无人机摄影测量技术教程

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使用无人机进行测绘的步骤和技巧

使用无人机进行测绘的步骤和技巧

使用无人机进行测绘的步骤和技巧无人机测绘的步骤和技巧随着无人机技术的不断发展和应用的广泛推广,使用无人机进行测绘已经成为许多领域中获取高精度地理信息的重要手段。

无人机测绘的优势在于可以快速、灵活、高效地获取大范围的地理数据,因此被广泛应用于地理信息系统、城市规划、土地调查等领域。

本文将介绍使用无人机进行测绘的步骤和技巧。

1. 规划任务在开始无人机测绘之前,首先需要规划好测绘任务。

确定测绘区域的范围和目标,明确测绘所需的数据类型和精度要求。

根据测绘任务的要求,选择合适的无人机设备和测绘方案。

2. 飞行计划针对每个具体的测绘任务,需要制定详细的飞行计划。

飞行计划包括飞行路径、飞行高度、相机参数以及拍摄间隔等信息。

根据测绘区域的复杂程度和精度要求,合理规划飞行路径,确保无人机能够覆盖到所有需要测绘的区域。

3. 数据采集根据飞行计划,将所选无人机装备好,并进行预飞检查。

确保无人机飞行之前的各项准备工作正常。

在实际飞行中,需要注意操控无人机,确保它在规划的飞行路径上按时、按点进行飞行。

同时,保持无人机与遥控器间的稳定通信,以及与地面工作站之间的数据传输。

4. 数据处理经过飞行采集,无人机会拍摄到一系列图像。

这些图像需要进行后期处理才能得到准确的测绘数据。

首先是图像的拼接,将所有的图像拼接成一张无缝的航拍图像。

然后根据定位信息对图像进行投影,得到地理坐标系下的图像数据。

最后,通过配准、纠正和精度评定等操作,得到最终的测绘数据。

5. 数据分析与应用得到测绘数据后,需要对数据进行分析和应用。

利用地理信息系统技术,可以对数据进行空间分析、属性分析和三维可视化等操作。

根据具体的应用需求,可以制作出各种类型的地图、模型和图表,为地理研究、规划设计和资源管理等提供决策支持。

在使用无人机进行测绘过程中,还需要注意一些技巧和注意事项:1. 选择合适的无人机设备和测绘方案,确保能够满足测绘任务的要求。

2. 在飞行计划中合理规划飞行路径和飞行高度,确保数据的覆盖和精度。

无人机倾斜测量方案

无人机倾斜测量方案

无人机倾斜测量方案一、准备工作1.选择合适的无人机:需要选择适用于倾斜摄影的无人机,具备稳定的飞行性能和飞行控制系统,同时要具备能够搭载倾斜摄影系统的载荷承载能力。

