无人机大比例尺免像控关键技术探讨

针对无人机摄影飞行速度不稳定导致影像获取时刻曝光误差不统一问题,提出无人机大比例尺免像控方法．首先,探讨分析影像镜头畸变误差模型以及曝光延迟带来无人机曝光未同步问题;然后,对传统的GPS辅助光束法平差模型中引入曝光延迟模型,提出引入曝光延迟的GPS辅助光束法平差方法;最后,以工程实例验证该方法的有效性,实验结果表明本文方法可以在无像控点参与情况下满足1∶500的大比例测图精度要求.      

对偶四元数GPS辅助光束法区域网平差

针对GPS辅助光束法区域网平差中线元素和角元素分而治之引起转动和平移的耦合误差问题,该文提出了一种基于对偶四元数的GPS辅助光束法区域网平差方法。利用对偶四元数统一描述像空间坐标系与WGS84坐标系之间的旋转和平移关系,建立对偶四元数GPS辅助光束法区域网平差模型,实现了区域网影像外方位元素以及待定点WGS84坐标的平差解算。实验结果表明,本算法具有对迭代初值无依赖性、迭代次数少和精度高的优点,为姿态稳定较差的轻小无人机影像的GPS辅助光束法区域网平差提供了一种新的思路。     

机载GPS无人机数据的应急处理框架试验研究

介绍了快速无人机拼图、机载GPS无人机自由网平差、机载GPS无人机附加参数(相机自检校)的光束法区域网平差、机载GPS无人机辅助数据的联合平差和大重叠度的无人机三维点云和三维数字地表模型(DSM)的制作等5种机载GPS无人机应急处理关键技术,通过试验效率和方法性能分析,提出基于机载GPS无人机数据应急处理框架,可为城市无人机应急体系建设提供参考。     

无初始化的GPS辅助空中三角测量

简要介绍了以航线为单元 ,通过相位平滑递推算法在航求解双差载波相位观测量整周相位模糊度 ,进而确定各摄站空间位置的无初始化GPS动态定位原理 ,对某测区一组实际航摄资料进行GPS数据处理和GPS辅助光束法区域网平差 ,证实所介绍的算法是正确的、有效的 ,所获取的GPS摄站坐标可满足空中三角测量的精度要求 ,并且用该数据与经初始化GPS动态定位获取的GPS摄站坐标数据进行GPS辅助光束法区域网平差的总体精度是完全一致的。     

无地面控制GPS辅助光束法区域网平差

介绍了在WGS-84坐标系中进行GPS辅助光束法区域网平差的基本原理以及利用大地水准面拟合方法实施大地高与正常高的变换方法。利用新疆库尔勒地区1：25000和1：50000实际航摄资料验证了理论与程序实现的正确性。试验结果表明，无地面控制GPS辅助光束法区域网平差可用于中小比例尺测图的加密，在WGS-84坐标系中可以获得较高的点定位精度，而在国家80坐标系下，利用大地水；隹面拟合前后的GPS摄站坐标进行GPS辅助光束法区域网平差，加密精度没有明显差异。     

GPS辅助空中三角测量在新疆基础测绘中的应用

简要介绍在新疆巴州测区基础测绘生产中采用GPS辅助空中三角测量的技术方案,并对GPS辅助光束法区域网平差成果进行精度分析.     

消费型无人机倾斜序列影像三维重建研究

以西宁市某城镇区域为例,首先利用大疆DJI M600Pro无人机搭载的DG3 Pros倾斜摄影系统采集影像数据;再利用PhotoScan影像匹配模块处理无人机倾斜影像获取的多视影像数据同名点坐标;然后利用GodWork的AT模块进行引入曝光延迟的光束法区域网平差,并通过分块平差与整体一致性平差实现大区域多视倾斜影像数据的整体平差;最后利用Smart3D完成多视影像密集匹配和纹理自动映射,生成高精度的三维模型.通过控制数据对空三加密、三维立体模型进行了精度验证,结果表明,其精度能满足大比例尺测图要求.     

