一种无人机测绘稳健性评价新方法及应用试验

基于无人机摄影测量技术,对盛海花园小区进行了1∶500大比例尺地形图测绘,获得了高精度数字线划成果。通过与RTK测图成果比对,验证了地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差、地物点相对于邻近地物点的间距中误差和高程中误差符合规范精度要求。针对无人机测绘的不稳定性,提出了稳健性精度及其验证方法,经检验平面稳健性精度高达93. 2%,高程稳健性精度达到86. 4%,因此不失为一种可行的测图新手段,对于提高测绘效率具有重要意义,也为类似测绘工程提供一个可借鉴技术依据。     

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...     

无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测量中的应用

在大比例尺地形图测量工作中，相对于传统的方法，无人机倾斜摄影测量技术具有工作周期短、成本低的优点。其工作过程为：首先，通过野外航空摄影建立实景三维模型图；然后，用软件进行立体测图，对不能准确判读的部位进行野外调绘，对影像不清的部位用RTK方法补测数据；最后，对立体测图、调绘和补测数据进行处理，形成地形图。     

大比例尺数字测图的精度浅析

在大比例尺数字测图工作中,全站仪电子极坐标法的精度与测点至碎部点的距离有关.当测站点至碎部点的水平距离不大于500m时,平面位置误差和高程误差均附合规范要求的地形图精度.在测量工作中,根据实际情况测距最大长度可以大于测量规范要求.     

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。     

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。      

大比例尺地形图平面位置和高程精度浅析

通过对大比例尺(1:1000,1:2000,1:5000)地形图平面位置的精度和高程精度的分析研究,掌握了衡量地形图平面位置的精度和高程精度的方法,及如何在测图过程中尽量消除和避免产生误差,以保证在具体测图工作时,按照准确(在精度要求的范围内)、逼真、清晰的原则进行成图。     

基于无人机倾斜摄影测量和BIM技术的三维实景模型在水利工程设计中的应用研究

近年来计算机技术的不断发展,无人机倾斜摄影测量技术也随之越来越便捷高效,目前该项技术已经基本成熟并在工程测量中逐渐普及。针对逐渐趋于主流的无人机倾斜摄影与BIM相结合构建的三维实景模型在水利工程设计工作中的应用及三维成果的应用设想进行研究探索可知,通过无人机倾斜摄影测量技术我们可以得到工程区内的三维实景模型,而BIM技术可以构建工程设计模型,通过三维实景模型与BIM模型的融合,我们可以将建成后的水利工程模型直观的呈现在人们面前,实现设计蓝图与现实环境相结合,可有效解决工程量估算误差较大问题,保证设计数据的准确性和一致性。     

基于无人机倾斜摄影的数字露头实景三维模型构建

地质露头在地质研究中具有极其重要的地位。传统地质露头野外数据采集多以相机拍照、人工测量为主,存在诸多局限性。基于无人机的倾斜摄影技术及其配套的快速三维建模技术是近年发展起来的高新技术。本文将无人机倾斜摄影技术引入地质露头数据采集中,研究了基于无人机倾斜摄影的数字露头实景三维模型构建方法并详细论述了工作流程。文章以鄂尔多斯盆地大石头井沟剖面和二道沟剖面为例进行了案例分析。研究表明：基于构建的数字露头实景三维模型可进行剖面量测、岩层岩性分析、岩层走向分析、岩层叠覆情况分析等多种地质分析。相较于传统地质露头数据采集方式,该方法具有真实全面、高效易用的特点。     

全数字摄影测量系统作业方法分析

介绍全数字摄影测量的工作流程，分析航空像片的扫描数字化质量对内业的精度影响，探讨全数字摄影测量内业作业过程各个环节的数字几何关系和误差影响，比较不同地形地貌条件下生成数字高程模型DEM，数字正射影像图DOM的作业流程。     

数字摄影测量采集岩体结构面信息的控制测量方法

以吉林省长春市净月潭附近的废弃采石场为研究对象,开展了基于数字摄影测量的边坡结构面信息采集的控制测量研究。控制测量分级布设:首级平面控制采用一级导线测量,高程控制采用全站仪对向三角高程法和全站仪垂距测量法,通过对比两种方法的观测结果,发现在一些地形起伏较大的地区,全站仪垂距测量法可以满足高程控制测量的精度,而且方便快捷,同时探讨了GPS-RTK控制测量在数字摄影测量中的应用;次级坡面控制采用空间极坐标测量法。通过控制测量,可以为边坡结构面信息的摄影测量获取提供准确、可靠的基准。     

高精度三维地震勘探在八宝矿区的应用

以八宝矿区为例,针对山区存在的复杂浅表层地震地质条件,进行了高精度三维地震勘探,取得了准确率较高的成果。以往山区三维地震勘探漏掉解释小型构造和构造偏移较大的现象有了很大的改善,所以在山区地形高差大、浅表层地震条件复杂、深层地震条件一般、南部地层反转等特点下,开展高精度三维地震勘探具有重要的意义。     

重力近区地形改正精度探讨

在大比例尺重力勘探工作中,近区、中区地形改正误差对重力总精度影响较大。在实际工作中,近区域地形改正一般采用实测或用地形图读图计算;中区地形改正一般采用地形图读图计算,《大比例尺重力勘查规范》只考虑地形图高程精度对重力总精度的影响,忽略了地形图平面坐标精度对重力总精度影响。这里从锥形、扇形基本地形改正公式推导出发,探讨不同比例尺,不同高程,平面精度对重力总精度的影响,并提出了不同地形改正精度对地形图比例尺及高程,平面精度要求建议。     

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。     

三维地形渲染中视景体剔除效果的改善

为提高三维场景的渲染质量,需要根据场景绘制的数据总量以及当前视点观察位置,对视景体外的实体进行消隐处理.在对三维地形渲染特征以及透视投影参数进行分析的基础上,针对以规则格网为原始数据的三维地形场景,建立了透视投影远近裁剪平面与当前场景观察模式之间的对应关系.采用裁剪平面动态设置的方法,在保证三维渲染精度与速度的前提下,有效改善了由固定裁剪平面引起的图形不正常裁切现象,提高了三维地形场景的渲染效果.      

