無人機(jī)航空攝影和全數(shù)字立體利用技術(shù)在江西永泰航電樞紐工程中的應(yīng)用

無人機(jī)航空攝影和全數(shù)字立體利用技術(shù)在江西永泰航電樞紐工程中的應(yīng)用人民珠江年增刊:./..?...無人機(jī)航空攝影和全數(shù)字立體利用技術(shù)在江西永泰航電樞紐工程中的應(yīng)用張永,李奇,陳淼新,袁樹才中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì),廣東廣州摘要:近年來,在測量領(lǐng)域運(yùn)用了先進(jìn)的數(shù)字航空攝影測量技術(shù),無人機(jī)航攝系統(tǒng)軟硬件技術(shù)難點(diǎn)不斷突破,已達(dá)到實(shí)用化階段,江西永泰航電樞紐測量工程利用了無人機(jī)攝影成圖技術(shù)。以永泰航電樞紐工程為背景,以?數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)制作地形圖及正射影像圖為研究對象,詳細(xì)分析了地形圖及正射影像圖的制作流程和方法,可以用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐,希望研究能夠?qū)τ趶氖孪嚓P(guān)工作的同行具有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。關(guān)鍵詞:;;無人機(jī);數(shù)字航空攝影;航電樞紐中圖分類號:.文獻(xiàn)標(biāo)識碼:文章編號:全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng),具有基本數(shù)據(jù)管理、定向目前期任務(wù)緊,工作量大,采用無人機(jī)搭載數(shù)碼相機(jī)計(jì)算、快速影像匹配處理,到自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)品的實(shí)用功進(jìn)行航拍成:地形圖及正射影像圖。能,可以測繪各種比例尺數(shù)字線劃地形圖,數(shù)字高程測區(qū)航攝資料情況模型,數(shù)字正射影像圖和數(shù)字柵格地圖測區(qū)位于江西新干縣,包含平地和丘陵地兩種地形,其等全線測繪產(chǎn)品。其中?是自動(dòng)中大部分是平地,航飛面積,航飛區(qū)域個(gè),共布設(shè)空中三角測量系統(tǒng),而是目前最著名、應(yīng)用最廣泛的條航線,個(gè)立體像對,航片的航向重疊%,旁向重光束法區(qū)域網(wǎng)平差軟件包。疊%,像片傾斜角。,像片旋偏角。,航線彎曲度為工程概況%。測區(qū)共用了種相機(jī)拍攝,其中、區(qū)域相機(jī)焦距為江西永泰航電樞紐工程為樟樹市“十二五”航道重點(diǎn)工.,區(qū)域相機(jī)焦距為./,、、區(qū)域相機(jī)程,工程總投資為億元。永泰航電樞紐建設(shè)工程將成為焦距為.;像幅大小為×,平均航攝比泰和以下Ⅲ級航道高標(biāo)準(zhǔn)貫通的關(guān)鍵控制性工程,打通當(dāng)前例尺:。測區(qū)、區(qū)域航攝軌跡圖見圖。萬安一樟樹航段的瓶頸制約,可常年通航級船。本項(xiàng)圖永泰、區(qū)域航攝軌跡圖收稿日期:??作者簡介:張永,男,安徽靈璧人,主要從事、研究與生產(chǎn)工作。航線按順河道方向布設(shè),設(shè)計(jì)高度為,實(shí)際飛行求為:地形圖及正射影像圖,為滿足成圖精度要求,航高度為,飛行高度和基高比滿足設(shè)計(jì)要求,分辨率線按每條基線布設(shè)個(gè)平高控制點(diǎn)的間隔進(jìn)行航線布點(diǎn),.滿足規(guī)范要求。旁向按每條航線布設(shè)一排平高控制點(diǎn)的方案進(jìn)行布點(diǎn),以外業(yè)像控點(diǎn)布設(shè)方案及施測確保每條航線都有一排外業(yè)平高控制點(diǎn),且點(diǎn)與點(diǎn)之間的間隔均為條基線。測區(qū)共布個(gè)像控點(diǎn),像控點(diǎn)布設(shè)情況.像控點(diǎn)布設(shè)方案及選刺要求見圖。