2.选择合适的倾斜摄影系统:倾斜摄影系统主要由倾斜相机和惯性测量单元(IMU)组成,其中倾斜相机用于采集倾斜图像,IMU用于测量无人机的姿态信息。

需要选择具备高精度测量能力和稳定性的倾斜摄影系统。

3.规划飞行航线:根据需要测量区域的大小和复杂程度,规划合适的飞行航线,包括起飞点、航线路径和降落点。

二、数据采集过程1.无人机起飞:将无人机放置在平坦开阔的起飞点上,通过无人机遥控器将其起飞,并悬浮在指定高度上。

2.倾斜摄影开始:无人机达到悬浮状态后,启动倾斜摄影系统进行图像采集。

倾斜摄影系统会自动采集一定时间或一定面积的图像,同时记录无人机的姿态信息。

3.飞行航线覆盖:通过遥控器控制无人机按照预先设定的飞行航线进行飞行,确保整个测量区域被完全覆盖。

在飞行过程中,倾斜摄影系统会不断采集图像和记录姿态信息,以获取全方位、多角度的影像数据。

4.数据采集结束:当无人机完成整个飞行航线后,返回到降落点并降落。

此时,倾斜摄影系统停止采集图像。

三、数据处理与分析1.数据导入:将倾斜摄影系统采集到的图像数据和姿态信息导入至计算机,并进行数据备份以防止数据丢失。

2.图像配准:对采集到的图像进行配准,通过特征点匹配等方法将各个图像对齐。

3.姿态解算:通过IMU记录的姿态信息,计算出无人机在倾斜图像获取过程中的姿态参数,如俯仰角、横滚角和偏航角。

4.点云生成:通过立体匹配算法,将配准后的图像数据转化为点云数据。

点云数据是表达地物三维形态和位置的重要信息。

5.三维模型重建:利用点云数据生成三维模型。

可以采用表面拼接算法或体素化算法将点云数据转化为三维模型。

6.质量检查与精度评定:对生成的三维模型进行质量检查与精度评定,比对实地测量数据和其他数据源的精度,评估模型的准确性和可靠性。

如何利用无人机进行航空摄影测绘

如何利用无人机进行航空摄影测绘

如何利用无人机进行航空摄影测绘无人机(Unmanned Aerial Vehicle,简称 UAV)作为一种新兴的航空技术,近年来在航空摄影测绘领域引起了广泛关注。

利用无人机进行航空摄影测绘不仅具有成本低、效率高的优势,而且还可以获取高精度的航空影像和地理信息数据,为地理测绘、城市规划、农业、环境保护等领域提供了强有力的支持。