基于无人机影像区域网平差精度研究

轻型无人机以其机动灵活的特点,能够适应地形复杂、多云地区的飞行任务。但是由于其镜头小,获取的影像具有像幅小、数量多、基线短、重叠度不规则等特点,使其处理方法和传统的航空影像有所不同。本文对轻型无人机影像数据利用常规光束法区域网平差和POS辅助光束法区域网平差分别进行处理,结果表明,常规方法的精度要优于POS方法,最后对如何提高POS方法的精度提出了一些建议。     

车载全景相机的影像匹配和光束法平差

提出一种针对车载全景影像序列的自动匹配和光束法平差方法.首先在单景鱼眼相机上进行多特征联合的初匹配;然后将同名特征投影到全景相机坐标系,并利用GPS/IMU数据进行粗差剔除和精匹配;再建立全景坐标下的透视投影几何模型,对匹配获得的连接点进行GPS/IMU辅助的光束法区域网平差,根据连接点的距离设定初始权,并通过选权迭代法剔除粗差,获得最终平差结果.试验结果表明,本文所提出的多特征匹配和全景坐标系平差的方法能够很好地处理全景相机的连接点提取和平差问题.     

高精度GPS形变监测网数据处理的理论与方法

分析了高精度GPS形变监测网数据处理中系统误差的影响,给出了顾及系统误差影响的自由网平差模型;针对粗差在GPS观测数据中存在的广泛性,在对平差模型进行整体性检验的基础上,采用检验方法消除粗差对平差结果的影响;结合抗差估计,对中国地壳运动观测网络工程1999~2003年观测数据进行了处理,验证了模型的精度和可靠性。     

Principle, software and experiment of GPS-supported aerotriangulation

1 IntroductionAs is now well known, the high accurate point de-termination with airborne remOe sensing data hasalways ben one of the most fundaxnental prObletns..in aerial photOgrammtry. According to the princi-ple of the geOmtry reversal in photOgramrntry,the interior and exterior orientation elements ofaerial phOtOgraphs must first be known in order toreconstnJct the measuring stereo geometric medels.For the past 60 years, however, the interior orienta-tion parameters of carnera were main…     

基于PPP的无地面控制GPS辅助空中三角测量研究

介绍在无地面控制的情况下,采用将精密单点定位技术获取的摄站点坐标作为控制点进行光束法区域网平差的方法。并在SWDC数码航测系统支持下,结合桂林地区的航摄资料进行相关试验,试验结果表明,无地面控制的GPS辅助空中三角测量可以满足中小比例尺成图的加密要求。     

The application of GPS precise point positioning technology in aerial triangulation

In traditional GPS-supported aerotriangulation, differential GPS (DGPS) positioning technology is used to determine the 3-dimensional coordinates of the perspective centers at exposure time with an accuracy of centimeter to decimeter level. This method can significantly reduce the number of ground control points (GCPs). However, the establishment of GPS reference stations for DGPS positioning is not only labor-intensive and costly, but also increases the implementation difficulty of aerial photography. This paper proposes aerial triangulation supported with GPS precise point positioning (PPP) as a way to avoid the use of the GPS reference stations and simplify the work of aerial photography.Firstly, we present the algorithm for GPS PPP in aerial triangulation applications. Secondly, the error law of the coordinate of perspective centers determined using GPS PPP is analyzed. Thirdly, based on GPS PPP and aerial triangulation software self-developed by the authors, four sets of actual aerial images taken from surveying and mapping projects, different in both terrain and photographic scale, are given as experimental models. The four sets of actual data were taken over a flat region at a scale of 1:2500, a mountainous region at a scale of 1:3000, a high mountainous region at a scale of 1:32000 and an upland region at a scale of 1:60000 respectively. In these experiments, the GPS PPP results were compared with results obtained through DGPS positioning and traditional bundle block adjustment. In this way, the empirical positioning accuracy of GPS PPP in aerial triangulation can be estimated. Finally, the results of bundle block adjustment with airborne GPS controls from GPS PPP are analyzed in detail.The empirical results show that GPS PPP applied in aerial triangulation has a systematic error of half-meter level and a stochastic error within a few decimeters. However, if a suitable adjustment solution is adopted, the systematic error can be eliminated in GPS-supported bundle block adjustment. When four full GCPs are emplaced in the corners of the adjustment block, then the systematic error is compensated using a set of independent unknown parameters for each strip, the final result of the bundle block adjustment with airborne GPS controls from PPP is the same as that of bundle block adjustment with airborne GPS controls from DGPS. Although the accuracy of the former is a little lower than that of traditional bundle block adjustment with dense GCPs, it can still satisfy the accuracy requirement of photogrammetric point determination for topographic mapping at many scales.     

