低空无人机的倾斜摄影测量技术在城市轨道交通建设中的应用

智慧地铁的建设需要三维模型的支撑,运用倾斜摄影测量技术,结合三维可视化技术,为智慧地铁提供了三维数据支撑,推动了全生命周期智慧地铁建设的全面发展。本文旨在以雄安新区城市轨道交通R1线为研究区,对其沿线85 km进行了无人机航飞工作,通过数据处理获取了沿线三维实景模型,并对模型成果精度进行了详细对比。结果表明,此次倾斜摄影测量成果满足1：500比例尺要求。此外,还对倾斜摄影测量技术在城市轨道交通建设中的相关应用进行了介绍,为城市轨道交通建设工作由二维向三维转变开拓了新的方向。     

基于低空无人机倾斜摄影测量在农村房屋不动产登记权籍调查中的应用

低空无人机倾斜摄影测量技术可以快速获取实景三维影像,具有可量测、现实感逼真、纹理清晰等特点。该技术应用于农村房屋不动产登记权籍调查中,减少了外业实地丈量的工作量,克服了不通视房屋拐点量边的困难,可快速生成数字线划图,通过三维不动产模型可以查看测量三维数据,解决了外业调查耗时费力、界址边丈量人为误差等问题。     

贺兰山东麓极端暴雨的中尺度特征

利用近10年宁夏逐时自动气象站降水、银川CD雷达、FY-2、探空和ECMWF再分析0.125°x 0.125°等高分辨率多源气象资料,在中尺度系统分型基础上,对比分析贺兰山东麓6次极端暴雨的中尺度特征.结果表明:(1)低空偏(东)南急流夜间增强并配合贺兰山地形,在东坡山前触发或增强了暴雨中小尺度系统,造成地形处降水增幅...     

桂林市2005年6月连续性暴雨的季风扰动及动力条件分析

通过对2005年6月连续性暴雨过程发生前后的天气形势和物理量场进行分析,发现暴雨发生时,与500hPa螺旋度、涡度及850hPa水汽通量配置较好。暴雨前期低空急流加强,表现在暴雨发生前850hPa沿110°E有V分量的增长。另外,可通过对T 213物理量预报场的分析,判断未来暴雨发生的可能性。     

低空摄影测量立体影像匹配的现状与展望

影像匹配是在两幅或多幅具有重叠度的影像中通过特定的算法提取影像间同名点的过程,是低空摄影测量数据处理中最为关键的步骤,匹配质量与效率直接影响到后续数据处理的成功与否,关系到测绘产品生成质量。本文系统阐述了低空摄影测量影像匹配的研究现状与展望。对影像匹配的分类进行总结和归纳,大体上,影像匹配可划分为两大类,即基于灰度和基于特征的匹配。重点针对基于特征的影像匹配,从点、线、面等特征提取算法及特征描述符和相似性测度与策略等方面进行了详细阐述。此外,列举最新的基于深度学习的影像匹配算法,对低空平台搭载的多样化传感器数据融合可能涉及的影像匹配方法进行了展望。     

