|
摘要:利用低空无人机倾斜摄影技术快速获取多方向影像数据，经过自动实景三维建模和三维模型立体量测技术，从而实现免外业调绘的高精度大比例尺地形图测绘。本文经过详细生产实验，仔细介绍基于无人机倾斜摄影测绘技术的大比例尺地形图作业流程，并经过精度分析，验证了此办法的可行性。
关键词:倾斜摄影;实景三维模型;大比例尺地形图 01引言
近年来快速发展的无人机航测技术，拥有机动灵活、作业有效快速、可高频监测关键区域以及成本优惠等特点，在应急保证和小区域地形图测绘行业拥有显著的优良。但无人机航测系统搭载的单一普通数码相机，获取的影像畸变严重，倾斜角和旋偏角很强，同期普通数码相机，像幅偏小，引起小的基高比。因为普通数码相机以上这些缺点，采用传统航测生产方式很难满足大比例地形图测绘的需求。本文经过无人机飞行平台搭载倾斜相机，采用倾斜摄影的方式获取高重叠度影像数据，利用自动实景三维建模和三维模型立体量测技术，实现免外业调绘的高精度大比例尺地形图测绘，并经过详细实验验证此技术路线的可行性。 02无人机倾斜摄影
测区位置于青岛市高新区沟角村，属于丘陵地形。外业航空摄影经过四旋翼无人机，搭载2个SONY7R微单相机，与垂直方向成45°夹角，南北和东西航线各飞一次，获取地物侧面纹理;再搭载1个SONY7R微单相机进行一次垂直摄影，获取地物顶面纹理。设计航线相对航高120m，航向和旁向重叠度分别为80%、75%，全部测区21条航线，630张影像。为辅助后续数据处理，测区采用区域网布点模式，布设13个外业像控点及检测点，实验区域范围及像控点的布设如图1
图1 测区概况及像控点布 03实景三维模型创立及大比例地形图测绘
本文经过无人机飞行平台搭载倾斜相机，采用倾斜摄影的方式获取测区的影像数据，利用自动建模的技术构建实景三维模型;在构建的实景三维模型基本上，经过三维立体量测技术，采集地物地貌特征点、线、面，最后经过内业编辑的方式制作地形图，从而省去烦琐的外业调绘工作，为快速制作大比例尺地形图测绘供给一种新的处理方法。基于无人机倾斜摄影的大比例尺地形图测绘技术路线如图2所示。
图2 基于无人机倾斜摄影的大比例尺地形图测绘技术路线
3.1实景三维模型
本项目采用5个像控点解算，8个像控点进行精度检测，实景三维建模采用CC（Smart3D）软件进行制作，重点过程如下:
(1)构建工程加载影像数据，设置相机参数，编辑pos数据，引入掌控点及检测点数据，创立好Smart3D工程，如图3所示。本项目采用2个相机，需设置2个相机文件，分别有364张和266张影像;原始POS数据坐标系为WGS1984，经过七参数模型及似大地水准面赔偿模型转换到西安1980平面、黄海1985高程系统下。采取区域网布点，解算掌控点5个，检测掌控点8个。图3smart3D工程文件。
图3 CC（smart3D ）工程文件
(2)倾斜摄影空中三角测绘如图4所示，本项目采用区域网5点法布点，即四周4个掌控点，测区中心1个掌控点，用于解算倾斜摄影空中三角测绘;同期布设8个检测点以检验空中三角测绘的精度。经过空三加密处理，自由网的精度为1.82pix，像控点精度平面中误差0．033m，高程中误差0．063m;检测点精度，详细精度见精度分析小结。
图4 倾斜摄影空中三角测绘
(3)三维实景模型生成基于空中三角测绘成果，进行模型分块，在分块模型的基本上，提取测区密集点云，构建不规则三角网，创立三维模型;同期利用5镜头获取的多方向纹理信息，自动拼贴，得到测区实景三维模型，如图5所示。
图5 实景三维模型
3.2大比例尺地形图测绘
大比例地形图测绘重点基于EPS无人机三维模块，利用三维实景模型的空间量测功能，直接进行地形、地物的采集工作。详细过程如下所示。
(1)EPS软件加载三维实景模型在EPS无人机测绘模块中利用模型转换功能将Smart3D生成的OSGB格式的模型转换成DSM高程模型，而后加载DSM模型从而实现实景三维模型的加载，如图6所示
图6 EPS 加载三维模型
