无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析
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无人机倾斜摄影测量技术测量误差来源分析及精度评定一、引言随着科技的飞速发展,无人机倾斜摄影测量技术凭借其高效、灵活和低成本的优势,在地质勘测、城市规划、农业监测等多个领域得到了广泛应用。
然而,任何测量技术都不可避免地存在误差。
对于无人机倾斜摄影测量技术而言,误差的存在可能直接影响到测量结果的准确性和可靠性,进而影响到相关决策的科学性和合理性。
因此,深入分析无人机倾斜摄影测量技术的误差来源,并对其测量精度进行客观评定,对于提高该技术的测量准确性、拓展其应用领域具有重要意义。
本文旨在通过系统研究无人机倾斜摄影测量技术的误差来源,建立科学的精度评定方法,为实际应用中优化测量方案、提高测量精度提供理论支持和实践指导。
二、无人机倾斜摄影测量技术概述无人机倾斜摄影测量技术是一种基于无人机平台的先进测量技术,它通过搭载高分辨率相机和传感器,以不同角度捕捉地面目标的多维信息。
与传统垂直摄影相比,倾斜摄影能够获取更加真实、丰富的地物信息,为后续的三维建模和数据分析提供有力支持。
该技术的实施通常包括飞行规划、数据采集、数据处理和成果输出四个步骤。
其中,飞行规划是根据测量需求和现场环境制定飞行路线和高度;数据采集是利用无人机搭载的相机和传感器捕捉地面目标的影像和数据;数据处理则是对采集到的影像和数据进行校正、拼接和建模等操作;成果输出则是将处理后的数据以图形、报表等形式呈现出来,供用户分析和决策使用。
三、无人机倾斜摄影测量技术误差来源分析无人机倾斜摄影测量技术的误差来源多种多样,主要可以归纳为设备误差、环境因素、操作误差和数据处理误差四个方面。
1.设备误差:设备误差主要包括无人机硬件误差、相机镜头畸变和传感器偏差等。
无人机硬件误差可能来源于飞行控制系统的精度不足、GPS定位误差等;相机镜头畸变则可能导致影像变形、失真等问题;传感器偏差则可能影响到数据的准确性和一致性。
这些设备误差都会对最终的测量结果产生不同程度的影响。
视界观OBSERVATION SCOPE VIEW 无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度分析马媛媛 曹学山 骆永凯(山东无形信息技术有限公司,山东,泰安 271000)摘 要:以无人机倾斜摄影技术为研究对象,为基本原理进行了分析,并以该市的三维建模工作为基础,讨论了该技术在其中的具体应用,分析了技术要点,并总结了应用效果,旨在为类似项目提供参考。
关键词:无人机倾斜摄影;测量;三维建模引言:倾斜摄影技术功能丰富,可以同时满足多种要求,例如定位、图像和摄像头。
因此,可以选择快速移动的固定翼或更稳定的多旋翼,并且它配备有摄影设备和传感器等,可在短时间内收集地理信息。
在这个阶段,无人机倾斜摄影技术的重要性正在逐渐提高,这是城市三维建模的关键技术。
一、无人机倾斜摄影测量基本原理(一)无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影测量法是一项新兴技术,随着诸如无人机制造、航空摄影测量法和计算机视觉等技术的发展而诞生。
斜摄影是在垂直摄影的基础上开发的,主要是将多镜头航拍相机或单镜头相机放在同一载体上,以便从多个角度(例如垂直和倾斜角度)拍照,以获得相同角度的各种图像。
(二)倾斜摄影技术随着国际测绘技术的逐步发展,斜摄影技术应运而生。
它的突破性意义是改变传统的正面摄影方法,解决垂直角度拍摄的局限性,适应多种传感器并从无人机操作。
从多个角度收集信息以创建三维图像。