组合宽角低空航测相机关键技术研究

近年来,摄影测量技术发展迅猛,特别是低空航空摄影平台的出现,很好地弥补了传统卫星遥感、常规航空摄影测量在时效性、灵活性方面的不足。借助低空摄影的光学优势能够获取传统航空摄影和卫星遥感无法比拟的高分辨率影像,可以实现航空摄影测量大比例尺成图的目标。符合低空航空摄影的成像系统,发展较为滞后。现有很多低空航摄影测量平台普遍搭载单个普通数码相机进行航空摄影,存在航空摄影数据采集效率低、有效数据量小、数据处理难度高以及成图精度不高等问题;再有,传统的航空摄影测量相机及国内外成熟的组合宽幅航空相机系统又缺乏进行低空航空摄影测量应用的客观基础。研究适合于低空航空摄影的成像系统对于低空航测应用发展非常关键,是解决低空航测现存问题的一个有效途径。低空航测成像系统目前最主要的问题是数据的获取效率和精度,根本原因在于相机像幅以及视场角大小的问题。解决这一问题的根本途径是研究适合于低空航空摄影的宽幅面、宽视场角相机系统。对于数字相机而言,像幅受材料以及制造工艺限制,视场角受光学镜头的光学性能限制,很难有所突破。但是数字相机影像的可拼接性提供了另外一种可能途径,即多传感器组合成像,利用多个小像幅相机构造拼接成一个近似单中心投影的宽幅面航空相机,从而提高影像像幅和视场角,达到宽幅面大视场成像的目的。本文主要研究工作如下:(1)研究了低空航空摄影的光学理论基础。系统分析了低空航空摄影光学条件,结合光度学理论详细论述了低空航空摄影光度学优势,以及单镜头成像系统低空宽视场成像的劣势,阐述了利用组合成像技术来实现低空宽角成像的必要性和可行性。系统总结了当前摄影成像相机系统的发展现状,归纳了现有组合成像系统的特点和优势,分析了利用组合成像技术来提高影像像幅和视场角数学原理。在对比分析现有组合相机几何构造、成像单元数量、拼接模型的基础上,确定了利用五个数码相机采用组合成像技术来构造组合宽角低空航测相机的研究目标。(2)研究了基于地面三维检校场的低空组合宽角相机的静态误差高精度检校方法。理论推导了低空组合宽角相机的几何成像数学模型,定义了相机之间以及虚拟影像空间坐标系统,建立了各个独立光学结构(子相机)之间,及其与虚拟影像之间的严格几何数学模型。理论分析了组合宽角相机几何成像数学模型误差,将其归纳为地面静态误差和飞行动态误差两个部分。并研究了利用地面三维检校场来实现其静态误差的几何标定。静态误差几何标定主要包括单相机几何畸变误差的高精度标定和组合相机联合空间关系标定两个内容,详细论述了其算法原理和实现过程,最后通过实验结果分析了其精度和可靠性。(3)研究了基于影像全部像元参加的低空组合宽角相机飞行动态误差自检校模型求解与全局优化方法。自检校的目的是对相机飞行过程中由于系统和环境变化等因素导致的动态误差进行补偿。首先,理论推导了本文采用的自检校联合平差数学模型,该模型顾及了飞行过程中可能导致的相机系统间的空间位置和姿态的微小变化,将这种微小变化的检测转换为重叠区影像的视差值。其次,论述了利用重叠区匹配同名点求解自检校模型参数的基本原理和方法,并结合本文组合宽角相机特点,设计了一种影像快速匹配策略,进而实现自检校模型求解;在此基础上,通过对影像匹配性能的分析,以及基于特征点匹配来求解自检校联合平差模型存在的局部最优问题,提出了一种影像重叠区全部像元参加的几何匹配方法来实现对自检校模型求解的全局优化算法,对算法思想和原理以及求解过程进行了详细论述。最后通过对比实验分析了自检校模型求解的精度,验证了算法的有效性。(4)研究了宽角相机与稳定平台的集成。分析了稳定成像对于低空航空摄影成像质量和数据处理精度的影响,指出稳定成像对于组合宽角低空航测相机的重要意义。首先,理论分析了低空飞行平台的不稳定对于低空航空影像光学和几何性能的影响,以及飞行平台不稳定导致的影像质量下降、数据处理难度增大、处理精度降低等问题;其次,介绍了一种适用于无人飞艇等飞行器的三轴稳定平台结构及其控制原理,并通过对比试验来分析稳定成像对于低空航测精度的影响,指出了低空稳定成像对于低空组合宽角相机系统数据获取和处理的重要意义。(5)通过具体的航空摄影工程实例阐述了利用低空组合宽角相机进行航空摄影作业的数据处理实际流程,并分析了不同类型地形数据自检校拼接的精度分布,展示了其相关数据产品成果情况,结合影像空三处理结果分析了其精度。实验结果反映了组合宽角低空航测相机的作业能力。     

小型低空无人机在非洲水电测绘中的应用

小型低空无人机以其灵活、轻便、低成本等优势在国内各个领域得到广泛应用,"一带一路"发展背景下,传统测绘手段难以满足国外特殊地区测绘项目需求。本文介绍了小型低空无人机在复杂环境地形测绘的技术与方法,并以非洲特殊区域水电测绘项目为背景,验证了应用的可靠性。     

无人驾驶飞艇低空遥感影像的几何处理

介绍了基于无人驾驶飞艇的低空遥感系统的组成及技术指标,详细论述了飞艇按航线自动控制飞行、遥感影像自动获取,以及低空遥感影像匹配、相对定向、区域网平差、全景图和正射影像生成等处理与分析.试验结果说明,低空遥感系统可以满足大重叠度、高分辨率立体影像获取的需求,在大比例尺测图、精细三维重建等领域具有广阔的应用前景.     

坐标转换在隐蔽物探测定位中的应用

以基于低空平台的超宽带合成孔径雷达（UWB SAR）探测隐蔽物为应用背景,结合GPS RTK（Real Time Kinetic）技术,提出并详细分析了一种简便实用的对平台进行高精度、高动态运动补偿的GPS坐标转换方法。利用转换后的坐标和雷达回波数据对探测区成像,并对目标进行大地坐标定位,最后通过实验结果验证了本文所提方法的有效性。     

低空急流对贵州夏季暴雨的作用分析

普查2001—2006年5—8月的贵州暴雨过程,从天气学角度分析了低空急流与贵州夏季暴雨的关系,并分析了低空急流暴雨的动力和热力特征。指出贵州夏季暴雨的产生与低空急流关系密切,在41次暴雨过程中,有40次暴雨过程的产生都伴随有低空急流的出现,只有1次暴雨过程的产生没有低空急流伴随,而低空急流的位置决定了暴雨产生的区域。