无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法

无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法
无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法

无人机倾斜摄影测量外业控制点作业

方法

一、资料的收集和准备 (2)

1、测量设备的准备 (2)

2、基础控制点资料的收集 (2)

3、坐标系统的确定 (2)

4、其他资料的收集 (2)

二、像控点的布设 (2)

1、像控点的布点方式 (3)

2、像控点的选点 (3)

三、像控点的测量 (9)

1、坐标系的校正 (9)

2、野外观测的技术要求 (9)

3野外观测的作业要求: (10)

四、像控点的拍照 (10)

五、观测记录 (11)

六、外业资料与数据的整理 (12)

一、资料的收集和准备

1、测量设备的准备

需要准备的设备有:GPS设备一套、对中杆一根、三脚架一个、相机一台、记录纸若干

外出作业时应检查:GPS设备电池是否充满电、相机电池是否充满电、相机储存卡内存是否足够;作业完成后需给设备电池充电、导出和备份数据、检查仪器设备。

2、基础控制点资料的收集

根据项目需求,收集必要的等级控制点。如控制点的分布情况不满足RTK 的测量要求,需要在已有控制点的基础上进行加密控制点。

3、坐标系统的确定

根据项目需求,分析已有资料,确定测区所用的坐标系统、投影方式、高程基准。

4、其他资料的收集

外出作业前应收集测区的地形图、交通图、地名录、天气、地域文化等资料。

二、像控点的布设

为保障数据成果精度,从而对控制点的要求相对提高,使1平方公里内保证30个控制点。房屋顶部应相应的增加控制点,从而使数据的精度有进一步的提高。

特殊地区要相应的增加平高点。

1、像控点的布点方式

采用航线两端及中间均隔一或两条航线布设平高点的方法。此方法既能保证成图精度,又能减少外业工作量。具体布点方式如下图所示:

2、像控点的选点

像控点应该选择在航摄像片上影像清晰、目标明显的像点,实地选点时,也应考虑侧视相机是否会被遮挡。对于弧形地物、阴影、狭窄沟头、水系、高程急剧变化的斜坡、圆山顶、跟地面有明显高差的房角、围墙角等以及航摄后有可能变迁的地方,均不应当做选择目标。

(1)适合用作像控点的有:

A、路上的车实线以及斑马线的角

B、目标清晰的道路交角

C、篮球场上的实线

D、草地角

总则:所选的像控点必须是在航片上能够辨认清晰的,没有遮挡的目标。

(2)目标成像不清晰、与周围环境色差小、与地面有明显高差的目标,会影像空三内业的刺点误差,因此均不能用作像控点。如下面几个例子所示:

与水面有高差,不能作为像控点

颜色相近,航片上不易辨认,不能作为像控点

与地面有高差,不能作为像控点

总则,凡是可能引起刺点误差的,均不应选作像控点。

因实际情况中航摄区域未必都有合适的像控点,为提高刺点精度,保证成图精度,应在航摄前采用刷油漆的方式提前布置像控点标志。标志可刷成“L”型或“十”型。布置成“十”型时,应在十字中心

加喷直径为5cm的圆点,以提高刺点精度。如下图所示:

“十”字型布点

“L”型布点

三、像控点的测量

像控点的测量主要采用“ GPS RTK ”的方法。

1、坐标系的校正

因为GPS测量结果使用的是WGS-84坐标系统,如项目要求测量成果使用其他坐标系统,则需要在观测之前进行坐标系校正,求出WGS-84坐标系与目标坐标系之间的转换关系。

校正方法:

a、首先要有至少5个目标坐标系的基础控制点坐标数据,其中4个用

作校正,1个用于校正后的检验。注意已知点最好要分布在整个作业区域的边缘,能控制整个区域,一定要避免已知点的线形分布。

b、在电子手簿上输入已知控制点的坐标,并把GPS流动站接收机架在

已知点上,测得WGS-84的坐标数据。

c、根据已知点的已知坐标数据和WGS-84坐标系的坐标数据,计算七参数,求得两坐标系之间的转换关系。

d、检查一下水平残差和垂直残差的数值,看其是否满足项目的测量精度要求,参差应不超过2 cm。检校没问题之后才可以进行下一步作业。

2、野外观测的技术要求

3野外观测的作业要求:

a、两次观测,每次采集30个历元,采样间隔1秒。

b、接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机或手机;雷雨过境时应关机停测,并取下天线,以防雷电。

c、两次观测成果需野外比对结果,比对值为两次初始化采集的最后一个历元的空间坐标,较差依照平面较差不超过5cm,大地高较差不超过5cm的精度标准执行;不符合要求时,加测一次;如果三次各不相同,则在其它时间段重新观测。

d、每日观测结束后,应及时将数据从GPS接收机转存到计算机上,确保观测数据不丢失,并拷贝备份由专人保管。

四、像控点的拍照

对观测处进行至少五次拍照,分别为1张近照、4张远照。近照要求摄清天线摆放位置以及对中位置或者是杆尖落地处;一张不够描述,可拍摄多张。远照的目的是反映刺点处与周边特征地物的相对位置关系,便于空三内业人员刺点。周边重要地物有:房屋、道路、花圃、沟渠等。为描述清楚,远照可摄多张。

如下图所示:

五、观测记录

a、像控点外业观测以及拍照完成后,应及时填写记录,画草图,记录刺

点处、

相关物邻接关系,并对像控点编号以及照片编号进行关联,防止混淆、错乱。草图如下图所示:

b、“仪器高”的记录:使用了对中杆、或三脚架、或其他支架设备的必须记录仪器高。电子手簿中需输入仪器高,从而使量测出的高程即为刺点处的高程。仪器高记录时保留小数点后三位小数,必须填写单位。

六、外业资料与数据的整理

A、导出GPS观测数据并整理坐标数据成果表,表中应注明所用坐标系、投影方式、高程基准。格式如下:

B、整理控制点照片,每一个控制点分别建立一个文件夹,把所拍的控制点照片分类,并放入相应的文件夹上,使控制点点号点位与控制点照片一一对应。

倾斜摄影测量调研技术总结 一、倾斜摄影的定义 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息。这种摄影测量技术称为倾斜摄影测量技术。所获取的影像为倾斜影像。 倾斜影像具备以下特点: (1)反映地物周边真实情况 相对于正射影像,倾斜影像能让用户从多个角度观察地物,更加真实 的反映地物的实际情况,极大的弥补了基于正射影像应用的不足。 (2)倾斜影像可实现单张影像量测 通过配套软件的应用,可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面 积、角度、坡度等的量测,扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。 (3)建筑物侧面纹理可采集 针对各种三维数字城市应用,利用航空摄影大规模成图的特点,加上 从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式,能够有效的降低城市三维建模 成本。 (4)易于网络发布 倾斜影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布,实现共享 应用。 垂直地面角度拍摄获取的影像称为正片,镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的影像称为斜片。 正片与斜片对比图

二、倾斜摄影技术的特点 (1)真实性 倾斜摄影镇三维数据可写实地反映地物的外观、位置、高度等属性,增强三维数据带来的高沉浸感,弥补了传统人工建模仿真度低的缺陷。 (2)高效率 倾斜摄影技术借助无人机等多种飞行载体,可快速采集影像数据,实现全 自动化三维建模。1-2年的中小城市人工建模工作,借助倾斜适应技术只需3-5个月时间即可完成。 (3)高性价比 倾斜适应数据是带有空间位置信息的可量测影像数据,能同时输出DSM、DOM、TDOM、DLG等多种成果,可替代传统航空摄影测量。 三、技术原理 倾斜摄影的相机配有多个镜头,一般为3个或5个,同步获取同一地物东南西北及顶部方向的影像。因此同一地物具有多视角的影像,及详尽的侧面信息,而后将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等流程,形成最终产品。

浅析无人机倾斜摄影测量技术分析及应用 发表时间:2019-12-16T14:44:50.177Z 来源:《城镇建设》2019年21期作者:莫超达[导读] 随着社会的进步与科技的发展,倾斜摄影测量这一项高新技术也随之兴起,摘要:随着社会的进步与科技的发展,倾斜摄影测量这一项高新技术也随之兴起,并且在各行各业各领域都发挥着不可小觑的作用。相较传统地形测绘,无人机倾斜摄影测量技术,在成本、效率、成果的多样性、可视化方面,都有显著的优势。无人机倾斜摄影测量技术在实践中能够精准提供被测对象的实验数据,并通过分析这些精确数据生成三维实景模型,以支持相关产业的生产与发展。本文在对在无 人机倾斜摄影测量技术的基础上,探讨无人机倾斜摄影测量技术的发展与应用。 关键词:倾斜摄影;无人机;实景三维模型引言 近年来,随着航空摄影测量技术的高速发展,尤其是无人机倾斜摄影技术的迭代和更新,快速、高效地获得客观、丰富的地面数据信息。该技术改善了传统摄影测量只能获取地面要素的高度或顶部纹理信息,且易受云层和天气十扰的不足,通过低空无人机搭载多台传感器从一个垂直、多个倾斜等不同角度进行同步影像采集,可获得高分辨率、大视场角、更详尽的地物、地貌信息。在采集影像的同时,机载传感器自动记录航高、航速、重叠度、姿态和位置等信息,使影像数据真实地反应地物、地貌情况。1无人机倾斜摄影测量技术 无人机倾斜摄影技术,其实就是通过在无人机平台上实现多个航摄相机搭载,然后按照固定航线从垂直、前、后、左、右等不同倾斜角度完成测区影像采集的测量技术。采用该技术,能够使地面物体情况得到准确反映,并且实现物体纹理信息的高精度获取。配合采用先进定位、融合、建模等技术,能够实现真实三维模型的生成。按照技术应用流程,需要通过拍摄航片、pos信息和传感器参数完成影像数据采集,实现外业像片控制测量。在此基础上,需要进行内业数据处理,加强控制点影像关联,通过空三运算实现成果输出,最终完成三维实景模型和DEM模型的建立。因此应用倾斜摄影技术,能够满足测绘区域的测量要求。 倾斜摄影测量技术主要包括倾斜摄影的数据获取和处理两方面,是摄影测量技术的升级版。该技术在数据采集时通过4个倾角为45°的摄影机和1个垂直摄影机获取影像数据,并与GPS接收机和高精度惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)高度集成,同步记录航速、航高、旁向重叠和航向重叠、坐标等参数。在数据处理中,通过系统中集成定位、定姿设备和进行空中三角测量,获得每个图像提供的姿态位置信息。 此外,倾斜摄影测量技术有4个特点:数据获取简单,受外界环境影响较少;能获得多个视点影像,影像效果真实;数据量小,易于网络发布实现共享应用;影像分辨率高,能够清晰显示建筑物纹理以及地物遮挡现象较少。鉴于这些特性,倾斜摄影测量技术通常包括图像预处理、区域网联合平差、多视影像匹配、数字地表模型(digital surface model,DSM)生成、真正射影像纠正、三维建模等关键内容等。2无人机倾斜摄影测量总体流程 倾斜摄影技术主要是从多方位全面地获取地物信息,通过实时测量使工作人员熟悉和掌握地物的完整信息。获取倾斜摄影数据是通过不同种类的飞行器和相机完成不同空间的信息采集,同时,根据比例尺和分辨率的要求,进行相应的影像采集。 2.1无人机选择 在进行倾斜摄影前,需要选择符合摄影要求的无人机。照片的数量和影像的质量是决定倾斜摄影三维模型的2个因素,其中,照片的数量体现了对同一区域的覆盖度;影像的质量主要指目标物影像的分辨率和清晰度。为了获得高质量的建模效果,倾斜摄影的分辨率需要达到一定数值,一般地区摄影影像是选择5~6cm的像素分辨率,建筑区的则需要达到2~3cm的像素分辨率,同时,照片的平均覆盖度要达到重叠30°以上。 2.2倾斜摄影相机 固定式五镜头相机是市场上比较常见的倾斜摄影相机,是无人机倾斜摄影中不可缺少的仪器。在多次实际应用中发现,照片数量和相邻航线飞行的间隔时间对建模效果存在一定的影响,为了获得更理想的建模效果,可采用双镜头摆动式倾斜摄影系统,同时该系统还具有成本低、质量轻、操作简便等优点,因此,双相机、三相位摆动结构的倾斜摄影系统具有较高的性价比,适用于多旋翼无人机倾斜摄影。 2.3航线设计 航线设计会直接影响无人机的飞行质量和倾斜摄影的质量,进而影响三维模型的质量,因此,需要对无人机的航线进行科学合理的设计。如使用双相机和固定翼无人机在5cm分辨率的地区进行倾斜摄影,航线设计需要满足以下几个要求:(1)航摄分区几何形状尽量设计为矩形航摄分区,航线敷设应沿着矩形区域的长边和短边方向分别进行,并且要求实际飞行范围比任务范围大,分区内地形高差要小于航高的1/2;(2)航线数量,该数量要求为双数且要多于6条;(3)重叠度,其中航向重叠度要高于于75%,旁向重叠度不低于40%。 如果是多旋翼无人机和双镜头摆动式倾斜摄影系统在2cm分辨率的建筑区进行倾斜摄影,航线设计需要满足以下几个要求:(1)航摄分区几何形状,尽量设计为矩形的航摄分区,在敷设航线时应沿着矩形区域的长边方向进行,并且要求实际的飞行范围要比任务范围大,分区内地形高差要小于航高的1/2;(2)航线数量,该数量要求为双数且要多于6条;(3)要求相对平均航高为100m,最小相对航高应高于摄区内容其他构筑物100m以上;(4)重叠度,其中航向重叠度要不低于75%,旁向重叠度不低于40%。 2.4飞行作业 完成航线设计及其他准备工作后,要进行飞行作业。为了保障飞行作业的有效性和可靠性,要求每个航摄分区的航摄设计统一。另外,在实际航测过程中,要配置便携式发电机现场充电或配备足够的电池,为飞行作业顺利完成提供保障;无人机的起降场所尽量靠近摄区,以在一定程度上减少飞行距离;同时要做好作业小组人员数量的安排工作。 2.5成果精度分析 就成果精度而言,相对航高对模型的精度影响较大,呈现的规律为:相对航高越大,影像分辨率越低,模型精度也越低。例如,5cm分辨率的影像,一般三维模型的建模精度为15~20cm;2cm分辨率的影像,一般三维模型建模的精度在5~10cm。同时重叠率对精度也有一定的影响,航向重叠率越小,影像拍摄间距越大,重叠率降低,采集的影像越稀疏,模型精度越差,因此,要选择则合适的航拍重叠率,以保障模型的精度。 3无人机倾斜摄影测量技术的应用与发展前景