基于斜摄影技术的应用,生成的三维模型可以更全面,直观地呈现信息,提高三维视场的可读性,丰富地理信息。
在过程意义上,用户还可以获得更强大的真实体验。
(三)倾斜摄影测量技术优点1)无人机具有较强的作战能力,飞行高度合理,可以从多个角度完成相应的任务,例如拍摄和测量数据信息。
2)图像是紧密相关的,即相邻图像之间存在一定程度的重叠,这有助于全面呈现地理信息。
它以传统方式有效地解决了人为干扰过多的问题,可以在整个过程中实现信息的自动匹配,计算机根据程序高效地执行命令。
3)真实模型具有丰富的信息,纹理清晰可见。
无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用摘要:开展建筑工程相关工作的过程中,需要通过相应的测量工具对各建筑的位置、规格以及相应点坐标等数据进行测量,进而通过这些数据开展建筑施工及管理工作。
传统数据测量工作需要通过人力进行手动测量,虽然该种模式可以有效保证数据准确性,但是实际工作效率相对较低。
面对一些相对危险的施工现场,测量人员的人身安全也无法得到有效保障。
无人机倾斜摄影技术是近些年来我国三维建模领域发展起来的一项高新技术,通过在无人机上搭载多个传感器,从垂直和倾斜等角度进行摄影,打破了传统正向摄影的局限性,从而能够对相关地物地貌的各项数据进行有效收集,实现三维建模工作准确性及高效率。
关键词:无人机倾斜摄影技术;测绘工程;应用;引言计算机信息技术的日新月异,给社会各领域、各行业带来了新的机遇,也使其面临着一系列挑战。
在测绘工程施工中,应当转变传统的测绘技术形式,充分利用无人机进行有效的测绘工作,做到与时俱进,具体问题具体分析,确保测绘数据的准确性,保障测绘工程质量。
1无人机倾斜摄影测量技术的特点分析(1)更加真实地反映建筑三维建模的实际情况。
无人机倾斜摄影技术主要的特点就是通过多角度的拍摄,更加真实地反映相关建筑的实际情况,能够保证数据收集的准确性,有利于相关工作人员更加高效地判断建筑位置以及相关参数。
与传统的人工数据测量技术相比,无人机倾斜摄影技术的仿真度较高,能够有效解决传统数据测量技术存在的弊端。
(2)无人机倾斜摄影技术能够输出多样化数据。
与传统的数据测量技术相比,无人机倾斜摄影技术的摄影角度更多,所收集到的数据和信息更加丰富,能够实现对建筑工程全方位、多角度的信息和数据采集,有效解决了传统数据测量工作中信息和数据不够全面的问题,通过多种数据和信息融合进行三维建模,进一步提高三维建模的效率和准确性,从而保证后续建筑施工高效开展。
2无人机在测绘工程中的应用优势2.1具有较为广阔的测绘范围在测绘工程中使用无人机具有一定的优势。
无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用魏晓南摘㊀要:无人机倾斜摄影测量技术在现代化测绘领域应用越来越广,具有精度高㊁成本低㊁成图快等优势㊂文章分析了该技术在工程测量中的应用效果,无人机倾斜摄影测量技术获得的特征点坐标与全站仪获得特征点的坐标相对误差均在ʃ10mm以内,说明无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中具有较高的测量精度,精度能够满足工程基本需求㊂关键词:无人机倾斜摄影测量技术;工程测量;应用研究一㊁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㊁矿山测量等领域的应用较少㊂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㊂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㊁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㊂此外,与无人机垂直摄影技术相比,倾斜摄影技术的操作更加简单㊂二㊁无人机倾斜摄影技术优势分析1.