基于精密单点定位的ADS40数字航空摄影测量应用

介绍了GPS单点定位技术的发展及其定位原理;描述了ADS40数码航空摄影试验情况;比较了差分GPS定位与精密单点定位所获取摄站坐标的差值,分析了差值产生的原因;并比较分析了利用两种摄站坐标进行光束法区域网平差的精度。试验结果表明,在有5点控制的情况下,两者加密精度基本一致,无控的情况下,两者的加密精度相差较大,但均能满足1:10000以下中小比例尺航测成图要求。     

GPS辅助光束法平差中系统偏移的处理

介绍了在ＧＰＳ辅助光束法区域网平差中处理空间偏移的原理和算法，并用太原航摄机综合性能试验场实际ＧＰＳ航摄飞行资料验证了方法的正确性和有效性。     

旋转多基线摄影光束法平差法方程矩阵带宽优化

提出了一种对近景旋转多基线摄影影像进行重新排序编号从而优化光束法区域网平差法方程系数矩阵带宽的方法。首先,根据影像间的相互联系及其地面覆盖范围,计算每张影像的等效摄站位置;然后根据等效摄站间的坐标关系对其进行重新排序编号,得到各影像的逻辑顺序;最后借助影像的逻辑顺序求解平差法方程系数矩阵实际带宽值。试验结果表明,通过上述方法求出的带宽相对于按照影像原始摄影编号计算出的带宽值有很大改进,一定程度上提升了近景旋转多基线摄影实际应用中计算机的运算效率,减少了平差运算对计算机内存的消耗。     

总体最小二乘用于线阵卫星遥感影像光束法平差解算

顾及像点观测方程的系数矩阵中存在随机误差,提出了基于总体最小二乘的线阵卫星遥感影像光束法平差模型。在假定像点观测误差和系数矩阵误差均为独立、等精度分布的基础上,利用拉格朗日条件极值法推导了包含外方位元素虚拟观测方程和控制点误差方程的总体最小二乘光束法平差算法的具体公式和计算方法。该方法利用方差分量估计确定各类虚拟观测值的方差,可求解包含多类虚拟观测量的平差问题,并可用先验信息或岭迹法确定系数矩阵观测值的权比例系数,从而克服了现有总体最小二乘虚拟观测方法不能处理多类虚拟观测值的不足,确保了光束法平差可正确有效求解。分别利用模拟算例与两组真实影像进行了试验验证。结果表明,相比于常规最小二乘虚拟观测法以及现有总体最小二乘虚拟观测方法,本文方法具有更高的求解精度与适应性。相较于传统线阵卫星遥感影像光束法平差方法,本文方法可以获得更高的平差计算精度。     

非量测CCD数码相机的航空摄影测量应用

研究非量测CCD数码相机应用于航空摄影测量的技术方法.采用基于自检校光束法平差严格标定非量测CCD数码相机;提出基于相对定向、三视张量、自由光束法平差、区域网光束法平差的空中三角测量流程.实验表明,严格标定的数码相机,可以应用于大比例尺航空摄影测量.     

利用已有像控点的多期航空影像光束法区域网联合平差

为了充分利用已有航空影像与控制成果,节约作业成本,缩短作业周期,提出一种利用已有像控点联合多期航空影像进行整体平差加密的数学模型,并采用我国南方某地区的数据资料进行了试验证明。结果表明,联合平差能将已有像控点的控制作用通过多期影像间的同名点传递到最新航空影像上,联合平差加密点的平面精度与常规光束法区域网平差加密精度基本一致,而高程精度则取决于多期影像间同名点的观测值个数,同名点观测值越多,加密点高程精度越高,因此只要多期影像间存在足够多的同名点观测值,则联合平差的加密精度完全能够满足摄影测量地形图测绘的生产需要。