本文将从无人机的应用前景、技术特点、摄影测绘方法等方面探讨如何利用无人机进行航空摄影测绘。

一、无人机的应用前景随着无人机技术的发展和成熟,其在航空摄影测绘领域的应用前景越来越广阔。

传统的航空摄影测绘需要昂贵的航拍设备和复杂的飞行许可,而无人机可以避免这些问题,成本相对较低,并且操作更加灵活方便。

因此,利用无人机进行航空摄影测绘已经成为一个热门的技术趋势。

二、无人机的技术特点无人机具有以下几个技术特点,使其成为航空摄影测绘的理想平台:1. 高度可调控:无人机可以根据需要调整飞行高度,从而获取不同分辨率的航空影像。

这使得无人机可以适应不同的测绘需求,包括小范围的建筑物摄影、中尺度的土地利用调查以及大范围的地理测绘。

2. 飞行灵活性:无人机采用遥控飞行,操作简单易学,可以根据需要进行垂直、水平、斜角飞行,实现全方位的航拍。

这种灵活性使得无人机可以覆盖狭窄的区域或者复杂地形,获取难以达到的角度和视角。

3. 数据实时传输:无人机可以携带高清相机、激光雷达等多种传感器,实时获取地理信息数据,并将其通过数据链传输到地面控制站。

这种实时传输的能力大大提高了航空摄影测绘的效率和精度。

三、利用无人机进行航空摄影测绘的方法无人机航空摄影测绘主要有影像测量法和激光雷达测量法两种方法。

1. 影像测量法:通过无人机搭载的高清相机获取航空影像,然后利用数字图像处理技术进行特征提取和模型重建。

这种方法可以获得较为清晰的地物影像,适用于建筑物、道路、农田等地理特征的摄影测绘。

2. 激光雷达测量法:无人机搭载的激光雷达器可以通过发射激光脉冲来探测地面表面的高程信息。

无人机测绘的技术方法介绍

无人机测绘的技术方法介绍

无人机测绘的技术方法介绍无人机技术的快速发展促使了无人机测绘成为一种高效、精确的测绘方法。

与传统的人工或激光测绘相比,无人机测绘具有成本低、数据获取迅速、覆盖范围广等优势。

本文将从多个角度介绍无人机测绘的技术方法,包括数据采集、数据处理和应用等方面。

一、数据采集技术无人机测绘的数据采集可以通过航空摄影和激光雷达两种方式进行。

航空摄影是传统的数据采集方法,通过在飞行过程中对地面进行连续拍摄,获取高分辨率的影像数据。

无人机航空摄影主要依靠在无人机上搭载的相机,并通过GPS、惯导等定位设备获取航摄数据的位置和姿态信息。

此外,还有一种新兴的航空摄影技术,即多光谱和高光谱遥感,在无人机上搭载多光谱或高光谱相机,可以获取丰富的光谱信息,对环境、植被等进行更深入的分析。

另一种数据采集技术是激光雷达。

激光雷达通过测量激光束与地面的反射时间和强度,获取地面的三维信息。

与航空摄影相比,激光雷达可以快速获取密集的三维点云数据,并具有较高的测量精度。

因此,在地形测绘、建筑物立面建模等领域,激光雷达常常被应用于无人机测绘。

二、数据处理技术数据采集后,需要对获取的海量数据进行处理和分析。

数据处理技术主要包括图像处理和点云处理。

图像处理是航空摄影数据处理的一项重要技术。

通过对图像进行拼接、纠正畸变、去除重叠区域等处理,可以生成无人机航摄的正射影像和数字高程模型。

同时,图像处理还可以进行特征提取、目标识别等分析,用于土地利用、资源调查等应用。

点云处理是激光雷达数据处理的核心技术。

点云数据通常包含大量的离散点,需要进行滤波、配准、分割等操作,以获取更准确的地面模型和三维目标信息。

此外,还可以利用点云数据进行地形分析、建筑物提取等工作。

三、应用领域无人机测绘技术在许多领域都得到了广泛应用。

以下介绍其中几个典型应用。

1. 土地调查与规划:无人机测绘可以快速获取大范围土地的高分辨率影像和地形数据,用于土地调查、规划和管理。

通过测绘和监测土地的地貌、植被、水源等信息,可以为土地资源的合理开发和布局提供科学依据。

无人机测绘-像片控制点的测量教学课件

无人机测绘-像片控制点的测量教学课件

像片控制点的测量方法
2、用测量仪器测量,比如RTK,全站仪,使用不同的仪器, 精度也是不同的。RTK一般是厘米级精度而全站仪可以达到毫米 及精度。
像片控制点的测量方法
3、使用传统测量方法或通过其他资源(LiDAR,旧的 地图,网络地图)获得。去测绘资料馆买或找有80坐标的 小比例尺图。在图上量取固定点做起算也可,但是精度不 高。
主讲老师:
像片控制点的测量方法
像片控制点是直接为摄影测量的控制点加密或测图需要 而在实地布设并进行测定的控制点。包括仅具有平面坐标的 像片平面控制点和仅具高程的像片高程控制点及同时具有平 面坐标与高程的像片平高控制点。
随着航空摄影测量在各个测绘应用领域的普及,关于影 像像控点的测量任务在各生产单位也日趋增多,而像控点在 航测数字化成图过程中起到非常重要点测量是指根据像片上内业的布点方案,在实地根据影像 的灰度和形状找到并确定像控点的位置,测量并记录该点平面坐标 及其高程。像控点测量方法有如下几种:
1、用国家控制网作为像控点 国家控制网又称为基本控制网,即在全国范围内按照统一的方 案建立的控制网,它是全国各种比例尺测图的基本控制。它用精密 仪器、精确方法测定,并进行严格的数据处理,最后求定控制点的 平面位置和高程。具体分为一,二,三、四这四个等级,而且是由 高级向低级逐渐加以控制。
像片控制点的测量方法
4、以独立坐标系定义采集控制点,然后找到国家控制网 的已知点再进行纠正。
地面控制点需要均匀分布在测量区域。在测区中心的控制 点对模型重建的质量提高有很好的效果。模型的重建和坐标转 化需要至少3个控制点。如果只追求平面精度,一般5-10个控 制点对于一个大的测区来说已经足够。更多的控制点对于精度 的提高没有多大的作用。对于追求高程精度的项目,则要按照 专业的外业像控布设规范进行布设。