无人机倾斜摄影获得的航拍影像分辨率更高㊂自北斗系统投入使用以来,我国的动态GPS定位技术快速发展显著提高了无人机航拍影像数据的分辨率,有效提高了无人机倾斜摄影技术的测量精度㊂现阶段无人机倾斜摄影测量技术的精度可达厘米级,在现代化大比例尺地形图测绘㊁工程测量等领域的应用越来越广泛,尤其是在测绘周期短㊁测量面积较大的测绘任务中更具优势,如无人机倾斜摄影技术被广泛应用于第三次国土资源调查等领域㊂2.具有更高的影像数据获取率㊂传统的测量技术以经纬仪㊁全站仪为基础,主要以测绘人员外业采集系统的测量点坐标为主,不仅测绘周期长,而且测量成本极高,最终获得的成果精度也较低,即在一定时间段内获取测绘信息的效率极为低下㊂无人机倾斜摄影技术是以无人机为平台进行航空拍摄影像资料的,能够在较短的时间内获取大面积的测绘信息,有效减少了测绘人员外业采集测量点信息的工作量,在单位时间内获取测绘信息的效率更高㊂3.能够应用在更加宽泛的测绘环境中㊂无人机倾斜摄影技术是以航拍影像数据为基础,因此对测绘区域的环境条件限制较小㊂传统的测绘技术在高山密林区域影像较大,主要体现在两个方面:一方面,植被茂盛区域遮挡现象严重,严重阻碍了经纬仪㊁全站仪等采集测量点的数量,对测绘精度和工作效率影响较大;另一方面,高山密林地区地形地貌复杂多变,测绘人员无法到达指定位置,导致大面积测绘空白出现,最终降低了整体精度㊂无人机倾斜摄影技术是能够获得高分辨率的影像数据,通过一系列的数据处理过程可以有效剔除植被等影响,进而获得更高精度的测绘成果图件等㊂因此,无人机倾斜摄影技术能够适用于更加宽泛的测绘环境中㊂4.具有更高的社会经济效益㊂无人机倾斜摄影测量技术显著降低了大量的外业工作量,在较短的时间内能够获取较大面积的测绘任务,有效缩短了工作周期,与传统的测绘技术相比,无人机倾斜摄影技术降低了测绘成本,提高了社会经济效益㊂三㊁无人机倾斜摄影技术在工程测量中的应用1.测量技术工作流程㊂无人机倾斜摄影测量技术在工程测量中的应用流程与地形图测量流程基本一致,首先需要结合测绘任务收集资料㊁对测量区域进行踏勘,进一步编制飞行计划等,对检查无误的影像数据资料进行预处理等㊂2.地面点控制测量㊂在执行飞行测量任务之前,需要结合测量任务以及测绘区域地形地貌㊁天气状况等制定飞行计划,设计相应的飞行航线图等,将无人机型号㊁航向重叠度㊁旁向重叠度㊁飞行高度等标注在航线图中㊂完成航线图设计后进行地面控制点布设工作,地面控制点测量是提高无人机倾斜摄影测量精度的关键技术关节之一,有利于确保无人机飞行过程中获得整个测绘区域的影像数据㊂地面控制点的布设根据测量任务和地形地貌变化状况适当调整布设,在地形地貌复杂或者测量精度要求更高的环境中地面控制点的密度相对较大,在地形地貌平缓区域或者测量精度不高的情况下,地面控制点的密度可适当放稀㊂此外,地面控制点一般布设在测绘区域四角,有利于不同影像数据之间的拼接,能够提高影像数据的拼接质量㊂3.空三加密测量㊂无人机倾斜摄影测量技术有效降低了测绘 空白 区域的出现概率,但仍不可避免地存在测绘 空白区 ,如高大建筑物遮挡严重的区域等,导致局部的测量精度无法达到相应的精度要求㊂此时,需要进行空中三角加密测量,利用无人机航空拍摄过程中自动存储的POS数据进行方位元素的计算预测,将遮挡因素等剔除进而获得更加贴合实际现状的数据信息,物建筑物纹理信息的提取等㊂四㊁结语综上所述,无人机倾斜摄影技术与传统的测量技术相比,具有更加宽泛的使用环境,能够有效降低测量成本㊁提高测量精度㊂文章以无人机倾斜摄影测量技术为例,分析了该技术在某工程测量中的应用效果,结果表明,在不考虑全站仪测量精度与误差的前提下,采用无人机倾斜摄影技术测量得到的数据和全站仪测量得到的数据间相对误差均在ʃ10mm以内,测绘精度符合设计要求㊂参考文献:[1]杨国东,王民水.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].测绘与空间地理信息,2016,39(1):13-15,18.作者简介:魏晓南,河北省邢台市柏乡县柏乡镇东路村167号㊂081。
