无人机免像控大比例尺测图与精度验证

无人机航空摄影技术如今已经普遍应用于大比例尺地图的制作生产.免像控技术作为一项应运而生的新技术,不但拥有着传统无人机测图的技术优势,还能够进一步减少内业对于空三加密的依赖,缩短航测成图生产周期而备受瞩目.本文主要对无人机免像控大比例尺测图技术进行研究,包括免像控航空摄影关键技术、生产流程、成图精度等多个方面,并结合大疆经纬M210无人机在安徽省宿州市的生产项目介绍无人机免像控航测系统制作大比例尺地形图的技术流程.精度验证表明:现阶段无人机免像控系统可以满足1:500大比例尺地形图生产的精度要求.     

免像控无人机航测技术在舟曲县立节北山滑坡-泥石流灾害应急处置中的应用

近年来,无人机航测技术在地质灾害防治领域广泛应用,特别是在突发性地质灾害应急处置中优势显著。免像控无人机航测技术能够快速获取测绘数据,跟传统航测方法相比,极大的节约了时间和人力成本。文中利用大疆精灵Phantom 4 RTK无人机,对甘肃省舟曲县立节北山滑坡-泥石流灾害进行免像控航测数据获取和处理。根据航测成果快速获取了滑坡形态特征、泥石流沟道特征等相关参数, 分析了滑坡变形迹象,并应用实地测量数据进行免像控航测精度评价分析。研究结果表明:滑坡形态特征、泥石流沟道特征、变形迹象均与实地相符,检核点精度满足《低空数字航空摄影测量内业规范》（GH/Z 3003—2010）数据生产规范,成果数据可用于灾害体变形特征分析、几何参数快速提取,辅助分析评估险情、灾情。对突发性地质灾害应急处置中无人机测绘数据的快速获取工作具有一定的借鉴意义。     

无人机摄影测量在矿山地质环境调查中的应用

为解决传统的人工野外矿山地质环境调查易受交通、地形影响,且劳动强度大、效率低、成本高等问题,将无人机摄影测量技术应用在矿山地质环境调查中。以长春市净月东升采石场为研究区,利用RTK（实时动态差分技术）获取地面控制点坐标,采用大疆精灵4无人机进行航空摄影,在Pix4Dmapper建立的研究区三维模型上经量测、解译等,提取研究区内矿坑面积、边坡方位、长度、高度、体积和表面积以及滑坡、崩塌堆积体和断层等矿山地质环境相关的几何信息,制作了研究区地形图、DOM（数字正射影像）和DSM（数字表面模型）,同时解译了边坡大量随机结构面迹线和产状信息。结果表明,基于无人机摄影测量技术的矿山地质环境调查可以快速获取矿山地质环境信息,获取的结构面倾向、倾角误差分别在5°和4°以内,可满足矿山地质环境调查精度要求。     

无人机航测倾斜摄影在工矿遗址上的应用

介绍无人机航测倾斜摄影技术的特点,结合工矿遗址航测项目的应用,利用无人机航测倾斜摄影技术生产出测区数字正射影像、实景三维模型、数字地形图,达到生产测绘产品目的的同时,探索实景三维模型其它方面的应用,为以后实景三维模型的推广应用提供一定参考。     

Application of UAV equipped with high resolution sensors in fine topographic mapping北大核心CSCD

无人机搭载高分辨率传感器,获取的正射影像和数字表面模型(DSM),能够很好的反映精细地形表面特征。本文以藏东南地区雅弄冰川末端为研究区,利用M300 RTK无人机搭配睿铂M6P量测型相机,获得了地面分辨率为1.5 cm的正射影像及DSM。与航天遥感数据Planet影像和数字高程模型TanDEM相比,无人机航测获取的正射影像、DSM在提取冰川边界、冰川表面形态上具有较大优势。本文利用坡度阈值法、R成像波段阈值法,能够有效提取冰裂隙、冰面湖的分布,且自动提取误差小于10%。因此,无人机航测获取冰川区精细地形在未来冰川研究中具有非常大的潜力,尤其是提取冰面特殊形态,研究微尺度地形对冰川变化的影响。     