使用无人机测绘技术进行地形测量的步骤

使用无人机测绘技术进行地形测量的步骤

使用无人机测绘技术进行地形测量的步骤无人机测绘技术已经在地理测量领域发挥着重要的作用。

它通过无人机搭载各种传感器和摄像设备,能够高效、精准地获取地形信息。

本文将探讨使用无人机进行地形测量的步骤。

第一步:数据准备在开始无人机测绘之前,需要进行数据准备工作。

首先,确定测绘区域的范围和边界,在地图上标明测绘区域的坐标。

然后,收集所需的航拍数据,包括地面照片、高程数据等。

最后,为了能够准确地定位无人机和获取地形数据,需要设置一套全球定位系统(GPS)。

第二步:准备测绘设备在进行无人机测绘之前,需要准备合适的无人机和相关设备。

选择适合测绘任务的无人机,并根据需要搭载合适的传感器和摄像设备,如运动传感器、相机等。

同时,确保无人机的电力系统充足,并检查各项设备的工作状态,确保不会出现故障。

第三步:制定测绘计划在进行无人机测绘之前,需要制定详细的测绘计划。

根据测绘区域的大小和地形特点,确定无人机的飞行路径和航拍点的布局。

这需要考虑到航拍点之间的重叠度和航向,以及无人机在飞行过程中的高度和速度等因素。

通过合理的测绘计划能够提高测绘效率和数据质量。

第四步:飞行操作进行无人机测绘之前,需要进行飞行操作。

首先,根据制定的测绘计划,将无人机悬停在起飞点,确保无人机能够获得稳定的信号。

然后,启动自动飞行模式,无人机将按照预定的飞行路径进行航拍。

在飞行过程中,需要监控无人机的飞行状态和传感器的工作情况,确保数据采集的准确性和完整性。

第五步:数据处理与分析在完成无人机测绘任务后,需要对采集的数据进行处理与分析。

首先,将航拍数据导入计算机,并使用特定的软件进行图像处理,去除噪点和误差。

然后,通过图像匹配和地面控制点的对比,对地形数据进行三维重建。

最后,根据测绘需求,对地形数据进行分析和提取,生成高程模型、地形图等。

第六步:结果验证与精度评估在完成数据处理与分析后,需要对测绘结果进行验证和精度评估。

通过在现地进行实测,并与测绘结果进行对比,验证无人机测绘的准确性。

无人机航空摄影测量的理论与方法

无人机航空摄影测量的理论与方法

无人机航空摄影测量的理论与方法随着科技的发展,无人机航空摄影测量在各个领域的应用越来越广泛。

它不仅可以帮助地质、气象、环境等领域的专家们更好地进行研究,还可以为城市规划、国土测绘等行业提供重要的数据支持。

本文将探讨无人机航空摄影测量的理论与方法。

一、无人机航空摄影测量的基本原理无人机航空摄影测量是利用无人机搭载的摄像设备对目标区域进行拍摄,并通过图像处理软件处理图像,获得空间数据信息和地物信息的一种技术方法。