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生活污水治理工程中的应用无人机倾斜摄影测量在生活污水治理工程中的应用近些年来,随着无人机技术的快速发展,无人机倾斜摄影测量成为了越来越多领域的热门应用之一。
在生活污水治理工程中,无人机倾斜摄影测量技术也开始得到广泛应用,并且取得了显著的成果。
本文将从无人机倾斜摄影测量技术的优势、应用案例以及前景展望等方面来探讨无人机倾斜摄影测量在生活污水治理工程中的应用。
一、无人机倾斜摄影测量技术的优势无人机倾斜摄影测量技术是指利用无人机搭载倾斜摄影机进行影像数据的采集与处理,通过专业软件进行数据处理和分析,实现对大范围区域的高精度测绘。
相比传统的测绘方法,无人机倾斜摄影测量技术具有以下几个优势:1. 高效性:无人机的飞行速度快,覆盖范围广,采集影像的效率远高于传统的人工测绘方法。
同时,倾斜摄影机能够在短时间内获取大量的高清影像数据,提高了数据处理的效率。
2. 高精度性:倾斜摄影机能够以多个角度拍摄同一目标,通过多视角的影像匹配,可以有效消除地形起伏和建筑物造成的阴影,提高了测绘数据的准确性和精度。
3. 安全性:无人机的使用能够将人员从危险的环境中解放出来,降低了工作人员的劳动强度和安全风险。
二、无人机倾斜摄影测量在生活污水治理工程中的应用案例1. 管网规划与设计在生活污水治理工程中,无人机倾斜摄影测量技术可以提供高精度的地形地貌数据,为管网规划与设计提供重要依据。
通过对污水收集管道、污水处理厂的地形地貌进行测绘,可以为工程规划者提供详细的地形数据,帮助他们进行合理的管道布局和容量设计,提高污水处理系统的运行效率。
2. 工地监测与施工进度管理倾斜摄影测量技术可以通过对工地进行影像数据的采集与分析,实现对施工现场的监测与管理。
通过对污水处理工地进行定期的摄影测量,可以实时获得施工进度、堆料情况、土方开挖情况等信息,提高工地管理的效果,并及时发现和解决问题。
3. 污染源追踪与排污监管无人机倾斜摄影测量技术还可以应用于污染源的追踪与排污监管。
矿产资源M ineral resources 无人机倾斜摄影测量技术在矿山测绘中的应用分析成龙辉摘要:随着科学技术的不断发展,各种先进的科学技术不断应用到各行各业。
无人机倾斜摄影测量技术具有很强的优势,能够对地理信息数据进行采集、处理与分析。
本文主要对无人机倾斜摄影测量技术应用于矿山测绘工作中的重要性进行分析与研究。
首先,介绍了无人机倾斜摄影测量技术基本内容,在此基础上对其在矿山遥感测绘中应用的可行性进行了分析;其次,就无人机倾斜摄影测量技术应用于矿山测绘的重要性进行探讨。
研究表明,无人机倾斜摄影测定技术能够全面、快速地获取准确的地理信息数据;而且该方法具有精度高、效率高等优点,具有较好的使用价值。
最后,根据无人机倾斜摄影测量技术应用于矿山测绘工作中实际情况,提出了相应合理建议。
关键词:无人机;摄影技术;测量测绘随着我国经济的不断发展,矿产资源作为重要的资源,在社会生产与生活中发挥着非常重要的作用。
现代社会对于矿产资源需求越来越大,人们对矿产资源的需求量也越来越大,这也就促使了矿山测绘工作任务加重。
在此情况下,如何提高矿山测绘工作效率以及减少测量成本就成为了当下急需解决的问题之一,因此需要进行矿山测绘工作。
由于传统矿山测绘往往是采用传统的地面航测数据获取方式进行获取数据信息,但是该方式不仅耗时长、效率低而且受地理环境等因素影响较大。
