IMU/DGPS辅助航空摄影新技术的应用

 利用IMU/DGPS组合导航技术，可以在航空摄影的同时直接获取像片的外方位元素。试验表明，只要对IMU/DGPS与航摄仪的集成系统误差和漂移误差进行检校和改正，直接获取的像片外方位元素可以用于正射影像的制作和中小比例尺测图。本文首先讨论了IMU/DGPS组合导航技术和IMU/DGPS辅助航空摄影系统的工作原理； 然后，结合甘肃酒泉试验数据，重点分析讨论了IMU/DGPS和航摄仪集成系统的误差及其检校问题。     

利用数字正射影像进行航空像片空间定位

采用了高精度影像匹配技术获取控制点的平面坐标和高程值,利用了空间后方交会法直接计算出航空像片的外方位元素,缩短了摄影测量处理流程周期。     

航天面阵CCD测量相机直接获取DEM精度分析

本文按照摄影测量的相关理论,推导了利用卫星影像及其相关数据直接生成DEM（数字高程模型）的精度计算公式,分析了影响最终精度的主要误差源,理论估算表明：将目前最大的面阵CCD用于航天测量,在500km轨道高度获取1米分辨率的立体影像对,并且能够精确获取相应像片的外方位元素以及内方位元素的条件下,直接测定地面目标的精度可优于±5m,其中高程方向优于±3m。     

嫦娥一号立体影像的摄影测量内部精度估算

本文采用APOLLO影像模拟生成的嫦娥一号三线阵CCD影像及其卫星的轨道与姿态模拟参数,按等效框幅像片(EFP)法和自由外方位元素(FEO)法分别计算摄影测量坐标系内的外方位元素及模型点坐标,生成了数字高程模型(DEM)、等高线、正射影像及三维地形仿真影像,评估了从模拟月球三线阵CCD影像生成的摄影测量成果的预期精度。     

一种非量测相机近景影像外方位元素解算方法

本文提出了一种角椎体法和共线方程法联合解算非量测相机影像外方位元素的方法。工程应用证明该方法求解像片的外方位元素具有计算速度快、收敛性强、计算精度高等优点。     

一种基于直线特征的影像外方位元素解算理论与方法

与点特征相比,影像上的线特征,特别是直线特征,具有识别相对容易、使用灵活等优点,因此对直线摄影测量的研究已成为目前摄影测量的一个重要研究方向。依据空间直线在航空影像上的投影仍然是直线,并结合共线条件方程,通过线性化,推导了基于直线特征计算像片外方位元素的误差方程;并且给出了计算过程。最后,通过实验验证了基于线特征计算像片外方位元素理论与方法的可行性和可靠性。同其他方法相比,该方法具有易于理解、便于计算、实用性强、易于实现影像自动外部定向等特点。     

POS数据用于立体模型恢复时的上下视差分析

从连续法相对定向原理出发，推导了直接由像片外方位元素恢复立体模型时模型点上下视差的计算公式，用模拟数据验证了计算方法的正确性，并对两组不同摄影比例尺的实际航摄像片进行了试验。通过比较利用GPS辅助光束法区域网平差获得的像片外方位元素和POS提供的像片外方位元素重建立体模型所产生的模型上下视差，分析了POS系统误差对模型上下视差的影响。结果表明，直接利用POS提供的像片外方位元素进行安置元素测图会出现作业员难以忍受的模型上下视差，不能满足地形测图的规范要求。     

交向摄影光束法平差中未知数初值的解算

用光束法整体平差摄影测量网时，必须妥善解决像片外方位元素以及待定点坐标初始值的求解问题。本文提出了自动逻辑解算多摄站交向摄影测量网中未知数近似值的思想；不同情况下求解像片外方位元素的方法，包括利用部分已知外方位元素的解算方法；以及用空间前方交会解算待定点坐标的实用方法。近似值自动解算程序经过了模拟实验数据和实际数据验算，证明它是可行的；所需地面控制点数少，无需人干预。     

SWDC-5倾斜像片定位定姿方法研究

基于SWDC-5航摄仪获取的数据,探讨倾斜像片定位定姿的方法,通过建立POS、下视相机、斜视相机间的相对关系模型,给出POS辅助SWDC-5倾斜像片直接地理定位技术流程。通过实际航飞数据计算得到的倾斜像片外方位元素可用于三维房屋模型纹理映射,经试验验证该方法正确、可行。     

基于普通数码像片的相关系数影像匹配方法探讨

普通数码相机是非量测相机,所获取的像片属于近景像片,但像片没有已知的内方位元素且影像变形大,因此普通数码像片的图像处理比较特殊。针对普通数码像片特点及相关系数计算量大的特点,本文根据试验提出了一种匹配的准确率高、速度快的改进的相关系数匹配方法。试验表明该匹配方法在影像变形较大的情况下有较快的匹配速度和较高的准确度。     

