域的高精度影像信息获取和三维空间数据采集。
倾斜摄影测量技术能够实现对建筑物、地形地貌、道路交通等目标进行高精度、全方位的三维测量和影像获取,具有高效、精准、全面的特点。
1.高精度测量:倾斜摄影测量技术能够实现对目标区域的高精度影像信息获取和三维空间数据采集,具有很高的测量精度和准确度。
3.高效快速:倾斜摄影测量技术能够实现对目标区域的快速拍摄和信息采集,实现了对大范围场景的高效获取和处理。
4.多种数据融合:倾斜摄影测量技术能够实现多种传感器数据的融合和联合测量,包括摄影机、GPS、IMU等传感器数据,实现了多源数据的一体化处理和利用。
1.三维建模:倾斜摄影测量技术可以实现对城市建筑物和地貌地形的三维建模,可以获取城市建筑物的立体结构和细节特征,为数字城市建设提供了精准的空间数据和信息基础。
2.城市规划设计:倾斜摄影测量技术可以实现对城市空间的全方位信息采集和分析,为城市规划设计提供了全面的空间数据支持,可以实现城市规划设计的精细化和个性化。
3.城市管理监测:倾斜摄影测量技术可以实现对城市道路交通、城市环境卫生等方面的信息采集和监测,为城市管理和城市监测提供了全方位的信息支持。
4.应急救援:倾斜摄影测量技术可以实现对城市灾害地区的快速信息获取和分析,为应急救援提供了精确的空间数据和信息支持,可以实现快速、精准的救援行动。
赵晋波(晋城市城区国土测绘中心,山西晋城048000)摘要为了探讨倾斜摄影测量在大比例尺数字线划图测绘中的测量及建模精度,本文运用M600Pro无人机配合五镜头相机,通过选取某试验区,从外业影像采集定位误差与内业空三平差三维建模定向点及检查点点位中误差两个方面,对其相关精度进行了系统地阐述与探讨。
结果表明,M600Pro无人机在倾斜摄影测量三维建模与1∶500等大比例尺DLG测绘生成中,可满足相关精度要求。
关键词倾斜摄影测量;DLG;精度评定中图分类号P237文献标识码A文章编号2095-7319(2019)04-0087-05倾斜摄影测量在数字线划图测绘中的应用及精度分析0.引言近年来,倾斜摄影测量技术已广泛应用于城市、乡村三维实景建模及相关3DGIS项目。
通过构建三维实景模型,可以在实景模型上进行面积与长度的量测计算,同时,还能够通过三维实景模型运用相关软件进行单体化建模,将地物属性信息添加至三维实景模型中,形成城市或特定区域的三维管理系统。
因此,三维实景模型的构建已不仅应用于单一的测绘项目。
然而,许多学者对倾斜摄影测量的理论基础、实践应用等方面进行了较为广泛阐述,但对成图精度的探讨并不十分成熟,宋文平[1]系统阐述了无人机数据采集、内业空三加密、特征线采集等技术流程,未对DLG进行精度评定;陈娇[2]讲解了VirtuoZo NT的应用,但由于外方位元素存在较大误差,导致图像畸变、DLG高程精度无法满足规范要求。
四浩[3]只是在三维模拟空间构建了数字线划三维模型符号,并无纹理与测量精度的探讨。
本文利用大疆M600Pro无人机,在试验区进行了小区域带状DLG的飞行测试,定向点、检查点以及数字线划图中地物点的平面与高程中误差进行了计算与分析,并给出了相关的精度测试结果。
1.倾斜摄影测量基本原理倾斜摄影测量技术改变了以往航测遥感影像只能从垂直方向拍摄的局限性,包含倾斜摄影数据,多视影像联合平差需充分考虑影像间的几何变形和遮挡关系,结合POS系统提供的多视影像外方位元素,采取由粗到精的金字塔匹配方案,在每级影像上进行同名点匹配[4-9]。
同时建立连接点和连接线、控制点坐标、GPU/IMU辅助数据的多视影像自检校区域网平差的误差方程,进行联合平差,确保了平差结果的精度[10-14]。
2.算例应用为了详细分析倾斜摄影测量技术,尤其是消费级无人机在大比例尺测图中的精度问题,在山西晋城某地区选择了一个微型带状区域(南北长约1.8km,东西宽约0.2km)作为航测区,相关航飞坐标系统见表1,采用有效像素为1.2亿的五镜头相机,实际航高140m,航向重叠率85%,旁向重叠率70%以上,采集高清影像21200张,其中倾斜影像16960张,像控点12个,数字线划图设计飞行带宽200m,要求最终构建三维实景模型中误差为5cm。