在传统开采过程中由于受到天气等因素影响,很多情况下无法及时获取到所需要的信息资料。
为了解决上述问题,在传统测绘过程中就有很多科研工作者采用了无人机倾斜摄影测量技术来对矿山展开测绘工作。
在科学技术的不断发展,无人机倾斜摄影测量技术被广泛应用于测绘领域。
目前该技术已经成为一种新型的测绘技术手段,通过对倾斜摄影测量的研究,可以有效解决传统测量方法的不足,提高测绘工作效率。
1 矿山测绘的重要性与必要性矿山测绘是一项专业性较强的工作,能够为相关人员提供矿山测绘数据。
在此基础上可以进行矿山测绘方案的制定,从而实现对矿山地质情况的了解与掌握。
无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析摘要:倾斜摄影技术是测绘领域近些年发展起来的一项航空摄影技术,经历了十几年发展,数据获取和后处理已经从研究阶段向大规模实用化阶段发展。
通过在航摄平台上搭载传感器,从多个角度进行数据采集,应用卫星定位和惯导技术,通过POS确定航摄仪精确的位置,联合地面像控点信息,进而获取地面点的影像和坐标信息。
近些年无人机技术越来越成熟,多种改良的无人机通过搭载轻小型倾斜相机大量生产,低空倾斜摄影测量成为大型航摄的有力补充,实现了低空倾斜摄影数据获取。
倾斜摄影测量与传统的无人机测量结合,极大地拓展了倾斜摄影测量的应用范围,同时也提供了一种新的更高效的测绘方式。
鉴于此,结合多年工作经验,本文对无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析进行研究。
关键词:无人机;倾斜摄影测量技术;应用;精度分析引言在实际工程应用中,测量采用的方法应根据项目大小和精度要求选择。
全站仪方法效率低但精度高,适合城市房屋改造的项目。
当建筑物数量较少时且精度要求高时,宜采用全站仪立面测量的方法;当测量的建筑物立面数量较大,周围较空旷且对三维实景有较高要求时,宜采用倾斜摄影测量技术进行测量。
1、倾斜摄影测量关键技术1.1像片重叠度保证按照《低空数字航空摄影规范》要求,“航向重叠度一般应为60%~80%,最小不小于53%;旁向重叠度一般应为15%~60%,最小不小于8%”。
在无人机倾斜摄影建模时,上述重叠度是明显不够的。
多层建筑和高差变化小的区域作业时,航向、旁向重叠度最低应不小于70%。
建筑密集区域影像重叠度最大可设计为80%~90%,必要时还可以采用交叉飞行方案增加观测数据,有效解决建筑物相互遮挡问题。
影像重叠度的增加同时会带来数据量的增大和处理效率的降低,在方案设计时要二者兼顾。
1.2精度指标确定目前针对三维模型方面的相关规范标准主要有《城市三维建模技术规范》(CJJ/T157-2010)、《三维地理信息模型数据产品规范》(GB/T7930-2008)、《倾斜数字航空摄影技术规程》(CH/T3021-2018)、《三维地理信息模型生产规范》(CH/T9016-2012)。
无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析摘要:科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,随着无人机设备的应用范围不断扩大以及无人机产业的成型,以无人机为主要测量设备的测量系统逐步成为了测绘领域的主流。
关键词:无人机;倾斜摄影测量技术;应用;精度引言无人机倾斜摄影测量技术通过无人机低空多位镜头摄影,从不同角度进行数据采集,获取高清晰度的立体影像数据,通过处理软件自动生成三维地理信息模型,快速实现地理信息的获取,进一步扩大了无人机测绘的应用范围,使其在测绘、国土、矿山、林业、电力、数字城市等领域得到了广泛应用。