倾斜摄影测量 倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。航空倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况,而且还通过采用先进的定位技术,嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验,极大地扩展了遥感影像的应用领域,并使遥感影像的行业应用更加深入。同时,倾斜影像技术的引进和应用,使得目前高昂的三维城市建模成本将得以大大降低!由于倾斜影像为用户提供了更丰富的地理信息,更友好的用户体验以及其低廉的成本,该技术目前在欧美等发达国家已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。 倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。 北京天下图作为全国首次独家引进斜摄影技术的航摄单位,将美国Pictometry公司的机载倾斜摄影设备及相关解决方案引入中国,结合北京天下图在国内航摄领域的技术优势和市场资源,形成了自有的倾斜摄影影像获取及应用技术,为广大用户提供一体化全方位的解决方案。 倾斜摄影 - 倾斜摄影技术特点 特点一:反映地物周边真实情况 相对于正射影像,倾斜影像能让用户从多个角度观察地物,更加真实的反映地物的实际情况,极大的弥补了基于正射影像应用的不足。 特点二:倾斜影像可实现单张影像量测 通过配套软件的应用,可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测,扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。 特点三:建筑物侧面纹理可采集 针对各种三维数字城市应用,利用航空摄影大规模成图的特点,加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式,能够有效的降低城市三维建模成本。 同一地点的侧面影像 特点四:数据量小易于网络发布

无人机倾斜摄影三维展示应该如此简单 ——Wish3D在H5上的应用 近年来,随着三维技术的发展日趋成熟,倾斜摄影已成为三维地理空间建模中快速成长的重要技术。倾斜模型的一个突出的特点就是数据量庞大,这是因其技术机制、高精度、对地表全覆盖的真实影像所决定的。那么,如何承载发布海量的倾斜模型数据、保证流畅的加载浏览并且可以进行相关的应用分析?这是行业用户一直关心的话题。 行业用户对倾斜摄影的三维应用要求不断提高,更加渴望倾斜三维模型网络发布更加快捷、更加轻便,以及诸如模型标注、距离量测、飞行路径等应用功能,包括移动端等高级功能也是应运而生。 接下来,我将通过Wish3D这种基于WebGL的产品,也是市场上比较轻便快捷的平台,对倾斜摄影三维模型的发布、浏览及应用功能展开分析。 一、倾斜数据的网络发布 由于OSGB是开源的OSG库所自带的二进制格式,直接读取效率高,且格式公开,因此,最适合作为网络发布与三维服务共享的模型传输格式。无人机航拍的数据经过Smart3D建模软件处理之后,得到一个包含诸多tile文件夹的data 文件夹。 图1data文件结构

首先,在Wish3D官网https://www.360docs.net/doc/e117668951.html,/注册登录,上传模型。直接将这个文件夹下的内容压缩成zip文件即可。选择倾斜摄影数据: 图2数据上传界面 填写作品信息。顾名思义,公开作品可以被所有用户浏览分享评论,私有作品仅限作者自己浏览或者私密分享:

图3作品编辑界面 数据上传完毕后,就可以在线浏览到倾斜摄影三维模型了,右边页面有封面截图、标注、飞行、视角设置和场景设置等一些功能,后面会作介绍。 图4封面截图界面 发布的所有作品在我的作品-公开作品中看到:

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》 一、引言 倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛,越来越深入。 无人机航拍不再是大众陌生的话题,商场到处可见的DJI商店,各种厂商的无人机也是层出不穷,这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。 二、倾斜摄影原理概述 倾斜摄影技术,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器(目前常用的是五镜头相机)。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像,称为正片,镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北,称为斜片。摄取范围如下图:

在建立建筑物表面模型的过程中,下图可以看到,相比垂直影像,倾斜影像有着显著的优点,因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面,这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。 利用建模软件将照片建模,这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据,还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的,这些照片导入到建模软件中,通过计算机图形计算,结合pos信息空三处理,生成点云,点云构成格网,格网结合照片生成赋有纹理的三 维模型。区域整体三维建模方法生产路线图:

航测1:500房屋测量技术方案

2018年12月14日 目录 一、技术标准 (3) 二、航飞摄影基本流程 (4) 1.项目所用测量数据 (4) 2.像控点选取要求 (4) 3.飞行及摄影设备 (7) 4.飞行质量要求 (8) 5.影像质量要求 (10) 6.飞行任务规划 (10) 三倾斜摄影测量建模 (11) 3.1空三加密 (12) 3.2加密要求 (14) 3.3模型分块重构 (14) 四立体测图 (16) 4.1 工作流程 (16) 4.2内业采集 (17) 4.3 细部采集 (18) 五外业调绘补测 (19) 六成果整理 (21)

6.1数据编辑 (21) 6.2 数据输出 (22) 七完成成果 (22) 一、技术标准 1.《无人机航摄安全作业基本要求》CH/Z 3001-2010 2.《无人机航摄系统技术要求》CH/Z 3002-2010 3.《低空数子航空摄影测量内业规范》CH/Z 3003-2010 4.《低空数字航空摄影规范》CH/Z 3005-2010 5.《数字航摄仪检定规程》CH/Z 8021-2010 6.《全球定位系统(GPS)测量规范》(GBT18314-2009); 7.GB/T 20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部分:1:500 1: 1000 1:2000 地形图图式》 8.《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》GBT 20257.1-2007) 9.《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/ T18316-2001) ; 10.《1:500 1:1000 1:2000比例尺地形图航空摄影规范》(GB/T15967-2008); 11.本项目技术设计书。

以往每年春节期间全国各地无不是鞭炮齐鸣、锣鼓喧天,一片热闹祥和的气象,而今年春节前后一场突如其来的新冠疫情笼罩着中华大地。不管是在城市还是农村,为了响应国家的号召,也为了自身的安全考虑,各家各户都关门闭户,齐心协力抵御疫情。而在这场疫情阻击战中,无人机着实火了一把,使用无人机喊话市民、村民的防控方式在各地走红,“硬核”又接地气的“喊话”宣传,“声”入人心,在各大社交、视频软件上受到广泛的关注。 但是你知道吗? 无人机倾斜摄影系统在测绘行业的应用才真是它的本职工作啊! 同传统的人工测绘技术相比,无人机测绘技术不管是在技术上,使用的便捷性上,还是在准确性上都有显著的提升。特别是在紧急的灾难救援、需要上山下海的国土测绘方面,大大降低了测绘人员的工作难度。 那么,您知道一个完整的无人机倾斜摄影系统都有哪些组成吗? 硬件方面,一个稳定好用的无人机自然是需要的,它就相当于一个人的手。目前无人机的可选择性还是比较多的,例如大疆等品牌都很不错。

第二,好用的高像素高稳定性的倾斜摄影相机,其可以挂载平台在无人机上使用。这就相当于这个无人机倾斜摄影系统的“眼”。考核一个倾斜摄影相机的标准有以下几点: 1、曝光时间 2、轻便 3、有无集成独立GPS 系统 4、CCD 尺寸 5、定点、定距、手动触发 6、云台有无针对外业相机配备的软件,比如Sky scanner是针对Smart 3D建模的一款预处理软件,可以一键导入数据,自动生产smart 3D的工程索引等功能,可以最大程度的减少数据处理人工干预程度。 第三,是软件,这就相当于是这个倾斜摄影系统的脑。好的系统可提供从数据生产、数据转换到数据应用和展示的一套完整的解决方案,更好地帮助用户更高效的进行实景三维数据的生产和应用。

航测1:500房屋测量 欧阳光明(2021.03.07) 技术方案 2018年12月14日 目录 一、技术标准3 二、航飞摄影基本流程4 1.项目所用测量数据4 2.像控点选取要求4 3.飞行及摄影设备7 4.飞行质量要求8 5.影像质量要求9 6.飞行任务规划9 三倾斜摄影测量建模10 3.1空三加密11 3.2加密要求12 3.3模型分块重构13 四立体测图15 4.1 工作流程15 4.2内业采集15

4.3 细部采集16 五外业调绘补测17 六成果整理19 6.1数据编辑19 6.2 数据输出20 七完成成果20 一、技术标准 1.《无人机航摄安全作业基本要求》CH/Z 3001-2010 2.《无人机航摄系统技术要求》CH/Z3002-2010 3.《低空数子航空摄影测量内业规范》CH/Z3003-2010 4.《低空数字航空摄影规范》CH/Z 3005-2010 5.《数字航摄仪检定规程》CH/Z 8021-2010 6.《全球定位系统(GPS)测量规范》(GBT18314-2009); 7.GB/T20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部分:1:5001: 10001:2000地形图图式》 8.《1:5001:10001:2000地形图图式》GBT 20257.1-2007) 9.《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/T18316-2001) ; 10.《1:5001:10001:2000比例尺地形图航空摄影规范》 (GB/T15967-2008); 11.本项目技术设计书。 二、航飞摄影基本流程 1.项目所用测量数据

1、项目测区内有高等级平面控制点5个以上(含五个),用于 精度控制。 2、坐标系统:平面坐标系统采用2000国家大地坐标系,中央 子午线117度,投影面为参考椭球面。 3、高程系统:采用1985国家高程基准。 2.像控点选取要求 1)在选择像控点时,应充分考虑布点要求,将像控点的布设与布点方案结合在一起,选择地形测量对天通视良好且可以明确辨认的地物点和目标点; 2)布设的标志应对空视角好,避免被建筑物、树木等地物遮挡;黑白反差不大,地物有阴影以及某些弧形地物不应作为控制点点位目标; 3)航摄相片控制点的选取还需满足以下几个标准: ①像控点应尽量布设在航向旁向重叠的公共区域使控制点能够公用; ②控制点应选在旁向重叠中线附近,离开中线的距离不应大于3cm,当旁向重叠过大或过小而不能满足要求时,应分别布点; 4)控制点距相片边缘不小于1.5cm,距相片的各类标志不小于1mm; 5)位于自由图边的控制点,应布设在图廓线外(如图1): 图1 像控点布设方案基本图式 6)像控点样式 图2 像片像控点样式

