低空无人机倾斜摄影测量测图精度实证

为了研究倾斜摄影测量对测图精度的提高作用,以A、B两个测区为例,分别以双片和多片前方交会、竖直和倾斜影像为对比条件,建立立体模型与实景三维模型,并通过对模型和数字线划图中检查点的误差统计,对平面精度和高程精度进行对比分析。相比于基于双片前方交会生成的立体模型,基于多片前方交会生成的实景三维模型精度更高;在地形为高山地的A测区,平面和高程中误差均由分米级提高至厘米级,结合《数字航空摄影测量空中三角测量规范》可以达到1：500比例尺的成图标准。相比于竖直摄影测量,倾斜摄影测量的交会光线更多,因而其模型精度也更高;在地形为山地的B测区,高程精度可与平面精度相当,中误差均在5 cm以内,解决了航空摄影测量因影像采集方式而高程精度较差的难题,基于倾斜实景三维模型进行三维测图,数字线划图中等高线中误差满足《1：500 1：1 000 1：2 000地形图航空摄影测量内业规范》中对1：500比例尺的精度要求。     

南天山秋里塔格构造带中段地表变形遥感定量解译

利用LandSat7 ETM＋多光谱影像、Corona立体像对和QuickBird高分辨率影像对南天山秋里塔格构造带中段地表构造进行定量解译,结合野外调查,分析该复杂构造区浅层构造形态及地貌表现。利用Corona立体像对和QuickBird高分辨率影像测量的构造产状和地表变形参数揭示了该区地表构造变形细节特征。野外测量和遥感影像所揭示的构造地貌和地表变形特征充分反映了秋里塔格背斜中段新构造运动。多源遥感数据叠加分析表明,南秋里塔格背斜和库车塔吾背斜在库车塔吾河处的构造交汇形成了秋里塔格构造带中段复杂的构造变形。在交汇部,中新统吉迪克组(N1j)和康村组(N1k)地层错断并在地表形成若干个表皮褶皱和断层,上新统库车组(N2k)地层虽有扭曲但地层连续,地层由老到新变形逐渐减小,反映了上新世以来该区在沉积的同时继续构造变形。上新统库车组(N2k)和第四系(Q)的生长地层也揭示出该构造一直活动。     

航空摄影测量影像定向的若干探讨

简要叙述了现行航空摄影测量的作业模式和关键技术要求，分析了直接利用航摄像片外方位元素恢复立体模型所得到的目标点物空间位置精度以及模型点的上下视差。经对带有双频动态GPS数据的1∶2 500～1∶60 000各种摄影比例尺的覆盖多种地形航摄像片的试验表明，由摄影测量加密所获取的影像外方位元素可直接用于4D产品生产中的影像定向，而由POS系统提供的影像外方位元素还难以直接用于摄影测量测图。      

基于边缘提取算法的岩层三角面产状半自动提取

岩层三角面的准确识别和快速检测是利用遥感技术获取地表地层产状信息的有效途径.提出了利用高分辨率卫星遥感立体像对,通过自动迭代调整高斯分布模型方差的Canny边缘检测算法实现岩层三角面半自动检测和地层产状快速提取方法.以南天山吐格尔明背斜为实验区,使用Worldview-2立体像对构建数字高程模型和0.5 m分辨率的数字正射影像,利用岩层三角面检测算法提取实验区的岩层三角面和产状.结果表明,提出的方法客观高效,提取准确率达到90.2%,能够准确反映构造趋势的变化,为复杂构造带的地表建模和构造分析提供依据.      

数字航空摄影测量学方法在活动构造中的应用

为了高效率、高精度地获取活动构造研究中的定量参数, 引入数字航空摄影测量学方法十分必要.在川西地势陡峻的鲜水河断裂带上进行了试验性研究, 探讨了测量精度和效率, 总结了工作流程与操作方法.利用空间信息增强的正射纠正影像、大比例尺地形图和地形剖面图, 获得康定南团结乡附近鲜水河断裂带康定段断层迹线的空间分布, 量测得到该断裂在T1洪积扇形成以来左旋水平位移量为43 m, 垂直位移量为5.8 m.结果表明, 利用数字航空摄影测量学方法进行活动构造地貌研究中水平累积位移量、垂直累积位移量、断层长度等定量参数的测量以及构造几何学精细解析与构造地貌成图完全能满足精度要求, 大大提高了野外工作效率, 是活动构造定量研究的一种有效的技术方法.      