1应用优势(1)突破了传统航测单相机只能从垂直角度拍摄获取正射影像的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台影像传感器,同时从垂直、倾斜多个不同角度采集带有空间信息的真实影像,以获取更加全面的地物纹理细节,更加真实地反映地物的实际情况。
(2)通过无人机搭载倾斜摄影相机进行地形测绘,配合自动化的影像匹配、建模系统可以减少人工干预,提升工作效率。
(3)节约人力、效率高,能极大地缩短测绘外业的协同工作,解决了由于天气等外因造成的工作延误,把原本大量的外业工作转变成内业工作,极大地缩短了测量人员的劳动时间,降低了外业劳动强度。
(4)倾斜影像能为用户提供丰富的地理信息产品,实现二三维的数据叠加和展示,为相关地籍管理信息系统提供辅助决策分析。
2无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度2.1做好测量准备工作以某工程为例:①基于路段实际情况制订对应的摄影测量方案;②对设备、设施的性能指标进行全面检查;③对无人机搭载相机进行校准处理。
在该工程项目中,山地面积占整体面积的80%左右,且大部分地区绝对高程在3900m以上,北部山峰海拔大多在5400m以上,南部山峰海拔都在5100m以上,多数山岭山势陡峻、基岩裸露,局部发育残坡积物,海拔5000m以上的分水岭地带,大多常年冰雪覆盖。
在山势陡峻、常年冰雪覆盖的山路段勘测施工中,为保证勘测工作的有效性和安全性,采用无人机摄影测量技术,并基于环境情况设计对应的应用方案。
无人机倾斜摄影在道路工程中的应用与分析摘要:无人机平台借助高精度多角度摄像设备,能够在短时间内获取高分辨率影像,为公路施工提供基础数据信息。
以带状图像为基本特征的公路地形图,需要较高的精度以及图幅之间的衔接技术。
无人机的出现打破了原有的工作思维,为测绘人员打开了一片新天地。
无人机和倾斜摄影技术的结合,代替了传统数据采集过程,简化了内业的数据处理,是工程测量的发展方向之一。
基于此本文对无人机倾斜摄影在道路工程中的应用做了简单的分析,以供相关人员参考。
关键词:无人机;倾斜摄影;道路1 无人机倾斜摄影的概念无人机是一种摄影平台,测量人员将不同角度的高分辨率摄像头安装在无人机的底部,为无人机设置多项参数,在高度平稳、摄像角度一定的情况下,进行摄影。
一般而言,无人机的多角度摄像头拍到的影像重叠度在60%~65%。
如此的重叠度,使得无人机影像的拍摄范围小,数据量所占空间大,适合在带状公路建设工程中使用。
此外,无人机的摄像分辨率还在不断提高,能够容纳的地物不仅在变多,而且更加丰富。
倾斜摄影是一种确定地物点具体位置的摄影技术。
对同一点进行的多角度拍摄,形成了三点定位效果。
根据拍摄时无人机的高度、姿态等参数,对图像中的每个点进行立体成像,从而形成三维立体图,与此同时,还会形成DEM数据,判定地面高程变化。
2 无人机倾斜摄影测量技术的应用特征和技术的不足2.1 无人机倾斜摄影测量技术的应用特征无人机倾斜摄影测量技术的应用有着鲜明的特征,主要体现技术应用的精度高,以及分辨率高和性价比高层面,在这一技术的运用下能迅速搭建地理信息框架,保障测量工作的质量。
无人机倾斜摄影测量技术能够真实反映地物的外观以及高度等相应的属性信息,通过获得三维数据信息就能建立立体模型,提高了三维数据的真实感,对正射影像的不足之处得到了有效弥补。
无人机倾斜摄影测量技术的应用特点还体现在能扩展摄影测量应用,可测量性特征比较突出。
通过倾斜摄影批量提取以及贴纹理方式,侧面纹理可采集性强,这就能有效降低三维建模成本,同时倾斜三维实景模型数据量相对比较小,这就比较方便网络的发布以及共享。
无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度分析
