基于无人机倾斜摄影的像控点布设对空三精度的影响

倾斜摄影测量是新型测绘的数据采集方法之一,它能够获取常规航空摄影无法得到的地物立面纹理信息和几何信息,但是在像控点布设和空中三角测量(简称"空三")方面还没有制定相应的技术规范,不利于这一新技术的推广应用.本文以大疆210无人机搭载五拼倾斜相机进行倾斜摄影测量工程为例,设计了4种像控点布设方案,分别进行空三加密处理,同时取部分像控地标作为检查点,分析了不同像控点布设方案对空三精度的影响,提出了在周边均匀与区域内部适当布设控制点的"倾斜摄影区域布控法".结果表明:优化的控制点布设方案,能够减少控制点数量,平面和高程精度达到1:500测图精度标准,并消除三维实景模型的系统误差.     

基于PPK差分技术的无人机倾斜摄影像控点测量精度控制

针对目前无人机倾斜摄影测量像控点布设方案不合理、野外测量难度高、图像畸变差大等缺陷,导致测量精度较低,研究基于动态后处理差分技术（PPK）差分技术的无人机倾斜摄影像控点测量精度控制方法。基于PPK差分技术的无人机倾斜摄影及空三测量原理,以某大学新建校区作为无人机航测测试区,设计了三种像控点布设方案,采用摄影测量数据处理软件ContextCapture以及中海达UBASE软件进行PPK后差分技术数据处理,生成数字正射影像图（DOM）和数字高程模型（DEM）,通过对比分析不同像控点布设方案的测量精度,实现像控点测量精度控制。实验结果表明：像控点的布设以四周均匀布控、中间点状布控的方式为最佳,可以大幅度提高平面和高程测量的精度,同时像控点布设的密度需要根据实际航测面积进行合理计算,两个像控点之间的距离控制在9 000到18 000像素,可以实现用最少外业布置达到最佳测量精度的目标。     

UAV-DEM法计算土方量精度影响因素及分析

为了验证无人机影像地面分辨率和控制点布设方案对UAV-DEM法计算土方量精度的影响,按照5点、4点、长边、短边布设方案布置控制点,分别获取地面分辨率为10cm、5cm和3cm的无人机影像进行实验,实验表明随着影像分辨率的提高,土方量的计算精度提高,且土方量随分辨的增高呈下降趋势;随着控制点数量的减少土方量计算精度降低,其中4点法和5点法布设时土方计算精度可靠,相对误差相差0.1%。     

消费级无人机倾斜摄影测量监测弃土场的精度评估

无人机摄影测量技术在弃土场监测中发挥重要作用,消费级无人机具有低门槛、低成本的显著优势,但利用消费级无人机进行摄影测量的精度分析研究较少,特别是2021年发布的最新《低空数字航空摄影测量内业规范》中对测量精度有更高的要求。本文以公路建设项目弃土场为研究对象,根据地面布设的像控点评估应用消费级无人机对其进行倾斜摄影测量的精度,并与传统正射摄影测量方式进行对比分析。试验结果表明,消费级无人机通过倾斜摄影测量精度能提高25.19%～90.68%,在高程上更为显著,同时能够消减因地形落差大对测量精度的影响,使其达到厘米级,符合规范中1∶500比例尺的成图要求,证实了消费级无人机在弃土场监测中的可靠性与可行性。     

无控制点无人机倾斜摄影测量获取1∶500 DLG的方法研究

由于近些年无人机技术的兴起,数字线划图(DLG)采集的方式不再单一,人们开始使用无人机倾斜摄影测量的技术来获取DLG数据,但无人机倾斜摄影测量获取大比例尺DLG,需要布设多个控制点,实施过程耗时耗力,基于此,本文提出一种基于向量方位角的点位误差校正法,在无控制点的情况下获取大比例尺DLG。该方法通过无人机采集的POS数据对地面点坐标进行解算,以少量的特征检测点的点位误差作为位移向量,并计算该误差向量的坐标方位角,将观测向量的方位角平均值确定为误差偏移方向、平面中误差为偏移距离,对DLG进行整体误差校正。实验结果表明,通过该方法在无控制点采集的情况下,精度能够达到1∶500 DLG的要求,为无人机快速、高效地获取大比例尺DLG提供参考。     

地面激光扫描联合无人机影像的三维模型重建

为了研究精细三维模型的重建方法,本文采用地面三维激光扫描仪采集地物立面点云,利用无人机倾斜摄影技术生成地物顶部和立面点云,滤除无人机的地面点云后,将二者精配准形成完整的地物点云。通过融合后的点云重建三维建筑物模型和景观小品模型,再从激光点云中过滤出地面点类构建地面模型,将三种模型组合成为完整的三维场景。建模结果表明,所融合点云的相对位置精度为9cm,该建模方法可以保证融合点云数据的完整性和三维模型的准确性,为三维模型的精确重建提供了一种新思路。     