GNSS辅助摄影测量中几个问题的探讨

GNSS辅助摄影测量是在数字摄影测量基础上发展起来的一种技术手段。它使航空摄影、像片控制点布设、外方位元素的获取和空中三角测量进入了一个新时代。本文对航摄分区和补摄、区域划分以及像控点布设应注意的问题进行了探讨,同时,对应用前景进行了概述。     

建筑物白模倾斜纹理自动配赋

基于SWDC-5倾斜影像和POS数据、结合机载Li DAR点云建立的房屋白模,研究建筑物房屋模型纹理自动配赋的方法和流程。采用POS辅助倾斜像片直接地理定位方法获取像片的粗略外方位元素;基于摄影测量基本原理,采用房屋面角点判断法和面积计算法,选择最优像片,并通过遮挡判断、纹理纠正与编辑,实现房屋模型纹理自动配赋。经实测数据验证,该纹理配赋方法正确、可行。     

基于大倾角的角锥体空间后方交会研究

在摄影测量中,当倾角变大时,由于三角函数的多值性和奇异性导致传统的共线条件方程线性化的空间后方交会方法已经不能稳定地求解出摄影瞬间影像的外方位元素。文中通过对传统空间后方交会、基于单位四元素的空间后方交会和文中所用到的基于简化的DLT线性方程求解线元素初值的角锥体法比较发现,在像片倾角逐渐变大,传统方法和四元素法不能正确求解出外方位元素的情况下,基于角锥体法的空间后方交会仍能稳定、准确地求解出像片的外方位元素。     

基于线特征计算像片外方位元素的理论与方法

依据空间直线在航摄像片上的投影仍然是直线这一前提,结合共线条件方程,通过线性化,推导基于线特征计算像片外方位元素的误差方程,并且给出计算过程。最后通过试验验证基于线特征计算像片外方位元素的理论与方法的可行性和可靠性。     

一种快速的正射影像制作方法

本文研究利用测区前期的地形图来获取进行空中三角测量时所需的控制点三维坐标信息,对整个测区进行自动空中三角测量,获取每张像片的外方位元素,建立立体模型。然后在前期的数字高程模型(DEM)切割出对应模型的DEM,对像片进行数字微分纠正,获取每个模型正射影像。实验证明该方法的可行性。     

月面巡视探测器导航和全景相机标定方法研究

提出一种基于自检校光束法平差模型的月面巡视探测器导航相机和全景相机的高精度标定算法。详细推导了利用二维直接线性变换模型求解相机参数和像片外方位元素初始值的方法;推导了利用自检校光束法平差模型求解相机参数和像片外方位元素精确值的方法。最后,利用一对工业镜头模拟月面巡视探测器导航相机和全景相机并获取一组实际数据对算法进行试验,验证了算法的精度和可行性。     

UCXP数字航摄系统DEM、DOM产品制作和精度分析

UCXP数字航空摄影测量系统集成了数字航摄仪和机载POS系统,在获取高分辨率数码航空影像的同时,可直接得到像片中心点曝光瞬间的高精度外方位元素,再利用少量的地面控制点,即可进行大比例尺数字高程模型(DEM)和正射影像(DOM)的制作。本文通过对UCXP航摄系统在新疆伊犁—河谷测区的生产实践,对机载POS辅助UCXP数字航空摄影测量技术在生产1∶1000比例尺成果精度进行了研究。     

求解航片外方位元素的新方法

本文根据空间点和线段在不同坐标系中所组建的长度不变、面积不变的原则,提出了四种求解像片外方位元素的模型,根据这四个模型列出至少四个方程,与共线条件方程进行联合最小二乘法平差,以解出像片的六个外方位元素.     

GPS／INS直接定向精度分析

近年来,GPS／INS融合技术在国内逐渐被应用于航空摄影测量中,利用其直接获得外方位元素,从而减少外业控制点。通过试验,在DMC数码相机同高精度的GPS／INS系统联结下,直接获取了试验区的外方位元素,并对GPS／INS数据直接定向的精度进行分析和总结,得出了一些有益的结论。     

基于近景数字摄影测量的飞机表面模型重建

介绍了数字近景摄影测量在重建飞机三维表面模型中的应用方法。根据飞机表面的特征,结合摄影测量方法的特点,总结出包括拍摄计划制定、外业测量、内业处理的一套处理方法:根据飞机外形特征,划分适于拍摄和后期处理的拍摄带;在机身和地面布置一定数目的控制点作为对拍摄像片的控制;利用数字近景摄影测量中影像匹配、相对定向、绝对定向以及光束法平差等一系列方法的综合运用,解算拍摄像片的外方位元素;对飞机机身分块处理,以三角网为基础重建飞机完整的三维表面模型。