像片控制點(diǎn)分為平面點(diǎn)、高程點(diǎn)及平高點(diǎn),本測區(qū)所有像控點(diǎn)皆為平高點(diǎn)。根據(jù)工程項(xiàng)目用圖需要,本工程成果要圖部分像控點(diǎn)布設(shè)示意圖像控點(diǎn)選刺原則:①要滿足成圖精度要求;②像控點(diǎn)宜宜選在交通便利的地方?，F(xiàn)場刺點(diǎn)確認(rèn)無誤后,在像片背面進(jìn)行整飾,以刺點(diǎn)中布設(shè)在影像清晰的明顯地物上,如明顯地物轉(zhuǎn)折點(diǎn)上或影像心為圓心,畫制直徑為?的圓圈。在刺點(diǎn)處繪制點(diǎn)位小于.的點(diǎn)狀地物中心;③像控點(diǎn)位置距像片邊緣要大于~.;④像片上刺點(diǎn)空孔小于.;⑤像控點(diǎn)略圖,標(biāo)注點(diǎn)名并進(jìn)行文字說明。像控點(diǎn)選刺情況見圖。圖像控點(diǎn)選刺示意圖.像控點(diǎn)測量網(wǎng)絡(luò)作業(yè)法,既提高了像控測量效率,又有精度像控測量是指根據(jù)相片在內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)布點(diǎn)方案并選定能保證。在實(shí)地觀測的地物特征點(diǎn),在實(shí)地根據(jù)劃定影像的灰度和形為了求得工程實(shí)地坐標(biāo)和高程,首先進(jìn)行野外點(diǎn)校正,通狀確定像控點(diǎn)的位置,聯(lián)測求解該點(diǎn)三維坐標(biāo)的過程。過和已知點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測來求解轉(zhuǎn)換參數(shù),確定坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系后,像控點(diǎn)施測方法有很多種,如三角測量、導(dǎo)線測量、可實(shí)時(shí)測得像控點(diǎn)的實(shí)地坐標(biāo)和高程?，F(xiàn)場像控點(diǎn)測量分為測量、靜態(tài)測量等。由于本項(xiàng)目涉及范圍大、時(shí)間緊,采個(gè)作業(yè)班組,每組人包括司機(jī),每組可完成點(diǎn)/天,測用上述方法速度較慢,滿足不了生產(chǎn)任務(wù)要求,因此采用?區(qū)共布設(shè)了個(gè)像控點(diǎn),個(gè)工作日即完成,比常規(guī)方法效率提高倍,而且利用測量精度分布均勻。儀技術(shù)參數(shù)資料、飛行記錄資料、測區(qū)內(nèi)現(xiàn)有小比例尺地形?空中三角測量圖、區(qū)域網(wǎng)外業(yè)像片控制點(diǎn)點(diǎn)位略圖、區(qū)域網(wǎng)外業(yè)像片控制空中三角測量是航空攝影測量中的重要部分,進(jìn)行空中點(diǎn)成果表、區(qū)域網(wǎng)外業(yè)像片控制點(diǎn)刺點(diǎn)片等。三角測量的目的就是為影像糾正、數(shù)字高程采集和航測立體..空中三角測量過程測圖人提供定向成果,空中三角測量的最主要的成果就是像建立測區(qū)。完成測區(qū)參數(shù)設(shè)置,主要包括測區(qū)文件建片定向點(diǎn)大地坐標(biāo)和像片外方位元素。立、加密點(diǎn)文件、相機(jī)文件的建立等?？罩腥菧y量主要涉及資料準(zhǔn)備、內(nèi)業(yè)加密點(diǎn)的選點(diǎn)觀設(shè)置。主要引入控制點(diǎn)和影像,包括影像旋轉(zhuǎn),最終測、相對定向、空中三角測量平差計(jì)算、區(qū)域網(wǎng)接邊、質(zhì)量檢生成適普影像壓縮格式文件。查和成果整理與提交個(gè)主要環(huán)節(jié)。建立影像列表。按航帶號導(dǎo)人對應(yīng)影像,并進(jìn)行像片.?介紹像素設(shè)置和相機(jī)文件導(dǎo)入。是自動(dòng)空三量測模塊,可以半自動(dòng)量測控內(nèi)定向。主要完成建立框標(biāo)模板、自動(dòng)內(nèi)定向、檢查制點(diǎn),內(nèi)定向、選取加密點(diǎn)、加密點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)、相對定向、模型連接自動(dòng)內(nèi)定向結(jié)果項(xiàng)工作。