后差分技术及像控点密度对无人机摄影测量精度影响研究

基于Inpho摄影测量软件对比分析后差分、单点定位的无人机影像数据,在密集像控点、稀疏像控点条件下的DOM精度及DEM精度。在1 km²的试验区布设68个像控点及检查点,通过调整参与计算的像控点数量及布设位置,采用检查点对生成的DOM及DEM精度进行验证。通过试验发现,基于后差分技术及对控制点的合理布设对无人机摄影测量成果精度的提高具有显著效果。本次试验,最高精度达到平面±4 cm,高程±9 cm。因此,后差分技术及合理像控点布设对于大比例无人机数字测图具有重要的意义。     

地面点云与倾斜摄影融合精细化实景建模研究

三维地图模型越来越广泛地被应用于三维城市设计、城市规划。随着无人机的迅速发展,为倾斜摄影测量提供了新的平台。然而单纯使用无人机倾斜摄影测量进行三维地图模型的生产,在屋檐、门廊等局部遮挡的部位,无法构建出建筑物的轮廓。本文针对无人机倾斜摄影测量的不足,探讨利用ICP算法对地面点云进行配准,从而将配准后的地面激光点云与无人机倾斜摄影融合,实现精细化建模的可行性。结果表明：通过ICP算法,可以实现地面激光点云与无人机倾斜摄影测量数据的高精度配准,避免因两者数据无法融合到一起而导致模型分层的现象。配准后的地面激光点云与无人机倾斜摄影测量数据进行精细化建模,消除了无人机在空中因遮挡无法全面获取建筑物航测数据的影响,生产的三维地图模型在遮挡的屋檐及门廊下的建筑物纹理清晰,几何结构完整。     

无人机摄影测量三维建模与地形测量精度分析

当前利用多旋翼无人机倾斜摄影建立三维模型,已在大比例尺地形测图中广泛应用,相较于传统数字测图,其作业方式和效率均有了很大改变。本文采用飞马多旋翼无人机,搭载D-OP3000倾斜摄影模块,在某低山丘陵地貌区域获取高精度倾斜摄影数据后,利用Context Capture软件进行空三加密和三维建模,并采用山维科技EPS软件进行立体测图;同时对倾斜摄影和垂直摄影在免像控和有像控点不同方案的精度进行比较,验证了免像控方案空三精度、模型分辨率及地形测量成果质量能满足1∶1000比例尺地形图精度要求,有像控点方案高程精度较高,可满足1∶500大比例尺地形测图和土方工程量计算精度要求。     

无人机大比例尺测图像控点布设方案设计

随着无人机技术的快速发展,无人机航空摄影测量的精度也大大改善,以无人机为平台低空摄影测量大比例尺地图成为可能。本文以旋翼无人机搭载非测量型相机,通过布设不同数量像控点进行分析和研究,得到无人机摄影测量在农村地区像控点布设规律。结果证明在合理像控点布设的情况下,无人机测图数字成果空中三角测量、平面和高程精度均可满足1∶500、1∶1000、1∶2000大比例尺地形测图的精度要求。     

无人机航空摄影在工业园区土石方测量的应用

近年来,低空无人机在测绘领域得到广泛应用,准确、快速地获得土石方量对工程建设具有重要意义。本文主要介绍了无人机航摄采集三维点云数据成图进行土石方量计算的方法,并以深江产业园建设过程中的土石方测量为实例进行试验。研究表明,利用无人机航摄成图比传统的全站仪、GPS测图有明显的优势;与传统方法相比,无人机航摄方法大大减少了人工工作量和劳动强度;在精度指标相同的情况下,无人机航摄方法单位面积数据量远超传统方法,工作效率大幅提升。     

无人机倾斜摄影测量土方量测算及精度评价

本文以广西兴安某测区为研究区,借助无人机和GNSS RTK分别获取1031张倾斜影像和3361个地面离散点,采用ContextCapture软件构建测区三维模型,利用EPS提取的测区三维模型高程点和GNSS RTK实测离散点分别进行DTM土方量计算。假定实测离散点的计算结果为真值,结果表明,无人机土方量测算结果与真值之差为1 050.9 m³,误差比例为0.9%。无人机倾斜摄影测量技术可快速、低成本、高质量地完成测区土方量测算,为工程项目提供精确的结果和科学的数据支撑。     