附录E 倾斜摄影测量技术要求 E.1低空倾斜航摄系统的要求 E. 1. 1倾斜航摄飞行平台应符合下列规定: 1 相对航高不宜超过500米,最高不超过1,000米。 2 满载续航能力不宜小于0.5h。 3 应具备3级风力气象条件下安全飞行的能力。 4 巡航速度一般不超过100km/h。 任务载荷(包括相机和其稳定装置)不宜小于2kg。 E. 1. 2倾斜摄影相机的基本性能应符合下列规定: 1 各相机镜头为定焦镜头,且对焦无穷远,各相机内方位元素可精确测定。 2 各相机的有效像素不低于2,000万,最高快门速度应不低于1/1000s。 3 各相机之间的相对位置和姿态关系刚性稳定。 4 相机存储器可容纳的影像数量不宜少于2,000张。 E. 1. 3倾斜摄影相机出现下列情况之一时应进行检定: 1 新购置的或上次检定已过有效期。 经过大修或主要部件进行拆卸更换后。 3 在使用或运输过程中产生剧烈震动以后。 4 检定项目和检定方法按照现行行业规程《数字航摄仪检定规程》CH/T 8021的规定执行。 E. 1. 4低空倾斜数字航空摄影系统中搭载IMU/GNSS系统时,机载IMU/ GNSS 系统的要求应符合现行国家规范《IMU/GPS辅助航空摄影技术规范》GB/T 27919的有关规定。 E.2低空倾斜摄影计划与设计 E. 2. 1根据任务需要制定倾斜航摄计划,宜采用1:2000或更大比例尺地形图或影像图进行,或在三维模型系统中进行,航摄计划应明确任务范围、影像分辨率、航摄方法、技术参数、成果类型及精度、航摄期限等基本内容,并制定实施计划。 E. 2. 2航摄设计用基础地理数据应选择摄区最新的地形图、影像图或数字高程模型,设计用图比例尺与垂直影像地面分辨率关系应符合表E.2.2的规定。

无人机倾斜摄影数据采集方法探讨 摘要:目前,由于航空倾斜摄影的使用成本过高,所以还没有得到大力推广和 使用。基于这样的情况,笔者阐述了无人机航空倾斜摄影数据采集的方法和技术,从而力求降低成本,对该技术进行大力推广,希望为广大的相关工作者提供一些 参考依据。 关键词:无人机;倾斜摄影;数据;采集;方法 一、我国倾斜摄影数据采集的现状 (一)关于倾斜摄影数据采集 早在上个80年代,国外便出现了倾斜航空摄影技术,但该项技术在我国出现的时间却非常短。一般情况下,该技术指的是在一个飞行平台中搭载几台传感器,而且站在垂直和倾斜的角度来获得需要的影像。最后再借助先进的软件来完成三 维实景模型的建立和制作。 (二)我国常用的相关设备 根据载体,可将我国常使用的倾斜相机分为两类。一类是有人机,另一类则 是无人机。这里主要阐述的是无人机。目前,无人机最常见的代表有北京红鹏企 业生产的无人机倾斜相机,另外还有北京数维翔图企业生产的DM5-2010系列。 (三)存在的问题 如今,我国经常采用的无人机相机成本非常高,普遍价格在十万以上。再搭 配一套无人机飞行平台,整个系统的成本高达上百万。也因此,小范围的倾斜数 据采集具有很低的性价比。所以,这样的技术目前没有得到广泛应用。 二、研究的具体方法 (一)消费级无人机的产生 无人机行业的发展越来越快,市场上产生了众多优质的无人机,比如大疆“精灵”系列。其操作起来简单方便,仅需耗费一星期时间学习,便能开始飞行。目前,民用的无人机普遍被用在不同的领域中,比如航拍、测绘勘探、农林作业、电力 巡线、军事侦查、应急救灾等。 (二)拍摄的要求不高 整个相机系统的组成部分是五台相机,其中四台相机倾斜拍摄,一台相机垂 直下视,根据航线来进行间隔曝光。然而对数据进行研究分析后发现,采集数据 的重点在于得到目标全方位的影像资料。也因此可借助一台相机,采取不同的角 度和顺序来曝光,从而替代五视倾斜摄影相机航线间隔曝光。 (三)实现智能控制 无人机的智能控制包括了两个方面,一个是飞行控制,另一个是相机控制。 但很多生产厂家都使用了APM或者是开源飞行系统。从而为使用者提供开发软 件的平台,比如大疆SDK。也因此,借助程序便能促使相机系统、无人机飞行平 台实现智能控制。 (四)一种科学的思路 综上所述,促使无人机飞行系统和相机系统进行结合,并且对航摄路径进行 一定的设计。能控制曝光的角度和间隔,最终实现倾斜摄影数据的采集,为工作 带来更多的方便。 三、无人机倾斜摄影数据采集方法实验 (一)硬件系统 这里选择DJI“Phantom 4”作为硬件系统。这种无人机继承了DJI的优势,比如

毕业设计 题目:倾斜摄影测量在三维建模中的应用学院:测绘工程学院 专业:测绘工程 姓名:原一哲 学号: 061410150 指导老师:李军杰 完成时间:2014年5月25日

摘要 机载倾斜摄影测量系统是对常规摄影测量系统的改进和发展,它能够获取常规摄影无法得到的地物立面的纹理信息和几何信息,在数字城市构建中具有重要的意义。本文应用机载倾斜摄影数据进行了三维建模和单斜片测量的应用研究与实验,初步实验表明:倾斜摄影数据应用三维建模单斜片测量是可行的并且具有较好的应用前景。 关键词:倾斜摄影测量,三维建模,单斜片测量

Abstract Airborne oblique photogrammetric system is the improvement of the traditional photogrammetric system ,which can get the facade texture and geometry information that cannot be obtained by conventional photography ,and it is of great significance in the construction of digital city .In this paper,the airborne oblique photogrammetry data were used for three dimensional modeling and single-oblique photo measure.Preliminary experiments showed the good application prospects. Key words:oblique photogrammetry ;three dimensional modeling;single-oblique photo measure.