2)地形图绘制如图7所示，基于三维实景模型的地形图制作，借助模型的空间尺寸信息，直接进行空间量算及采集，同期经过模型旋转及多方向观察等功能实现自动房檐改正，免去海量的外业实测及调绘工作，大大加强地形图测绘的工作效率。图7基于EPS绘制地形图。
图7 基于 EPS 绘制地形图 04精度分析
4.1空中三角测绘精度
由表1掌控点和检测点的精度表可知，掌控点水平中误差为0．007m，高程中误差为0m，点位中误差0．007m，检测点水平中误差0．038m，高程中误差0．079m，点位中误差0．088m，空中三角测绘精度较高，满足大比例尺地形图测绘需要。像控点及检测点中误差表1检测项点号。
4.2平面及高程精度
(1)平面精度平面精度检测采用RTK外业实测特征点和地形图上的同名点进行统计分析，详细精度统计表如表2所示。如图8所示，总共22个平面精度统计的点，平面位置精度均少于0．25m，中误差0．144m，满足1∶500大比例尺地形图平面精度需求。
图8 平面精度统计折线图
2)高程精度高程精度检测采用RTK外业实测特征点和地形图上的同名点(可经过实景三维模型直接获取)进行统计分析，详细精度统计如表3所示。
如图9所示，总共35个平面精度统计的点，高程误差均少于0．1m，最大高程误差为0．086m，高程中误差0．034m，满足1∶500地形图高程精度需求。
图9 高程精度统计折线图 05结论
本文给出了基于倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图的技术路线，并经过详细实验精度分析，验证了此技术路线的可行性。同期借助实景三维的立体量测、任意视角等优点，实现房檐改正、地形、地物全内业绘制，避免了传统地形图外业调绘、补测等工作，为大比例地形图测绘供给了一个新的处理方法 源自：《城市勘测》2019年2月第2期作者：周小杰，胡振彪，乔新原标题：无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中的应用本文仅限行业学习交流之用，版权、著作权归原载平台及作者所有，如有侵权，请联系删除。
END
本微X公众平台交流和科研的范畴如下。
软件行业：MAPGIS、AUTOCAD、CASS、ARCGIS、MapInfo、Global Mapper、Photoshop、Surfer、grapher、ERDAS、envi、MICROMINE、DIMINE、3DMINE、CorelDRAW、Surpac、MEMAPGIS、CGIS、苍穹、理正等软件学习交流及加强。
专业行业：地质、物探、化探、测绘、土地、复垦、水文、环评、岩土工程勘查、稳定性分析、地质灾害评定、设计、施工图、林业、土石方计算、数据成图、矢量化、三维立体、效果图、论文图件等专业行业的探讨。
其他行业：高精度无偏移影像下载、纠正、处理，文字识别、录入、信息采集、数据库录入、各软件无缝转换、投标等行业的学习交流。
专业制图加强交流QQ群：539409577
（制图技术行业）
地勘岩测类报告编写QQ群：240947553
（报告设计行业）
真正的学习交流加强群，请大众一起爱惜好群环境。群共享资源丰富。欢迎加入。学习上有任何问题都能够在群内提问，一起学习加强！
微X公众号：CXGIS1533310474
编辑微X号：CX15616506143
业务QQ：1533310474
添加博主微X，邀请您加入微X群。
感觉文档不错，请转发并点赞。
微X公众平台转发，请联系平台编辑。
长按二维码加好友，技术支持！
授人以鱼不如授人以渔
知识学习，知其然，更要知其因此然
源自：GIS前沿，感谢供给，不表率本平台观点。
免责声明：遵循微X公众平台关于守护原创的各项措施。推送文案可能未能事先与原作者取得联系，或没法查证真实原作者，若触及版权问题，请原作者留言联系咱们。经核实后，咱们会即时删除或注明原作者及出处。感谢原作者。
请点击“阅读原文”查看仔细技术文案，觉得文案不错，请点赞分享
日前100000+人已关注加入咱们
       
      
| 
发表于 2024-10-10 12:42:49