城市复杂地形环境下倾斜模型结合LiDAR点云的大比例尺地形图更新方法北大核心CSCD

针对无人机倾斜摄影技术受遮挡影响较大和难以穿透植被茂密地区的问题,本文提出了城市复杂地形环境下倾斜模型结合LiDAR点云进行小区域大比例尺数字地形图的更新方法。首先采用五镜头六旋翼无人机分别以垂直和平行主要建筑物楼群方向进行2次全区域拍摄,以及无人机机载激光雷达全区域采集点云,并对高度不足10 m的别墅区进行单镜头低空补飞。然后融合倾斜影像点云与机载激光点云建模,经过3种建模方案对比,融合建模的倾斜三维模型的位置精度和模型质量均最优。最后基于此模型进行测图。精度评定结果表明,城市复杂地形环境下在飞行方案和像控点布设合理的情况下,通过倾斜三维模型采集的数字地形图的平面和高程精度完全满足并优于深圳市1∶1000数字地形图动态更新的精度指标。     

融合激光点云与影像点云的精细化DEM生成

针对地面激光扫描及无人机航摄技术在实际外业测量中受视场角限制或遮挡等因素的影响而难以获取待测区域完整的点云数据的问题,本文在经典ICP算法的基础上,提出了一种顾及高程差异和点云密度的激光点云与影像点云融合方法。通过差分数字高程模型对点云进行分块,并基于点云密度选取融合范围,将分块后的影像点云配准到激光点云的孔洞和稀疏区域。本文方法能够提高激光点云与影像点云的融合效果,保持激光点云的精度并保留更多的细节特征,实现激光点云与影像点云的高质量融合。     

UAV-DEM支持下的土方快速测算方法

土地平整工程是土地整治项目中最重要部分之一,而工程平整土方量的快速准确计算则又关系着土地整治规划设计成功与否、项目资金使用是否合理。本文以山西省晋城市泽州县长河流域为例,引入无人机技术（UAV）采集土地平整工程基础数据,并生成待平整土地的DEM数据,进而借助ArcGIS 10.1软件的高程统计功能获得适合研究区的理想设计标高,在此基础上获得田块的挖、填土方量。经验证,该方法能够大幅度减少土方计算的重复工作量且计算结果准确,可在土地平整工程中进行推广。     

稀少控制条件下无人机空三加密及在公路地形测图中的精度分析

针对无人机航空摄影测量地面控制点多的问题,介绍了一种无人机影像空中三角测量方法,基于动态精密单点定位,使用单台GNSS接收机获得高精度摄站点三维坐标,地面无需架设GNSS基站。通过平地、山地公路项目试验,分析了稀少控制条件下的控制点布设方法及空三加密精度,少量地面控制点即可满足1：2000比例尺地形图的精度要求,极大减少了内、外业工作量,简化了无人机航空摄影作业方式。     

以窗口化和地形坡度为基础的植被茂密区域点云滤波算法

三维激光扫描仪获得经典地貌的点云数据,需进行滤波剔除地面植被。由于植被茂密区域点云密集或遮挡,地面点极少,无法拟合出地形表面,这部分植被点很难剔除。针对植被茂密区域点云数据的特点,本文提出以窗口化和地形坡度为基础的植被茂密区域点云滤波算法,认为非地形坡度引起的高程差异的两相邻点中,较高的点为非地面点。试验结果表明,本文算法可以很好地去除植被茂密区域中低矮的植被点,保留真实的地面点,提高了植被茂密区域点云滤波的处理精度。     

无人机航空摄影测量在土方平衡中的应用

研究了无人机航空摄影测量技术在土方平衡中的应用方法,解决了采用传统方法作业过程中存在的外业工作量大、效率低、费用高,内业计算复杂、精度低等问题。以实例介绍了无人机航空摄影测量在土方平衡中的应用过程,详细介绍了利用无人机进行三维地形数据采集与处理的过程,以及使用Civil 3D软件进行土方平衡设计的方法,并分析了测量及数据处理精度。实验证明:该方法可满足工程应用对土方平衡的精度要求,且快速、准确,大大提高了生产效率,节约了生产成本。     

LIDAR数据特点与分类算法探讨

机载雷达点云的主要应用是生产数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM).由于机载雷达所获得的雷达点云包括地面点和非地面点,所以在生产DEM之前要进行非地面点的滤除,在国外很多研究文献提出全自动或半自动的方法用来过滤地物点,保留地面点用以生成数字高程模型.     

MapGIS技术支持下的典型田块土方量计算及成图

土地平整工程是土地整理中最重要的组成部分之一,而土方量的计算则关系到土地平整的投资与预算,因而快速准确地计算土方量意义重大。本文以传统的方格网法计算土方量作为研究对象,利用MapGIS DTM分析模块中对数字高程模型的空间分析功能和Microsoft Excel方便的统计功能,从而实现土地平整中土方量的快速计算及自动成图。利用这种方法,自动提取特定点的高程,减小了由手工计算而带来的人为误差,在确保计算精度的情况下有效提高工作效率。