GPS技术在巴西某航测工程的应用

1991年1～8月,煤田航测遥感局在巴西福塔雷萨以南地区用GPS(全球定位系统)技术为PDSFN航测工程(主要内容是利用1:3万比例尺航摄象片制作1:1万比例尺正射影象地图)完成了大地控制点与象片控制点的测量任务,取得了显著的经济效益。例如某一独立测区面积14000km~2,只用了29个有效工作日就全部结束了大地控制点的野外观测工作,与常规测量相比显示了巨大的优越性。同时,这一工程是国际上公开招标的测绘项目,是我国测绘服务     

无人机在冰川复杂地形监测中的应用

冰川作为冰冻圈核心要素之一, 是气候变化的天然指示器。通过监测冰川变化, 可以了解局地或全球气候波动, 无人机飞行测量技术是当代冰川观测研究的重要监测技术。选取玉龙雪山白水河1号冰川为研究区, 利用无人机低空飞行航测, 获取冰川末端分辨率为0.09 m的正射影像和数字地表模型（DSM）。将正射影像与高分一号影像、 Google Earth提供的Pléiade影像进行对比分析, 结果表明： 空间上, 无人机航测正射影像能较好的与高分一号、 Pléiade影像产品进行匹配。高分辨率无人机航测影像, 能够很好地表达冰面地形和一些微地貌特征。同时, 无人机航测构建的空间分辨率为0.09 m的DSM模型, 对冰面地形特征反映地更为详尽和准确。此外, 本次航测结合历年卫星遥感数据和地形图资料表明： 自1957年至2018年5月, 白水河1号冰川末端平面距离累积退缩达（646.27±12.04） m。无人机技术在复杂地形、 多云天气、 人工观测难的冰川环境中开展摄影测量具有很大应用前景。通过冰川末端无人机航测实地验证, 将为下一步整条冰川物质平衡的监测和计算提供技术和方法支撑。     

无人机航摄大比例尺地图试验

利用固定翼无人机航摄测绘1：2000、1：1000、1：500地图,检验无人机航测成图能否满足相应规范的精度要求,为以后无人机航摄测绘大比例尺地图提供经验。     

无人机技术在矿山生态修复调查中的应用

矿山开采活动对生态环境破坏巨大,随着近些年生态环境保护力度的加大,陆续关停了部分矿山并进行生态修复。使用无人机获取广州市内某矿山的航测数据,经处理后生成正射影像图、数字表面模型及三维模型,这三类成果互补展现精细全面的矿山环境,包含丰富的矿山地理信息和真实地物纹理,最后进行坡度、坡向处理分类,为矿山修复工程设计、工程挖填方估算、复绿物种选择和修复方式等提供基础资料。研究结果表明,采用航测技术可快速有效地获取矿山生态修复的基础性数据,提供生态修复规划的参考依据,也可运用于山体滑坡、崩塌、泥石流等相关地质灾害的防治与监测工作。     

面向东川复杂山地泥石流沟谷三维地形建模及特征分析的无人机遥感探测应用研究

以云南省东川区小江流域中游左岸大白泥河支流的泥石流沟谷为研究对象,利用无人机遥感技术采集该泥石流沟谷地表地貌数据,提出结合地面三维激光扫描建模数据进行同名地物控制点提取,实现无人机影像数据的绝对定向方法。通过Smart3D影像数据处理,构建研究区三维地形模型,得到数字正射影像（Digital Orthophoto Map,DOM）、数字表面模型（Digital Surface Model,DSM）和高密集匹配点云。利用PhotoScan软件中的不规则三角网渐进加密技术对点云数据进行处理,得到0.5 m分辨率的数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）。结合ArcGIS和Cloud Compare中的相关地形分析模块,实现对该段泥石流沟谷地区的地形特征分析。基于无人机遥感的泥石流沟谷地形建模及特征分析研究中采用的技术路线和方法,对于定性、定量探测高原复杂山区地质灾害及其监测、防治等具有重要实证案例参考价值与实践指导意义。     