摘要:随着科技时代的进步,无人机倾斜摄影测量技术得到了广泛的应用,同
时开辟了现代测量的新途径。
无人机倾斜摄影测量技术的要求最为复杂,无论是
在地面分辨率、航摄参数设置、镜头相机参数的要求上,还是获取影像后的模型
建立与数据采编上,都应遵循一定的规则。
这就需要对无人机倾斜摄影测量技术
具备一定的了解。
本文就无人机倾斜摄影测量技术的应用与精度展开探讨。
关键词:无人机;倾斜摄影测量技术;应用;精度
引言
无人机倾斜摄影测量技术,是近几年在国际范围内发展起来的一种全新测量
技术,改变传统正射影像摄影的不足,突破单一垂直角度进行拍摄的局限,利用
无人机设置多个传感器设备。
依次从4个倾斜以及1个垂直等多样角度进行摄影,更加准确的获得物方的纹理信息,利用先进科学技术,如建模技术。
融合技术以
及定位技术等,生成具备真实性三维模型,确保影像采集的效果,把影像更加真
实的展现。
1无人机倾斜摄影测量技术的基本原理
无人机摄影技术的特点是能够在同一平台上安装多个影像采集传感器,还可
以从各个方向拍摄图像,超越了传统航空摄影的范围。
无人机倾斜摄影测量技术
是按照倾斜的4个方位加上竖直方向的观测来提供有效的信息图像,比传统的航
空摄影更具有真实性。
无人机倾斜摄影测量技术能够从各个方位获得高分辨率的
图像信息,还能自动生成三维数字模型,这种技术适用于城市规划建设、地质灾害、工程建筑等多个领域,为人们生活提供了便利。
微型无人机具有灵活性和轻
便性等特点,它能够以更低的成本和高效率的方式在实地获得更准确和完整的信息。
当前的倾斜摄影测量技术已打破了传统的测量技术的弊端,它正在通过发展
自身的新型优势来向测量技术的方向靠拢。
因此,无人机倾斜摄影测量技术不只
是个摄影技术,更趋于新型的勘测技术,适用范围更广泛,在各个领域的探测方
面有着不可忽视的作用。
2无人机倾斜摄影测量技术的特点分析
技术效率较高。
通过无人机来采集数据以及拍摄影像,发挥倾斜摄影测量技
术的优势,利用全自动化模式,技术效率较高。
如以往的技术在应用期间,建模
需要一至两年的时间,但是对于无人机技术来说,则仅需要三到五个月即可,有
效控制测量时间,效率得到保障。
(2)机动灵活。
和有人机相比较,无人机倾
斜摄影测量技术,继承无人机的优点,可以自由选择起降的场地,应用灵活方便。
此外,倾斜倾斜相机和无人机的装置体积较小,利于匀速和携带,利用普通家用
的车辆就可以轻松的装卸与运输。
(3)精准度较高。
测图成果以及模型的精准度,受到详细相控点以及分辨率精度的影响。
对于相机的分辨率来说,优于1.5
厘米精度越高,而相控点的精度则应该控制在2厘米之下,这样就获得到成果点
的精度可达百分之九十五,优于五厘米。
3无人机倾斜摄影测量技术的应用
3.1在大比例尺地形图测绘中的应用
使用无人机倾斜摄影技术绘制大比例地形图,首先需要分析测量的区域,确
定测量的区域的总体范围和基本条件,适当设计航飞航带,并收集所有方面的地
形信息。
根据做好的航测设计方案,有关工作人员利用无人机传感系统实施多方
位的摄取影像。
在通过斜摄影测量技术获取地形信息,并用网络技术手段收集和
发送数据,然后通过专业的数码倾斜测量影像导入软件对地形数据信息进行分析
和解读。
利用倾斜摄影测量空三加密技术解算和模型进行生产绘图,可以取得更
好的成果。
在地图绘制过程的最后阶段,根据三维模型对地形图进行辨别,及时
纠正制图方面的问题,提高大比例尺地形图数据的准确性,并核实地形图的有效性。
通过倾斜摄影技术,可以提高大比列尺地形图绘制的效率和准确性。
3.2在不动产测绘中应用
不动产测绘工程中,受到地理位置以及环境复杂等因素影响,导致无法顺利
进入,或者需要在协调后才能够进入,延长测量的时间,影响测量的效果。
利用