本文采用Context Capture作为三维实景建模工具,以及EPS为数字线划图成图软件。
在具体DLG制作时,首先利用Context Capture软件,依据倾斜影像生产三维实景模型,在模型的生产过程中,根据像控点进行刺点,空中三角测量,以及三维实景模型的产出,最后将OSGB格式的三维模型导入EPS裸眼测图软件,利用软件中的数字线划图绘制命令,在三维实景模型上进行DLG的采集,包括最为基本的地理要素,如居民地、地貌、独立地物、植被、高程点、等高线等等,需要注意的是,高程点可以根据三维模型,在给定高程点间距的情况下自动生成,但这种方法会导致高程点出现在建筑物、植被等地物顶端,因此需要手动进行删除。
第4期赵晋波:倾斜摄影测量在数字线划图测绘中的应用及精度分析2019年8月2019年8月经纬天地第4期另一种方法是直接手动在地表进行打点,该方法较慢,但准确无误,没有疏漏。
等高线的生产是在高程点打完之后进行的,利用高程点直接生成等高线,完成数字线划图的制作。
整个DLG 的制作方便、快捷,且该过程非常适合基于倾斜摄影测量技术的DLG 的生产。
表1数字线划图构成数学基础三维关键点顶视图(如图1所示),通过匹配图像之间关键点的密度能够知道,在影像间关键三维点的匹配中,足够的匹配密度是确保最终DLG 精度的关键要素之一,图中关键点匹配密度大的,多发生在航线发生偏转的位置。
通过地面控制点与像控点的布设,对21200幅高清影像进行空三加密、像控点采集、模型分割与建模以及数字化成图,最终获取了高精度的正射影像图(如图2所示)、试验区中段的DLG (如图3所示),以及试验区某段民宅的三维实景模型(如图4所示):图4三维实景模型图1三维关键点匹配图2试验区DOM 镶嵌图3带状DLG 成果图第4期赵晋波:倾斜摄影测量在数字线划图测绘中的应用及精度分析2019年8月3.精度分析3.1影像数据采集误差同传统测量成果质量控制一样,倾斜摄影测量的精度控制主要还是在外业数据采集环节,并非在数据处理中控制的。
因此,在外业航测数据采集完成以后,解算了21200幅影像的定位与校准误差,(如表2所示),东方向与北方向的定位中误差均在±0.05m以内,即影像在平面位置的定位中误差为±5.00cm,定位误差概率曲线在整体上是呈正态分布。
表221200幅影像定位与校准误差统计3.2模型精度分析为了能够满足测试前期定制的大比例尺数字线划图相关精度要求,在带状图中选取了14个空三平差控制点与18个DLG地物检核点,从空三平差到后期成图进行全面检验。
相关精度要求(如表3所示),表中除列举了图中地物点、等高线的平面、高程中误差外,还给出了不同大比例尺定向点、检查点及公共点的平面与高程中误差。
表3建筑区地形摄影测量基本精度及数字航空摄影测量空三规范表(下转第106页)在空三平差方案检查中的14个定向点与检查点中,前4个点作为三维建模时的定向点,后10个点作为三维模型的实测精度检核点。
通过将野外实测定向点、检查点与三维模型中相对应点位进行一阶差分处理及中误差计算,最终获取了(如表4所示)的定向点与检查点的精度结果。
从计算结果看,1∶500大比例尺中,定向点、检查点及公共点的平面中误差、高程中误差均满足表2中的规范要求。
表4空三光束法区域网平差结果最后,对线划地形图地物点进行了精度检验,试验区地形图中基本等高距为1m ,依据下式求解了18个地物检查点的平面和高程误差,其中,△X 与△Y 分别为模型采集坐标与实测检查点相应坐标的差值,△S 2为△X 2与△Y 2之和,△H 为检查点在模型上采集高程与地表对应点实测高程之差,计算结果见表5。
比例尺为1∶500的DLG 中,平面中误差在图上的距离为0.122mm ,小于规范要求的图上0.6mm (一般地区平坦地);高程中误差则小于0.333m (1/3基本等高距)。
式中,M 平为平面中误差,M 高为高程中误差。