基于EPT2009平台大比例尺数字正射影像的生产新技术

通过对EPT2009软件平台大比例尺数字正射影像图制作的分析,探讨大比例尺数字正射影像的生产新技术、新方法,提出一套DOM产品加工新工艺流程,以龙岩测区航测工程为例加以说明。     

无人机航测空三点误差分布及像控点对其精度影响机理

无人机以其机动灵活、受天气影响小、快速获取目标区域影像的优势已成为矿区地表形变监测的重要方法,如何提升无人机测量精度是亟需解决的关键问题。在系统分析无人机监测地表点精度影响因素基础上,重点研究了像控点质量对空三点误差分布、精度的影响规律。首先采用大量的重复观测实验的方法,研究揭示了在四周均匀布设像控点条件下,监测点平面位置、高程的误差特性及其分布特征;在此基础上,通过对像控点平面坐标、高程坐标施加随机误差,研究了像控点平面、高程精度与监测点平面、高程精度的对应关系。最后,依据前述研究成果,给出了提升无人机地表沉陷监测精度的策略。研究结果表明,在四周均匀布设像控点条件下,无人机测量点位平面、高程误差符合正态分布规律,但存在一定的系统误差影响;像控点平面坐标、高程坐标对空三解算平面坐标、高程坐标影响具有独立性;通过对多次测量结果进行数字平均可以有效提升测量精度。研究成果为采煤塌陷区无人机高精度监测方案设计提供理论与技术支撑。     

基于无人机摄影测量的露天矿边坡数值模拟

数值模拟是露天矿山边坡稳定性分析的常用方法,边坡模型构建是数值模拟的基础,地形测量的准确性对于边坡稳定性分析精度具有十分重要的影响。近年来,低空低速小型无人机(UAV)被广泛应用于地质调查中,为复杂条件下地形快速测量提供了一种可行的方法。针对露天矿山边坡坡形更新快、地形复杂、人工测量困难的情况,采用搭载单镜头小型无人机,对露天矿山边坡进行低空摄影测量,并通过飞行试验,对比研究了无人机搭载镜头旋转角度对边坡测量精度的影响,最终得到高精度边坡数字高程模型(DEM),并通过Surfer、Rhino等软件转化为三维FLAC模型,实现从无人机测量到三维数值模型的快速建立。得到以下可供参考的研究结论:在目标边坡坡度小于45°时,无人机搭载镜头旋转角度不同对边坡测量精度有较大影响,当镜头旋转角度介于70°~90°时,获得的测量精度较高;与人工测量相比,无人机摄影测量获得的边坡坡形更符合真实边坡实际坡型;无人机航拍照片经过PhotoScan、Surfer、Rhino等软件的转化,能够快速建立三维数值模型,并获得更好的数值模拟计算结果,满足边坡稳定性分析需要。     

无人机航摄在丘陵地区大比例尺地形图测绘中的应用研究

通过对无人机系统的组成及特点展开具体分析,继而阐述飞行姿态、航线设计、镜头检校、自动空三与模型创建、像控点布设方案和基于立体采集的无人机航摄成图的精度控制要点,并对当前无人机航摄在丘陵地区地形图成图中的应用现状展开详细阐述,以实例分析的方式,通过精度分析,证明无人机航摄成图精度满足丘陵地区1∶2 000地形图的精度要求。     