无人机倾斜摄影测量技术进行测绘,就有效解决此问题,在中高度建筑城区以及
乡镇与村庄等,被广泛的应用,测绘效果佳。
3.3在桥梁检测方面的应用
针对桥梁进行检测工作时,需要对整体外观以及结构性能进行检查和判定,
在进行外观检查时,传统方法是通过肉眼和一些检测工具来进行检测,查看桥梁
是否出现裂缝以及结构缺损等问题,用传统的方式进行桥梁检测时,通常需要检
修人员悬挂在桥面下方,或者从高台上进行检测,在面对一些跨度较大的特殊结
构桥梁(例如跨海大桥、斜拉桥等)时,所耗费的人力及物力则更为巨大,人工
作业不仅受到工人体力及状态的影响,同时对于工人的安全也会造成威胁,因此
无人机倾斜测量技术的运用将检测人员从危险和繁琐的工作中解脱出来。
无人机
利用自身优秀的悬停能力搭配高分辨率的相机以及激光雷达可以实现桥梁结构的
整体三维建模,帮助维护人员详细的分析桥梁承力结构是否存在裂缝以及缺损,
从而在经济成本以及人力成本上为企业节约大量资源。
3.4在地质灾害调查中的应用
在地质灾害调查中利用无人机倾斜摄影测量技术能够使人们真正了解灾区周
围的情况,并且了解地质灾害的损坏状况,从而采取合理措施加以处理和补救。
在发生地质灾害时,无人机倾斜摄影测量技术能够分析地质灾害的具体原因,利
用遥感调查数据分析有关区域的明确信息,研究地质的危险性,划分灾害的类别,为灾害的防治提供相应的方法,探测地质灾害的动力活动或者地质的异常变化情况。
通过无人机的倾斜摄影测量技术可获得全方位的图像信息和更清晰的三维模型。
因此,无人机倾斜摄影测量技术是地质灾害调查监测的重要工具。
4应用案例及精度分析
以某镇地籍测量为例,该镇共 12 个村(居委会),203 图斑面积 3.73km 2 ,
测图面积约 5km 2 ,共约 15 000 宗地。
起初采用全站仪实测,由于许多村民家中
无人,院墙内部无法进入,院墙外免棱镜又不能通视,导致宗地测量不完整,后
续地籍测量工作难以开展。
后采用无人机倾斜摄影测量方案,使用 1 台大疆
M600PRO 无人机,搭载成都睿铂 DG2 五镜头相机,使用 Context Capture Center
软件完成空三和建模,再用天际航 DP-Modeler 在模型上测图,成图后再进行外业调绘和检查。
该镇共用了 2 个月的时间完成全部地籍测量,在宗地零散分布的测
区中,新作业模式的效率是全站仪测量效率的 2 倍以上。
模型测图完成后,随机
抽取 2 个村的成果实地检核,检核点位绝对精度和相对精度。
绝对精度检核采用
全站仪,利用相控点作为图根点,采集界址点坐标,同图面界址点对比;相对精
度检核采用钢尺实地丈量界址边长或栓距,同图上距离对比。
绝对精度检查共采
集了458 个点,经计算分析:粗差率为1.3%,中误差为3.4cm,合格率为98.7%;相对精度检查共丈量了 633 条边,边长超限的 12 条,合格率为 98.2%,均符合
TD/T1001—2012《地籍调查规程》所规定的一级界址点精度要求和相对精度要求。
因为测图是在模型上完成的,因此,也证明了三维模型的精度。
2 项检查如表 1
所示,由于篇幅问题只取少量检核数据示意。
故无人机倾斜摄影测量在一定条件
下可以应用于地籍测量。
表 1 点位精度统计表
注:X 0 、Y 0 为倾斜摄影测量平面坐标;X 1 、Y 1 为全站仪实测平面坐标;△ X、△ Y 为坐标差值;△ S 为距离差值。
结语
无人机倾斜摄影测量能够快速地建立三维模型,通过分析三维模型能够更加
直观了解地形信息,进而促进了工程的顺利发展。
与此同时,由于无人机倾斜摄
影测量的时效性强,也能够用于实时监控的使用环境,因此它的应用前景更加广泛。
参考文献
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