一般像片框標(biāo)坐標(biāo)量測誤差要和生成整個(gè)測區(qū)像點(diǎn)網(wǎng)都可以自動(dòng)完成。光束法區(qū)域求小于.。網(wǎng)平差程序具有高性能的粗差檢測功能和高精度的平差計(jì)交互式編輯。主要完成手動(dòng)加航帶間連接點(diǎn),手動(dòng)加算功能,是目前國際上公認(rèn)的著名平差軟件。上述兩個(gè)軟件像片同名點(diǎn),包括五度重疊及六度重疊點(diǎn)。手動(dòng)加點(diǎn)雖然速的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起形成功能強(qiáng)大自動(dòng)空三軟件度慢,但可以提高加密的精度。?。.作業(yè)流程針對無人機(jī)航空攝影而言,由于像幅較小,自動(dòng)化空三加密優(yōu)勢發(fā)揮不了作用,本工程采用手動(dòng)交互式編輯進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)流程見圖。資料準(zhǔn)備創(chuàng)建測區(qū)上、創(chuàng)建相機(jī)文件影像格式轉(zhuǎn)換創(chuàng)建控制點(diǎn)文創(chuàng)建測區(qū)影像列圖手動(dòng)加航帶間連接點(diǎn)自動(dòng)內(nèi)定向手動(dòng)交互式編調(diào)用挑粗量測控制點(diǎn)一連接點(diǎn)編輯平差丫輸出加密點(diǎn)圖空中三角測量作業(yè)流程..資料準(zhǔn)備圖單張像片手動(dòng)加點(diǎn)空中三角測量的資料準(zhǔn)備主要包括:像片索引圖、航攝圖手動(dòng)加密點(diǎn)后點(diǎn)位分布圖加入控制點(diǎn),調(diào)用平差程序進(jìn)行平差計(jì)算,首先差值,經(jīng)過探索分析主要有以下幾方面原因:①控制點(diǎn)坐標(biāo)在里選擇粗差探測,在每張片子上挑出一個(gè)系反了,可以將控制點(diǎn)文件、值互換后再計(jì)算;②控制點(diǎn)像點(diǎn)進(jìn)行模擬計(jì)算,將大粗差點(diǎn)和邊緣點(diǎn)刪除或編輯,然后坐標(biāo)文件中有同名點(diǎn);③有些控制點(diǎn)有很大的誤差或重新計(jì)算,再刪除或再編輯,如此反復(fù),直到挑不出大的粗差錯(cuò)誤,比控制點(diǎn)中誤差.大幾十或幾百倍,這樣?點(diǎn),編輯點(diǎn)比較費(fèi)時(shí)問而且需要耐心和細(xì)心,所有粗差點(diǎn)編計(jì)算迅速發(fā)散,挑不出這些錯(cuò)點(diǎn)。輯完成滿足加密點(diǎn)要求后,再進(jìn)行精細(xì)平差。生成加密成果。到此,空三精度報(bào)告完成,見圖。平差計(jì)算不一定都能收斂,或者控制點(diǎn)誤差大大超過限./:::、永泰?、永泰?.:::::::.....塞霸蠢葷囊誤誤::差差:;.......圖自動(dòng)空三精度報(bào)告立體測圖與、生成如山頭、鞍部、坑穴、路的交叉等;地勢平坦區(qū)要求采集點(diǎn)要.立體測圖均勻。對于植被采集進(jìn)行了立體判讀、參照外業(yè)調(diào)繪資料相立體采集使用全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站完成?；ソY(jié)合的方式進(jìn)行植被上圖。模型定向采用空三自動(dòng)恢復(fù)模型進(jìn)行立體測圖,工經(jīng)現(xiàn)場斷面點(diǎn)檢查知,立體測圖平面精度為±.,高作站具備實(shí)時(shí)核線、無縫漫游、自動(dòng)模型切換的特點(diǎn),提高了程精度稍差。立體測圖效率。.和生產(chǎn)立體測圖和常規(guī)野外測圖一樣,分為地物的采集和地貌在自動(dòng)相對定向、絕對定向、核線重采樣、影像匹配做完的采集。地物采集宜先采集道路、管線、地類界等線狀地物,后,設(shè)置好格網(wǎng)間隔、的地面采樣距離及成然后是居民地和獨(dú)立地物。河流、溝渠的寬度在圖上大于圖比例尺,利用可自動(dòng)批量生成和。數(shù)時(shí)依比例尺采集,否則,用單線按中心線采集表示。字高程模型