基于三维地理信息系统的岩层产状测量方法

利用三维地理信息系统技术和多比例尺的国家基础地理信息数据,在计算机软硬件平台支持下,进行浅层岩层产状的测量和计算,可以用来替代传统的野外测量.该方法利用数字地面高程和高分辨率的数字正射影像图数据,建立研究区域的三维场景,在计算机辅助下实现动态实时测量各种浅层岩层产状.通过选取和测量岩层上10个以上点的三维空间坐标,并利...     

Evaluation of intermediate TanDEM-X digital elevation data products over Tasmania using other digital elevation models and accurate heights from the Australian National Gravity Database

The successful operation of the TanDEM-X satellite mission is the start of a new era of globally consistent and accurate digital elevation data for planet Earth. In this work available 12 m-resolution intermediate TanDEM-X products (DEM: digital elevation model; HEM: height error map; COV: coverage map; WAM: water indication mask) are evaluated over Tasmania. Elevations from the TanDEM-X intermediate digital elevation model (IDEM) are compared with (a) other global DEMs (30 m-resolution SRTM1 USGS v3 and 30 m-resolution Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflectometer (ASTER GDEM2), (b) the local 25 m-resolution DEM made available by Tasmanian environmental authority (DPIPWE), and (c) over 15 000 accurate ground-control-points (GCPs) from the Australian National Gravity Database (ANGD). The comparison with ASTER and SRTM over the area of Tasmania involves over 500 million valid TanDEM-X IDEM elevations. The root-mean-square (RMS) of 8.8 m indicates a reasonable to good agreement of TanDEM-X IDEM and SRTM, while ASTER shows almost twice the disagreement in terms of RMS (～16.5 m). Both, ASTER and SRTM show a (mean) offset of –1.9 m and –2.3 m w.r.t. TanDEM-X IDEM, respectively. By comparisons with GCPs, we find that SRTM and ASTER overestimate the terrain height. The comparison with the AGND GCPs also allows an estimate of the absolute accuracy of the IDEM, which is found to be superior to that of SRTM or ASTER. The RMS error of 6.6 m shows that the IDEM is close to the officially denoted 4 m absolute vertical accuracy considering that the GCPs are not error free. The height error map information layer is found to a suitable first indicator of the (local) accuracy of the IDEM in a relative sense. However, we find that the HEM tends to underestimate observed differences to the GCPs. Terrain-type analyses reveal that the TanDEM-X IDEM is a very consistent elevation database over Tasmania. In conclusion, our study demonstrates that the new TanDEM-X elevation data sets provide improved high-resolution terrain information over Tasmania and beyond.     

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。     

机载LiDAR与地面三维激光扫描在贵州水城独家寨崩塌地质灾害风险调查中的应用

在贵州岩溶山区开展地质灾害风险调查时,由于局部存在高差较大的复杂山体,传统的地面调查手段往往具有局限性。为有效地识别及测量潜在的高位隐蔽性地质灾害隐患,采用无人机载LiDAR和地面三维激光扫描的方法,通过“俯视”数据与“正视”数据相融合,可完整、精确地获取崩塌危岩带的高精度点云及三维模型等数据。以贵州省水城区鸡场镇独家寨崩塌为例,通过野外数据采集-原始点云处理-不同数据融合-整体着色修复等步骤,最后得到研究区高精度三维模型数据,在此基础上对岩体结构和裂隙进行提取,解译出层面和两组节理裂隙产状,进而有效识别危岩体的空间分布,并基于网格划分方法计算出危岩带的规模约6.6×104 m3。结果表明无人机载LiDAR与地面三维激光扫描相融合的方法可优势互补,具有可操作性强、精度高、识别准等特点,可有效地获取解译并识别危岩体的分布及规模,为后续稳定性分析及风险评价提供基础。     

Integration of geodetic and geotechnical deformation surveys in the geosciences

Ground movement studies can utilize information from conventional geodetic surveying, photogrammetry, and geotechnical measurements of strain, tilt, etc. Each method alone cannot yield a complete picture of the deformation. However, each is complemented by the others. Hence, their integration in a simultaneous analysis in space and in time is advocated. An integrated analysis is readily accommodated by a generalized method of deformation analysis devised by the authors. Any number of measurements of any type can be considered in any fashion of modelling with full statistical assessment of the modelling and of derived characteristics. Such an integration is illustrated using data from a coal mining area in rugged mountainous terrain of western Canada. Conventional terrestrial geodetic methods connected 15 stations. Displacements from an additional 29 points were obtained from aerial photogrammetry. Biaxial tiltmeters continuously measured ground tilts at 3 stations. A surface of subsidence for the whole area was modelled with the graphical depiction in three dimensions.