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无人机倾斜摄影测量技术精度分析
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摘要:[摘要] 目前,无人机倾斜摄影测量技术的三维实景模型精度问题一直是测绘测量人员关注的重点,也是困扰测绘测量人员的重大难题之一。主要简述了无人机倾斜摄影测量技术的实施流
[摘要]目前,无人机倾斜摄影测量技术的三维实景模型精度问题一直是测绘测量人员关注的重点,也是困扰测绘测量人员的重大难题之一。主要简述了无人机倾斜摄影测量技术的实施流程,并在此基础上验证和分析该测量技术成果的精度,希望可对无人机倾斜摄影测量技术的应用实施起到参考作用。
[关键词]测绘测量技术;无人机倾斜摄影测量技术;技术流程;应用情况;精度分析
无人机倾斜摄影测量技术是测绘测量领域非常重要的技术之一,该测量技术属于一种较为先进的获取影像的手段。目前,无人机倾斜摄影测量技术在各个行业被广泛应用。无人机倾斜摄影测量技术在地面分辨率、镜头相机参数以及航摄参数设置、影像获取后建立模型和采编数据等方面均有较高的要求,因此,均需遵照相应的测绘测量技术规则。本文在分析无人机倾斜摄影测量技术方案制订和模型处理流程的基础上,总结无人机倾斜摄影测量技术优缺点,并探索无人机倾斜摄影测量技术今后的应用方向,借助具体应用案例来分析无人机倾斜摄影测量技术的成果精度。
1无人机倾斜摄影测量技术原理分析
倾斜摄影测量技术是测绘测量领域一种全新的测量技术。此种测绘测量技术可实现不同视角同步影像的采集,能保证获取的摄影影像具有较高的分辨率,可辨别出建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。无人机倾斜摄影测量技术可将地、物的真实信息反映出来,该技术与定位技术和建模技术等有机结合,可构建出三维模型。由此实现对被探测对象高精度的监测。
2无人机倾斜摄影测量技术方案制订
2.1确立航摄目标。无人机倾斜摄影测量技术在确定航摄目标时,需开展实地调查,进一步明确成果精度控制指标,确定测区范围内有无禁止飞行的区域,是否包含对航摄不利的因素等规划航线。航线规划的主要目的是对整个的航摄工作进行整体化的安排,如航摄质量控制、飞行器选择类型、飞行参数的计算及拍摄方式和航线的拟定等设置航高。航高设置需结合测图比例尺和地面分辨率值确定,其中航高H=af×GSD,式中:f为镜头焦距(mm);相机像元尺寸为a(mm);影像地面分辨率为GSD(mm)设置飞行速度。无人机在影像数据采集的过程中处于持续性前进的状态,无人机在相机曝光时间会产生相应的像点位移,而飞行速度、地面分辨率以及曝光时间等会影响像点位移。其中飞行速度的计算公式如下:tGSDv×δ=2.2.3设置像片重叠度无人机倾斜摄影测量技术应用中,一般将航向重叠度设置在60%以上。在计算机处理能力较强的情况下,可将航向重叠度适当增大,将重叠影像特征点匹配度提升,由此保障模型精度[1]设置航线。结合测区实地长度、宽度,像幅长度和宽度等可确定航线的长度和宽度,其中实地长度/宽度=像幅长度/宽度(1–航向/旁向重叠度)×(摄影航高/镜头焦距)选取像控点位。像控点优选对比明显的位置,如果像控点设置在采集区域边缘上,会引起镜头畸变,降低影像真实性,整个测区内尽量布设均匀的像控点;在测区布设条件不佳的情况下,可采取传统的像控点布设方式,将内部加密像控点布设其中,起到进一步提高模型精度的目的。
3模型处理流程
模型处理流程如图1所示。
4无人机倾斜摄影测量技术的优缺点分析
4.1无人机倾斜摄影测量技术的优点。无人机倾斜摄影测量技术的主要优点如下。(1)无人机倾斜摄影测量技术具有较高的机动灵活性。无人机与有人机相比较,前者更加方便灵活,在起降场地上更加容易选择。加上无人机倾斜摄影测量技术体积小等特点,方便运输和携带,因此借助普通的私家车辆就可轻松装卸运输。(2)无人机倾斜摄影测量技术具有较高的生产效率,无论是在生产实景三维模型还是在1∶500测图作业中,无人机倾斜摄影技术生产效率是传统测量技术的数倍甚至数十倍。(3)无人机倾斜摄影测量技术有较高的精度,如倾斜相机分辨率、像控点精度等影响测图成果和模型的精度,其像控点位精度小于2cm,相机分辨率优于1.5cm,得到的成果点位精度可在95%以上。(4)无人机倾斜摄影测量技术干扰因素较少,全站仪数字测量技术易受通视条件的限制,即便是借助免棱镜也很难测量,因此测图精度较低。无人机倾斜测量技术在多视角的基础上可有效解决上述问题[2]无人机倾斜摄影测量技术的不足。无人机倾斜摄影测量技术的不足之处主要体现在以下方面。(1)无人机倾斜摄影测量技术受航飞空域影响较大。该问题是影响无人机倾斜摄影测量技术应用的主要因素。如果申请空域上按照具体流程进行,在审批周期较长的情况下,就不利于体现出无人机倾斜摄影测量技术机动灵活的优势。(2)无人机倾斜摄影测量技术受天气影响较严重。雨雪、冰雹、雾霾天气都会影响无人机倾斜摄影测量技术的航摄能见度和航飞安全性,进而降低成果精度。(3)无人机倾斜摄影测量技术易受植被覆盖的影响。在植被覆盖较为茂密的地方,需放弃选择此种测量技术。因为茂密的植被会遮盖航摄对象,不利于保证航测后生成模型的精度和质量[3]。
文章来源:《内蒙古煤炭经济》 网址: http://www.nmgmtjj.cn/zonghexinwen/2020/1016/530.html