航测1:500房屋测量技术方案 2018年12月14日

目录 一、技术标准.................................... 错误!未定义书签。 二、航飞摄影基本流程............................ 错误!未定义书签。 1.项目所用测量数据....................... 错误!未定义书签。 2.像控点选取要求......................... 错误!未定义书签。 3.飞行及摄影设备......................... 错误!未定义书签。 4.飞行质量要求........................... 错误!未定义书签。 5.影像质量要求........................... 错误!未定义书签。 6.飞行任务规划........................... 错误!未定义书签。三倾斜摄影测量建模............................. 错误!未定义书签。 空三加密 ................................... 错误!未定义书签。 加密要求 ................................... 错误!未定义书签。 模型分块重构 ............................... 错误!未定义书签。四立体测图..................................... 错误!未定义书签。 工作流程 .................................. 错误!未定义书签。 内业采集 ................................... 错误!未定义书签。 细部采集 .................................. 错误!未定义书签。五外业调绘补测................................. 错误!未定义书签。六成果整理..................................... 错误!未定义书签。 数据编辑 ................................... 错误!未定义书签。 数据输出 .................................. 错误!未定义书签。七完成成果..................................... 错误!未定义书签。

无人机倾斜摄影三维建模技术研究 摘要:倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术, 倾斜摄影三维数据可为智慧城市、规划、测绘、建筑、基础设施建设等多种行业 提供测绘数据来源。由倾斜影像生成三维模型就是倾斜摄影建模。 关键词:无人机;倾斜;摄影;三维建模;技术;分析 一、倾斜摄影测量原理 倾斜摄影测量是通过在同一飞行平台上搭载多台航摄相机,同时从垂直、前视、左视、右视与后视共5个不同的角度采集影像。可在飞行的过程中以同频率 同时获取多个角度的影像。其中,垂直摄影影像,可经过传统航空摄影测量技术 处理,制作4D产品;前视、左视、右视与后视4个倾斜摄影影像,倾斜角度在15°~45°之间,可用于获取地物侧面丰富的纹理信息。通过高效自动化的三维建模 技术,快速构建具有准确地物地理位置信息的真三维空间场景,直观地掌握目标 区域内地形地貌与所有建筑物的细节特征,可为工程建设提供现势、详尽、精确、逼真的空间基础地理信息数据支持和服务。 二、作业流程: 本研究利用大疆Matrice600Pro作为飞行平台,挂载五镜头倾斜摄影相机进 航拍,利用Smart3D软件进行数据处理。成果完成后,可利用Smart3D、SuperMap、3dsMax等相关三维网格、数字点云等浏览软件进行浏览、查看、地 形地物的量测等工作,可利用AutoCAD、Civil3D等相关软件进行测量专业的扩展 应用。具体工作流程如图一所示。 三、航测准备: 空域申请主要包括两方面工作:1、航摄计划制定。根据测区范围,编制航 测范围缩略图,并制定出完成该航测计划所需要的时间计划。2、航摄空域申请。由航测项目所在的地方政府出具《航空摄影空域申请报告》,应获得战区及下属 空军司令部的批准。 航测技术设计主要确定任务来源、测区概况、主要技术依据、技术设计、实 施方案、质量控制与保障、成果提交等内容。 航测设备的检定应由具有相应资历的法定检验单位进行,并出具相应的检定 报告。系统安装调试包括保证无人机有充足的电力并性能稳定,航测相机能正常 拍摄和记录数据,航测的定姿定位系统工作正常。 四、航空摄影 航测前,应根据测区范围、航测比例尺和地面清晰度的要求,设置无人机的 飞行高度,由于倾斜摄影测量的成果有三维表面模型,对航片的清晰度要求较高,所以航高设置不宜太高,影像重叠度应适当加大,一般设置在75%~85%之间。因 为倾斜摄影相机为五镜头相机(一个正摄相机,四个倾斜45度相机),为了保 证测区影像全覆盖,应保证一定的外扩距离,外扩距离应不小于航高。航测时, 通常情况下,航线应按东西向直线飞行,特定条件下,也可根据地形走向与专业 测绘需要,按照南北走向或沿路线、河流、海岸、境界等任意方向飞行。 五、数据处理 像片控制测量就是在测区实地测定像片控制点的平面位置和高程,用于空中 三角测量计算。像片控制点应保证在像片上清晰易辨别处,高程控制点还应保证 选在高程变化不大的地方。由于本研究应用的航摄设备搭载定姿定位系统