浅谈无人机摄影测量

分析低空遥感摄影测量,平台和相机选取,外业像控,以及空三加密、数字测图、精度分析等,从而选择出最优化作业方案。     

浅析数字摄影测量在1∶500地形图测绘中的应用

数字摄影测量,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等理论与方法,以计算机视觉代替人眼的立体观测,其产品与中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的,较之常规的(传统的)数字产品的生产方法,具有自动化程度高、速度快、成果多样化等优点。两次外业和两次内业,是∶地形图数字摄影测量的主要作业流程,第二次外业调绘作为1500数字摄影测量的主要外业工作与常规调绘方法有一定的区别。∶地形图数字摄影测量适合于1500大面积数字化测图。     

浅析数字摄影测量在1：500地形图测绘中的应用

数字摄影测量，应用计算机技术、数字影像处理、 影像匹配、模式识别等理论与方法，以计算机视觉代替人眼的立体观测，其产品与中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的，较之常规的（传统的）数字产品的主要方法，具有自动化程度高、速度快、成果多样化等优点。两次作业和两次内业，是1：500地形图数字摄影测量的主要作业流程,第二次外业调绘作为数字摄影测量的主要外业工作是常规调绘方法有一定的区别。1：500地形图数字摄影测量适合于大面积数字化测图。     

控制点布设方案对无人机精度测量的影响及其应用

近年来矿区地质灾害愈发严重。为准确监测尾矿坝地表沉陷变形,以地形地貌复杂的尾矿坝为研究实例,开展无人机低空摄影的形式进行监测数据收集。无人机原始POS数据存在系统误差的问题,文章利用误差改正模型纠正原始POS数据,并设计7种像控点布设方案,并对获取的尾矿坝高分辨率正射影像及DEM进行了精度评价。结果显示,当布设像控点数量为8个时,数据误差可以控制在3 mm以内;用两期DEM数据差值覆于地面模型,生成尾矿坝沉降图, 沿Y=350 m、Y=100 m和X=60 m剖面线做剖面图。基于测量结果发现,尾矿坝已出现整体沉降,其中南部尾矿坝下坡沉降范围最大,沉降范围在0.16 m之内。这次应用验证了在尾矿坝地表监测中无人机低空摄影测量的精度是可靠的。利用无人机的高精度成图方法对尾矿坝变形进行监测,对应急响应溃坝可能导致的绿洲地区及周边河湖生态灾难地形和矿区安全生产起到一定的预警作用。     

控制点布设方案对无人机精度测量的影响及其应用——以西北地区某尾矿坝地表沉降监测为例

近年来矿区地质灾害愈发严重。为准确监测尾矿坝地表沉陷变形,以地形地貌复杂的尾矿坝为研究实例,开展无人机低空摄影的形式进行监测数据收集。无人机原始POS数据存在系统误差的问题,文章利用误差改正模型纠正原始POS数据,并设计7种像控点布设方案,并对获取的尾矿坝高分辨率正射影像及DEM进行了精度评价。结果显示,当布设像控点数量为8个时,数据误差可以控制在3 mm以内;用两期DEM数据差值覆于地面模型,生成尾矿坝沉降图,沿Y=350 m、Y=100 m和X=60 m剖面线做剖面图。基于测量结果发现,尾矿坝已出现整体沉降,其中南部尾矿坝下坡沉降范围最大,沉降范围在0.16 m之内。这次应用验证了在尾矿坝地表监测中无人机低空摄影测量的精度是可靠的。利用无人机的高精度成图方法对尾矿坝变形进行监测,对应急响应溃坝可能导致的绿洲地区及周边河湖生态灾难地形和矿区安全生产起到一定的预警作用。     

资源三号数据在重力中区地形改正中的应用

针对我国资源三号卫星立体影像数据,利用GPS控制点,结合前视、下视、后视区域网平差精化有理函数模型,探讨了资源三号卫星立体影像数据用于重力中区地形改正的高精度DEM生成方法。通过1：1万高精度DEM数据进行地改实验验证表明：资源三号卫星立体影像数据提取的DEM可以满足1：20万区域重力测量中区地改精度要求,为我国重力测量中区地形改正提供了一条有效途径,拓展了资源三号数据在区域重力测量中的应用。     

3D modeling of large urban areas with stereo VHR satellite imagery: lessons learned

This paper discusses the potentials of very high-resolution (VHR) stereo imagery for automatic generation of digital surface models (DSM) and 3D information extraction on large metropolitan cities. Stereo images acquired by GeoEye-1 on Dakar (Senegal) and Guatemala City (Guatemala) and by WorldView-2 on Panama City (Panama), Constitucion (Chile), Kabul (Afghanistan), Teheran (Iran), Kathmandu (Nepal), and San Salvador (El Salvador) were processed following a rigorous photogrammetric approach. The work focuses on evaluating the quality of the DSMs in relation to the image and terrain characteristics. The size of the datasets, the variety of case studies, and the complexity of the scenarios allow to critically analyze the potentials of VHR stereo imagery for 3D landscape modeling for natural hazards assessment.     