其基本原理就是利用像点重叠度高的影像进行三维空间点的匹配,从而得到三维空间信息。

二、无人机航空摄影测量的数据采集在进行无人机航空摄影测量时,首先需要进行数据采集,保证获取到的图像质量足够高。

数据采集涉及到的因素很多,包括无人机的飞行高度、相机的安装角度、地面控制点的设置等。

其中,地面控制点的设置是非常重要的一环,它可以有效提高图像测量的精度。

因此,在进行无人机航空摄影测量前,需要进行充分的规划和准备,以确保数据的准确性和可靠性。

三、无人机航空摄影测量的影像处理无人机航空摄影测量的影像处理是其一个非常重要的环节。

通常可以通过配准影像、压缩影像、融合影像等方式对数据进行处理。

其中配准影像是指采用地面控制点进行影像校正,保证影像的几何精度。

压缩影像主要是为了保证影像的数据量不太大,可以加快数据的传输和处理速度。

而在融合影像的过程中,可以将多个影像融合成一个具有更加精确的地物信息和地形信息的影像。

四、无人机航空摄影测量的应用前景无人机航空摄影测量在地质、气象、环境等领域的应用已经非常成熟。

而在城市规划、国土测绘等行业中也具有广泛的应用前景。

例如在城市规划中,可以通过无人机航空摄影测量对城市进行三维建模,为城市规划提供精准的数据支持。

在国土测绘领域中,则可以利用无人机航空摄影测量的技术对大片土地进行快速高效的测绘,提高测绘效率和准确性。

总的来说,无人机航空摄影测量是一种非常有前景的技术,它为地质、气象、环境等领域的研究提供了更好的工具,也为城市规划、国土测绘等行业提供了更加精准的数据支持。

无人机测绘技术的操作指南及飞行参数设置

无人机测绘技术的操作指南及飞行参数设置

无人机测绘技术的操作指南及飞行参数设置引言:随着科技的飞速发展,无人机已经成为测绘行业的新宠儿。

无人机测绘技术以其高效、准确、灵活的特点,有效地提升了测绘工作的质量和效率。

然而,想要运用无人机进行测绘,需要合理的操作和精确的参数设置。

本文将为您介绍无人机测绘技术的操作指南及飞行参数设置,帮助您更好地利用无人机进行测绘工作。

一、无人机测绘操作指南1. 前期准备在进行无人机测绘工作之前,需要做好一些准备工作。

首先,检查无人机的设备、电池等是否正常,确保无人机的飞行安全。

其次,了解飞行区域的地形和气象状况,避免在恶劣天气或复杂地形下执行测绘任务。

2. 飞行规划在飞行任务之前,需要进行详细的飞行规划。

首先,确定航线和测绘区域,明确需要测绘的目标范围。

其次,根据测绘目标的精度要求、遥感相机的特点和无人机的技术参数,制定合适的航线飞行高度,保证测绘结果的精准度。

同时,需要确定无人机的起飞点、航点和降落点,确保飞行路径的合理性。

最后,根据飞行区域的空域管制规定,申请相关的飞行许可证。

3. 操控技巧在无人机测绘过程中,操控技巧是至关重要的。

首先,要熟悉无人机的操控设备,熟练掌握各类操作按钮和摇杆的功能。

其次,要掌握良好的飞行手法,如平稳起飞和降落、稳定悬停、精确转向等。

此外,在飞行过程中要密切关注无人机的飞行状态,及时调整飞行姿态和高度,确保飞行的平稳和安全。

4. 飞行安全飞行安全是无人机测绘工作中的核心问题。

首先,要确保无人机的可控性和稳定性,避免出现飞行失控或意外跌落等情况。

其次,要遵守相关的法律法规,不得在禁飞区域或私人领地进行飞行。

同时,要保持与地面控制中心的联系,随时接收并遵守指挥调度。

最后,在飞行过程中要密切注意周围环境的情况,避免与其他航空器或飞行障碍物发生碰撞。

二、无人机测绘飞行参数设置1. 飞行高度飞行高度是无人机测绘中的关键参数之一。

一般来说,飞行高度应根据测绘目标的精度要求和遥感相机的特性来确定。

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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……………………………………………………356.2.2明显地物点刺点………………………………………………356.2.3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……………356.3.2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…………………………………………………619.2.2 纹理映射和细节层次模型……………………………………619.3 倾斜摄影测量相机 (62)9.4 商用倾斜摄影测量软件三维建模 (62)9.4.1Photoscan三维建模技术 (63)9.4.2 Smart3D三维建模技术………………………………………699.5 Photoscan三维建模软件操作具体步骤 (69)第一章绪论1.1 摄影测量的定义和任务国际摄影测量与遥感协会ISPRS(Intenational Society of Photogrammetry and Remote Sensing)1998年给摄影测量与遥感的定义是:摄影测量与遥感是从非接触成像和其他传感器系统,通过记录、量测、分析与表达等处理,获取地球以及环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术(Photogrammetry and Remote Sensing is the art,science and technology of obtaining reliable information from noncontract imaging and other sensor systems about the Earth and its environment,and other physical objects and processes through recording,measuring,analyzing and representation )。

其中,摄影测量侧重于提取几何信息,遥感侧重于提取物理信息。

也就是说摄影测量是从非接触成像系统,通过记录、量测、分析与表达等处理,获取地球及其环境和其他物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术。

摄影测量的特点是对影像进行量测与解译等处理,无需接触物体本身,因而较少受到周围环境与条件的限制。

被摄物体可以是固体、液体或气体;可以是静态或动态;也可以是遥远的、巨大的(宇宙天体与地球)或极近的、微小的(电子显微镜下的细胞)。

按照成像距离的不同,摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量、近景摄影测量和显微摄影测量等。

影像是客观物体或目标的真实反映,其信息丰富、形态逼真,可以从中提取所研究物体大量的几何信息与物理信息,因此,摄影测量可以广泛应用于各个方面。

按照应用对象的不同,摄影测量可分为地形地形摄影测量与非地形摄影测量。

地形摄影测量的主要任务是测绘各种比例尺的地形图及城镇、农业、林业、地质、交通、工程、资源与规划等部门需要的各种专题图,建立地形数据库,为各种地理信息系统提供三维的基础数据。