倾斜摄影测量技术在不动产测绘中的应用分析 发表时间:2020-03-13T13:25:55.877Z 来源:《基层建设》2019年第29期作者:李龙 [导读] 摘要:伴随现代数据采集技术的发展,以多镜头倾斜摄影测量为基础,对复杂场景以高精度、高清晰度方式全面感知,从而更为快速、精准的将高分辨率的数字地面模型获取到,将其应用于不动产测绘,可在数据采集、模型构建和快速获取成果等方面,有助于提升传统测绘的数据精度和采集效率,提高不动产管理平台的信息化程度。 曹县自然资源和规划局山东菏泽 274400 摘要:伴随现代数据采集技术的发展,以多镜头倾斜摄影测量为基础,对复杂场景以高精度、高清晰度方式全面感知,从而更为快速、精准的将高分辨率的数字地面模型获取到,将其应用于不动产测绘,可在数据采集、模型构建和快速获取成果等方面,有助于提升传统测绘的数据精度和采集效率,提高不动产管理平台的信息化程度。 关键词:倾斜摄影测量;三维模型;DSM与DOM;立体采集 当前不动产管理过程中,通常以基于传统二维地图的数据采集与管理系统,伴随尤其是建筑立体化发展趋势下,亟待传统不动产测绘向三维多元化、信息多样化发展。采用倾斜摄影测量,可对复杂场景全面感知、大幅度降低外业工作量,缩短外业工作周期,满足城乡不动产大比例尺测量的任务需求。 1.无人机倾斜摄影测量技术 倾斜摄影测量技术实质上是对传感器装载情况的布局,其中四个处于倾斜的角度,一个处于垂直角度,因此可以从不同的角度进行拍摄,同时还能对飞行器的速度、高度以及航向等参数进行技术的记录和处理。整个技术由三个部分组成:飞行器、POS系统和倾斜相机。飞行器的作用在于搭载相关设备按照预设的航向进行飞行,并及时进行航拍;POS系统主要是通过对方位元素信息的捕捉,记录摄影中心的空间坐标和飞行姿态;而倾斜相机的作用在于对地面影像信息的准确采集,可以获得更加真实可靠的信息,确保拍摄的效果真实有效。 利用倾斜摄影测量技术得到的数据更加具有真实性,因此可以相对客观地反映出地物的位置、外形以及高度等特征,由于倾斜摄影测量技术本身包含的空间位置数据相对较多,因此可以弥补传统测量手段地物采集属性错误的缺陷。 2.倾斜摄影测量技术分析 倾斜摄影测量数据采集中,不仅有垂直方向的数据,还有前后左右等倾斜方向的数据,因而在倾斜摄影技术的应用中,需要应用联合平差的方式来处理不同影像的几何变形问题以及建筑物遮挡问题。可用POS软件所提供的外方位元素,再进行精确化同名点匹配,采用自由网光束法的方式来进行多视影像的联合平差,进而获得同名点匹配成果,再建立倾斜技术多视影像测量的自动检验校区的区域网误差平差方程组,完善连接点、线以及坐标控制设计,进行联合平差运算,从而提高联合平差的测量精确值。 而在倾斜摄影测量中进行多视影像的密集分配,主要指的是快速过滤掉照片信息中的繁冗数据,进而找到影像上面的同名坐标点,找全建筑物的坐标信息。此时如果只应用一种匹配方案或者策略的话,获得同名坐标点的速度会比较慢。因而目前所使用的匹配方式主要是多基元和多视影像的密集匹配方式,应用这种密集匹配的方式,能够很好地完成对建筑物侧面信息的提取,还能够看到建筑物的边缘部分,对建筑物墙面进行纹理设计,并将建筑物影像转换成三维立体形式,对建筑物的墙体进行平面扫描与分割,同时赋予不同墙面结构的影响因子权重,促进建筑侧面模型重构。 在通过多视影像密集分配的方式获得较高精确度的表面数据DSM模型时,能够清晰地了解到地面建筑物的特点。可以通过自动空三结算的方式来获得影像外元素,同时找到与匹配的同名单元展开具体的特殊匹配,按照像素的要求来生成表面模型,加入并行算法的计算手段,然后再针对密集匹配后的DSM数据展开滤波处理。而在进行影像纠正时,可以充分考虑到建筑物所在地理位置连续地形的影响因素,并且能够在DSM数据应用的基础上来提取出建筑物的轮廓信息,面片拟合度信息,再通过影像分割、边缘纹理聚类的方式,建立建筑物和多视影像间的同名关系,采用全局优化的策略方式,对建筑影像展开匀光处理,完成对多视影像的几何修正。 3.倾斜摄影测量在不动产测绘中的应用分析 某不动产测绘项目中,结合测区实地建筑建筑特点,设计地面分辨率0.03m。航线设计采用沿测区边界扩张一定距离进行航飞,飞行时间共计4个架次。任务区内主要为居民建筑和农田、池塘、公路等要素,设计飞行高度为136m,航向与旁向重叠率设置为70%,相关技术流程如下: 在光线均匀的条件下采集相关数据,检查影像质量,保证建模质量符合实际要求,去除一些交叉的影响,确保数据处理的效果,依照构建的优质模型来对不动产数据信息进行采集,在此过程中获取相应的影像数据。本项目全自动建模软件和模型浏览管理平台均采用ContextCapture,将地面控制点及飞行位置数据精确的对应到原始影像中,再通过数据处理系统进行影像间同名特征点提取与匹配、空中三角解算、光束法区域网平差、纹理贴图及模型构建进而生产出实景三维影像,并导入EPS三维立体测图软件。在EPS中加入正射影像和三维模型,进行二维与三维联动测图,然后将采集的相关图形进行外业调绘。

倾斜摄影测量开题报告(DOC) 毕业设计(论文)开题报告 题目 倾斜摄影测量应用 学院测绘工程学院专业测绘工程班级测绘一班学号 学生姓名指导教师 开题日期 2014 3 31 《倾斜摄影测量应用》开题报告一、选题的背景与意义: (一)课题研究来源 (二)课题研究的目的通过掌握倾斜摄影测量技术来获取地面物体地形全面准确的三维信息。 (三)课题研究的意义通过研究倾斜摄影测量这项高新技术通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直,倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为准确的信息。传统的影像数据主要来源于垂直角度的航空或卫星影像,这些影像大多只有地物顶部的信息特征,缺乏地物侧面的详细轮廓及纹理信息,不利于全方位的模型重建和场景感知,并且这些影像上的建筑物容易产生墙面的倾斜和屋顶位移,遮挡压盖等问题,不利于后期的几何纠正和辐射处理。 二、国内外研究现状: (一)国内研究现状 (二)国外研究现状 三、课题研究内容及创新 倾斜影像是通过具有一定倾角的倾斜航摄相机获取的,具有如下的特点: 1可以获取多个视点和视角的影像,从而得到更为详尽的侧面信息 2具有较高的分辨