铀资源勘查遥感技术“十二五”科技发展动态

文章简述了遥感勘查技术的总体发展现状、铀矿勘查需求、存在问题和＂十二五＂主要发展方向,重点分析了遥感应用基础创新、热红外高光谱与微波遥感、四维地质填图与立体勘查技术在铀资源勘查领域的应用前景与潜力。     

无人机摄影测量在高陡边坡地质调查中的应用

在高陡边坡的地质调查中,测量岩体结构面的工作经常受到复杂地形的限制无法正常开展,急需一种全方位的精确测量技术。结合近年来低空低速小型无人机技术的快速发展,使用搭载单镜头的小型无人机,基于多视立体视觉算法（PMVS）和运动结构恢复算法（SfM）对目标物进行三维重建,通过现场试验和数据后处理,总结出了一套无人机摄影测量技术在高陡边坡地质调查中的应用方法,并得到了初步的研究结论：轻小型的单镜头多旋翼无人机能够采集到有效的地形数据,在三维点云中处理使用基于最小二乘法的平面拟合算法,可以提取出准确的结构面参数,进一步将这些结构面绘制在赤平极射投影图中,能实现高陡边坡的数字化岩体产状测量。     

地面-井下双源瞬变电磁立体探测模拟研究

在探测地下、井下或巷道下方的局部异常体时,地面瞬变电磁信噪较低而井下瞬变电磁发射磁距受限,因此探测深度较小。为解决这个问题,本文提出了一种地面大回线仅发射+井下重叠回线发射接收的地面-井下双源瞬变电磁立体探测方法。通过COMSOL软件数值模拟与室内水槽试验,模拟了四种不同的瞬变电磁装置(井下重叠回线,井上大回线发射+井下小回线接收,地面中心回线,地面-井下立体探测)探测。数值模拟结果发现地面-井下双源装置的感应电位曲线幅值最大且灵敏度最高;室内模型试验结果绘制成感应电动势多测道剖面图,分析比较其曲线特征,表明地面-井下瞬变电磁立体探测明显优于其他三种瞬变电磁装置,其效果非常明显、稳定且磁感应强度更高,与数值模拟结果一致。因此,地面-井下双源瞬变电磁立体探测方法可行且值得推广。     

基于无人机遥感的河流阶地提取

河流阶地记录了河流演变过程中因构造抬升或气候变化引起的侵蚀基准面变化的信息,阶地的提取与划分对于新构造研究与古气候重建有着重要的意义,在分析传统阶地提取方法不足的基础上,提出了一种利用无人机遥感进行阶地提取的新方法.该方法利用无人机航拍影像和高精度地面控制点,通过基于计算机视觉的多视立体运动恢复结构(structure from motion with multi-view stereo, SfM-MVS)技术自动生成研究区高分辨率的正射影像和数字表面模型(digital surface model,DSM),在此基础上根据河流阶地的几何特征,利用高程、坡度及影像灰度等统计量实现阶地信息的提取.利用这一方法对汉江支流蛮河下游河段的阶地进行了提取试验.结果表明,该方法能够提取到两级河流阶地和一级河漫滩信息,提取结果与野外实测结果有较好的一致性.与传统阶地提取方法相比,该方法具有精度好、效率高、可视化效果全面直观等优势,显示出无人机遥感在河流地貌学研究中的巨大优势和广阔应用前景.      

Development of a methodological approach for the accurate measurement of slope changes due to landslides,using digital photogrammetry

This paper presents a method for studying recent landscape evolution due to mass movements. The method presented employs digital photogrammetric techniques, combined with global positioning system (GPS) measurements, to analyse landslide features depicted in aerial images taken by ad hoc and historical flights. The method was applied and validated in a 7 -km² area, located on a south-facing slope of a tributary of the Pas River (Cantabrian Range, Spain). In this area many landslide deposits and features are present, dated from 120,000  years BP to the present. The method starts with the design and carrying out of an ad hoc flight to take 1:5,000 photographs to be used as a reference, using different aircraft devices to control the position and geometry of the photograms. Different ground control points (GCPs) were measured using GPS techniques to support the geomorphological and photogrammetric work. Reference and historical photograms were digitised in a photogrammetric scanner and the digital images and GCPs were incorporated into a digital photogrammetric workstation to generate the reference digital stereo models by aerotriangulation. The models generated have a precision of 21 cm for the reference images and 33 cm for the historical images. The obtained landslide maps were compared with traditional geomorphological maps and an increased precision in the volume and area measurements was confirmed. Backward crown displacements show rates for the last 15 years of 15 mm year^?1. Mass involved in landslide mobility rates in recent landslides are 440  tons.     

数字区域地质调查系统技术研究

数字区域地质调查是地质调查主流程信息化迫切需要解决的问题。也是世界先进国家区调工作的普遍趋势，根据世界先进国家在野外地质调查与填图采集技术方面的研究现状，结合我国实际，基于3S技术野外地质调查与填图信息化的新一代野外数据采集（器）技术，从改变传统的填图手段、提高研究精度和程度、加快研究周期、改变成果表现形式的技术方法着手，对野外地质调查与填图数字化采集技术、数据模型、技术流程、实现的工具与方法等进行了初步探讨。