非地形摄影测量用于工业、建筑、考古、医学、生物、体育、变形观测、事故调查、公安侦破与军事侦查等各种方面。

其对象与任务千差万别,但其主要方法与地形摄影测量一样,即从二维影像重建三维模型,在重建的三维模型上提取所需的各种信息。

传统的摄影测量三维模型重建也考虑物体表面纹理的表达,例如地面的正射影像就是地表的真是纹理,但是大多数的应用中,较少考虑物体表面纹理的表达。

随着社会、经济与科技的发展,三维模型真实纹理的重建,在摄影测量的任务中变得非常重要了。

在一些应用中,需要利用不同的摄影方法完成真实纹理的重建,例如城市的三维建模,可能需要航空摄影与近景摄影相结合才能完成。

摄影测量的技术手段有模拟法、解析法与数字法。

随着摄影测量技术的发展,摄影测量也经历了模拟摄影测量、解析摄影测量与数字摄影测量三个发展阶段。

1.2 正直摄影测量地面立体测量的从本思想是从外业摄影取立体像对,(在不同的两个摄站对同一地区进行摄影所得的两张像片为一个立体像对)。

再施测少量控制点,经过内业一系列的处理,通过不同途径,获得被摄区我们所需要的地形图。

它的基本原理是前方交会原理。

1.3 倾斜摄影测量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。

1.3.1 倾斜摄影测量技术特点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。

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。

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。

实验数据证明:1~2年的中小城市人工建模工作,借助倾斜摄影测量技术只需3~5个月就可完成。

1.3.2 倾斜摄影测量的关键技术1、多视影像联合平差多视影像不仅包含垂直摄影数据,还包括倾斜摄影数据,而部分传统空中三角测量系统无法较好地处理倾斜摄影数据,因此,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策略,在每级影像上进行同名点自动匹配和自由网光束法平差,得到较好的同名点匹配结果。

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,通过联合解算,确保平差结果的精度。

2、多视影像密集匹配影像匹配是摄影测量的基本问题之一,多视影像具有覆盖范围大,分辨率高等特点。

因此,如何在匹配过程中充分考虑冗余信息,快速准确地获取多视影像上的同名点坐标,进而获取地物的三维信息,是多视影像匹配的关键。

由于单独使用一种匹配基元或匹配策略往往难以获取建模需要的同名点,因此,近年来随着计算机视觉发展起来的多基元、多视影像匹配,逐渐成为人们研究的焦点。

目前,在该领域的研究己取得了很大进展,例如建筑物侧面的自动识别与提取。

通过搜索多视影像上的特征,如建筑物边缘、墙面边缘和纹理,来确定建筑物的二维矢量数据集,影像上不同视角的二维特征可以转化为三维特征,在确定墙面时,可以设置若干影响因子并给予一定的权值,将墙面分为不同的类,将建筑的各个墙面进行平面扫描和分割,获取建筑物的侧面结构,再通过对侧面进行重构,提取出建筑物屋顶的高度和轮廓。

3.数字表面模型生成和真正射影像纠正多视影像密集匹配能得到高精度高分辨率的数字表面模型DSM,充分地表达了地形地物起伏特征,己经成为新一代空间数据基础设施的重要内容。

由于多角度倾斜影像之间的尺度差异较大,加上较严重的遮挡和阴影等问题,基于倾斜影像的自动获取DSM存在新的难点。

可以首先根据自动空三解算出来的各影像外方位元素,分析与选择合适的影像匹配单元进行特征匹配和逐像素级的密集匹配,引入并行算法,提高计算效率。

在获取高密度DSM数据后,进行滤波处理,将不同匹配单元进行融合,形成统一的DSM。

多视影像真正射纠正涉及物方连续的数字高程模型DEM和大量离散分布粒度差异很大的地物对象,以及海量的像方多角度影像,具有典型的数据密集和计算密集特点。

在有DSM的基础上,根据物方连续地形和离散地物对象的几何特征,通过轮廓提取、面片拟合、屋顶重建等方法提取物方语义信息;同时在多视影像上,通过影像分割、边缘提取、纹理聚类等方法获取像方语义信息,再根据联合平差和密集匹配的结果建立物方和像方的同名点对应关系,继而建立全局优化采样策略和顾及几何辐射特性的联合纠正,同时进行整体匀光处理四,如图所示,倾斜摄影测量数据处理流程。

数据的优化处理与建模拍摄的多视影像几何纠正区域网联合平差影像匹配三维建模生成DSM3D数据真正射纠正图1-1 倾斜摄影测量数据处理流程1.3.3 倾斜摄影技术的应用由于倾斜影像为用户提供了更丰富的地理信息,更友好的用户体验,该技术目前在欧美等发达国家己经广泛应用于应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。

在国内政府部门用于:国土资源管理、房产税收、人口统计、数字城市、城市管理、应急指挥、灾害评估、环保监测。

企事业单位:房地产、工程建筑、实景导航、旅游规划等领域。

1.3.4 倾斜摄影测量数据的处理倾斜摄影测量数据处理常用的软件:美国Pictometry公司推出Pictometry倾斜影像处理软件、法国lnfoterra公司的像素工厂、徕卡公司的LPS工作站, AeroMap公司的MultiVision系统、Intergraph公司的DMC系统、Astrium公司Street Factory系统等软件。

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