4.结束语为了精确探讨倾斜摄影测量技术在大比例尺数字线划图中的测量及建模精度,本文通过选取某试验区,从外业影像采集定位误差与内业空三平差三维建模定向点及检查点点位中误差两个方面,对其相关精度进行了系统地探讨。
结果表明,M600Pro 消费级无人机在倾斜摄影测量三维建模及1∶500等大比例尺DLG 生成中具有可行性,能够将其成果广泛应用于三维城镇建模、数字城市管理、城市规划设计以及新农村建设等多个领域。
参考文献:.【1】宋文平.无人机航测系统集成及影像后处理有关问题研究[D].西安:长安大学,2016.【2】陈娇.无人机航摄系统测绘大比例尺地形图应用研究[D].昆明:昆明理工大学,2013.【3】四浩.基于AutoCAD 的三维点状符号库的设计与表达[J].测绘标准化,2018,34(3):47-49.【4】杨建华,于小宁,汤鹏.四旋翼飞行器控制系统硬件电路设计[J].电子产品世界,2015,22(12):41-43.【5】姚国标.倾斜影像匹配关键算法及应用研究[D].北京:中国矿业大学,2014.表5地物检查点平面和高程误差统计表单位:cm(1)(2)【6】马晨,杨辽,池梦群,等.非量测相机倾斜航空影像空三加密精度评价[J].遥感信息,2015(6):71-75.【7】GB/T 24356-2009.测绘成果质量检查与验收[S].北京:中国标准出版社,2009.【8】肖雄武.基于特征不变的倾斜影像匹配算法研究与应用[D].西安:西安科技大学,2014.【9】原一哲.倾斜摄影测量在三维建模中的应用[D].平顶山:河南城建学院,2014.【10】向云飞,余代俊,张兵,等.基于Lidar 数据和倾斜摄影的城市三维模型构建[J].测绘工程,2016,25(12):65-69.【11】李安福,曾政祥,吴晓明.浅析国内倾斜摄影技术的发展[J].测绘与空间地理信息,2014,37(9):57-59,62.【12】王伟玺,宋伟东,刘艳春.广义立体像对三维重建模型精度分析[J].测绘科学,2010,35(4):31-33.【13】刘春阳,徐军领,程洪涛,等.MPU9250传感器的姿态检测与数据融合[J].河南科技大学学报(自然科学版),2015,36(4):14-17.【14】孙宏伟.基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模[J].现代测绘,2014,37(1):18-21.作者简介:赵晋波(1983—),男,工程师。
主要从事工程测量与不动产测量等方面的工作。
(上接第90页)参考文献:.【1】江明明.基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模[J].测绘与空间地理信息,2017,5(3):35-36.【2】张双,邓清卿,杨明秀.基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模[J].建筑工程技术与设计,2018,11(14):128-129.【3】徐帅军.基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模探析[J].甘肃科技,2018,7(21):83-84.作者简介:侯玉敏(1984—),女,大学本科,工程师。
主要从事地理信息方面的工作。
广泛地应用。
(2)现场摄影:在城市三维建模中,物是主要的构成部分,可以更好地表达与人类日常生活密切相关的信息。
此时可以借助数码相机对物体的侧面纹理进行现场拍摄,并通过现有纸质和数字化地形图来得到所对应的平面坐标,同时在设计图纸中也能够得到与建筑物相对应的高度信息。
在处理好的纹理图片后,对建筑模型的各个面进行贴图处理,而对于建筑面积比较大的建筑物,一个相片无法覆盖它的一个面,此时需要使用分块正摄影方式,将其划分成一系列的照片,并借助Photoshop 软件给予拼接和编辑,而对于一些不规则的模型和悬空物体,需要在外面借助其他软件来构建模型,以确保粘贴工作的顺利进行。
4.结束语随着倾斜摄影测量技术水平的不断发展,提高了工作效率,拓展了城市三维快速建模的应用领域。