率和较大的视场角,3同一地物具有多重分辨率的影像; 4倾斜影像地物遮挡现象较突出。倾斜摄影测量技术通常包括影像预处理、区域网联合平差、多视影像匹配DSM 生成、真正射纠正、三维建模等关键内容 倾斜影像测量的关键技术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,在该领域的研究已取得很大进展,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,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,数字表面模型生成和真正射影像纠正,数字表面模型生成和真正射影像纠正倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,系统具备高性能的协同并行处理能力,在新一代城 市空间数据基础设施建设中有着巨大的发展潜力。随着我国城市化进程的快速推进,精细化的三维城市模型作为城市规划、建设、管理和信息化的基础数据,得

如何在农村不动产确权中应用无人机倾斜摄影技术 0引言 倾斜摄影技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术,颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台搭载多台传感器,同时从垂直、四个倾斜五个不同角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。无人机具有响应速度快、处理效率高、运行成本低等优势,两者结合颠覆了传统测绘的作业方式,通过无人机低空多镜头摄影获取高清晰立体影像数据,自动生成三维地理信息模型,快速实现地理信息的获取,具有效率高、成本低、数据精确、操作灵活、侧面信息丰富等特点,满足测绘行业的不同需求。 1无人机倾斜摄影技术 1.1倾斜摄影工作原理 倾斜摄影能从垂直、倾斜等不同角度采集影像,获取地面物体更为完整准确的信息,同时记录航高、航速、航向重叠、旁向重叠、坐标等参数。同一地物具有多视角的影像及详尽的侧面信息,将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹 配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等流程,形成最终测绘产品,如图1所示。 1.2无人机倾斜摄影的优点 (1)能够获取多个视点和视角影像,更加真实地反映地物的实际情况,弥补正摄影像的不足,满足多样化的市场需求。

图1航摄飞行及各视角相片示意图和 倾斜摄影技术流程图 (2)通过无人机倾斜摄影技术获取资料,具有成本低、数据准确、操作灵活的特点,可以用低成本实现立体建模。 (3)节约人力效率高,能极大地调节测绘内、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,极大地解放测绘人的劳动时间,减少外业劳动强度。 (4)测量结果转化应用广泛,可直接利用影像进行相关量测工作,拓展了倾斜摄影技术在行业中的应用。 (5)快速响应突发情况,倾斜影像能为用户提供丰富的地理信息,直观的倾斜影像和相关系统辅助分析,能为应急事件的处置提供辅助决策支持。 2无人机倾斜摄影在不动产测绘中应用 为验证无人机倾斜摄影技术在不动产测绘应用的可行性,更好地指导今后相关工作的开展,在定远县农村三权发证项目支撑下,进行低空高分辨率倾斜摄影建模与大比例尺测图生产试验。 2.1数据采集 项目实施分为数据采集、数据预处理、数据生产等三个阶段,采用旋翼无人机进行低空数据采集,数据处理采用StreetFactory(以下简称街 景工厂)软件进行倾斜航空影像数据处理,生产实景三维模型及真正射影像,如图2所示。航飞总体技术指标见表1。

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用 摘要:经济的发展,人们生活水平的提高,促进城镇化进程的加快。无人机倾斜摄影测量作为一项高端的、新型的测绘技术,其在城市化建设中发挥着重要的作用,即通过无人机倾斜摄影测量技术的应用,可以快速建立城市三维模型,为后续工程规划和建设提供有力指导。本文就无人机倾斜摄影测量三维建模及应用展开探讨。 关键词:无人机;倾斜摄影;三维建模 引言 现阶段,无人机倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域中一种新兴技术,根据倾斜摄影技术获得的测量信息建立相应的三维模型,能够更加直观地展现地物、地貌。 1无人机倾斜摄影测量原理 倾斜摄影是在相机主光轴与铅垂线具有一定倾斜角的情况下进行影像拍摄,倾斜摄影测量是在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、4个倾斜等不同角度进行影像采集,在获取建筑物空间地理信息的同时,获取建筑物全方位的纹理信息,可以更为真实、形象地对建筑物进行表现,其打破了传统摄影测量基于正射影像方法只能从垂直方向进行影像采集的局限。倾斜摄影测量从多个角度对建筑物进行影像采集,获取多张多分辨率、多尺度的影像数据,对区域三维模型构建提供了更为丰富的数据支撑,也方便了空间信息的量测,并且数据获取速度快、处理自动化水平高,有利于数据的及时更新。无人机倾斜摄影测量技术是基于无人机搭载平台的倾斜摄影技术,该技术要点在于可以利用多视角影像进行联合平差,尤其是对传统摄影测量影像遮挡、数据规避方面的处理更为方便,提高了测量过程中地理要素间的连接效果,从而提高三维建模基础数据的准确性。而无人机倾斜摄影测量提高了影像信息的密集程度,通过密集匹配可以获得更为广泛的地物属性信息,尤其加强了对地物特征点、线、面属性信息的获取。无人机倾斜摄影测量系统主要由无人机飞行平台、GNSS导航和惯性导航系统、数据传输系统、地面监控系统等组成。为了保证无人机飞行稳定,对倾斜摄影测量的无人机的气动外形及总体结构进行了优化设计,可以满足城市密集区域内的飞行通畅。无人机控制和导航系统是无人机倾斜摄影测量系统的核心部分,包括了飞行控制和管理系统、GNSS导航和惯性导航系统、红外传感器、高度和速度传感器等,可以准确地对无人机飞行姿态、飞行高度、瞬时空间位置等进行记录,控制中心可通过实时的信息反馈对无人机倾斜摄影测量系统飞行姿态、高度等进行调控。 2与传统三维模型比较 传统的三维模型制作通常采用数字正射影像图与数字高程模型进行叠加,快速建立大场景的地表三维模型,其生产出的三维模型纹理分辨率不高,缺少侧面纹理信息,实质上是2.5维的数据产品。对于局部需要精细建模的场景,再采用人工拍照、贴上纹理的方式进行。但由于照片分辨率、角度等问题以及采用的原二维数据底图质量和精度问题,即使这样也并不能完全展现建构筑物各个角度的细节。而采用倾斜摄影测量生产的实景三维模型,是采用多镜头、多角度、实时拍摄的,能够不受地形地貌限制,更加真实全面立体地反映地表物体的局部细节和整体层次。其仿真度、建模效率相比传统的三维模型制作方式,均提高了很多;而时间成本、经济成本均能得到降低。

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