我国煤炭航测技术的最新发展

中国煤炭地质总局航测遥感局作为我国煤炭航测技术的主要单位,承担着95％以上的煤炭矿区航测成图任务,并逐步发展成为我国集航空摄影、遥感地质、地图制印、地下管线探测、地理信息技术等全面发展的空间信息产业集团：伴随着计算机技术的发展,煤炭航测技术走过了从模拟测图到解析测图,最后发展到今天的全数字测图的历程。目前煤航已拥有和掌握了IMU／DGPS辅助航空摄影技术、SAR（合成孔径雷达）成图技术、LIDAR（机载激光扫描）技术等空间数据采集最新技术。     

SPOT-6与无人机航测技术在第四纪地质及活动构造填图中的应用——以内蒙古1:50000呼勒斯太苏木等四幅填图试点为例

选择SPOT-6数据,对内蒙古呼勒斯太苏木等四幅图的SPOT-6遥感影像进行正射校正、配准及信息的数字增强处理后,根据不同地质体影像特征、野外实地调查,初步建立了填图区第四纪地层及新构造活动的解译标志,并结合野外地质调查,对研究区沉积物的成因类型和分布范围、地貌特征及分区、活动构造运动等进行了调查验证;利用2015年飞行的无人机航测数据,对区内新构造、活动构造进行了识别及活动性质的初步判断。研究结果表明,高精度遥感技术及无人机技术在平原区第四纪地质填图中具有独特优势,有助于快速识别第四纪沉积成因类型与相对时序及准确厘定区域主要活动断裂空间位置与活动特征,从而有效提升填图工作效率,并弥补地表调查的局限。      

无人机航摄系统在滩涂高程测量中的应用研究

从理论高程精度的公式推导出发,阐述了像素分辨率和基高比是影响理论高程测量精度的主要因素,指出了理论高程精度对航摄系统的选择以及飞行参数的设计具有重要参考价值;进行了无人机航摄系统在滩涂高程测量中的应用试验,结果表明,无人机航摄系统的实际高程测量精度可以优于±15cm;最后通过理论高程精度和实测高程精度的对比分析,指出影像质量、像控精度以及空三解算精度等因素的优化是实测高程测量精度进一步提升的关键。     

基于无人机遥感的矿山地质灾害解译

矿山地质环境调查是为了查明在矿产资源开采过程中遇到或者诱发的地质环境问题并对其作出评价和预测。传统的人工地质环境调查方法正面临时效性和安全性的挑战,无人机遥感正是取代人工地质环境调查的手段之一。基于2016年10月在北京市门头沟区的一次无人机飞行获取的数据,使用Pix4Dmapper等软件生成正射影像、数字高程模型以及三维模型,然后对该区进行遥感地质解译,建立滑坡、地面塌陷、不稳定斜坡、地裂缝、煤矸石堆、其他渣堆的解译标志,形成了一套适用于矿山的无人机遥感的地质灾害解译方法流程,通过实地验证,证明无人机遥感地质灾害解译效果良好,适合在矿山地质灾害监测方面推广应用。     

SWDC数码航摄区域网控制点布设的精度试验

介绍了SWDC数码航摄影像的技术基础和其应用于航空摄影测量的优越性,鉴于SWDC像幅的特殊性,在保证量测精度的前提下,为减少外业作业的工作量,通过以不同基线的区域网像片控制点布设方案的精度试验,证明了控制点按照8条基线布设可满足内业生产及大比例尺地形图的需要。     

无人机摄影测量在屋顶平改坡规划中的应用

采用无人机倾斜摄影测量方法以屋顶平改坡规划设计应用为研究对象,进行屋顶平改坡的三维测图与倾斜三维模型展示任务。首先采用无人机搭载高清相机获取测区的影像数据,然后通过无人机影像数据构建数字正射影像和倾斜实景三维模型,最后基于倾斜实景三维模型进行屋顶二维线划图的绘制,获取屋顶完整信息。应用结果表明,无人机摄影测量方法能够快速获取屋顶的二维和三维模型信息,提高生产效率,有效减少成本,为后续屋顶改造提供数据支持,推进城镇环境综合整治,具有较好的工程应用前景。