大比例尺地形图测绘中的倾斜摄影测量技术要点 张海波

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:张海波 祁建军
[导读] 摘要:随着数字城市和智能城市的发展,各种社会服务对大规模地形图数据的要求越来越高,这不仅需要满足要求的准确性,而且可以实时更新。
        湖南核工业岩土工程勘察设计研究院  湖南省长沙市  410114;中铁二十局集团第四工程有限公司  山东省青岛市  266100
        摘要:随着数字城市和智能城市的发展,各种社会服务对大规模地形图数据的要求越来越高,这不仅需要满足要求的准确性,而且可以实时更新。传统的地形测绘和测绘通常采用全地形测绘方法和空中测绘方法,这两种方法在实地工作繁重,条件艰苦,操作程序复杂,办公室制图和处理繁重,制图周期长,导致地图的现状无人机倾斜摄影测量是近年来开发的一项新技术。利用无人机运载多视角透镜从不同角度收集数据可以迅速有效地获得丰富的数据信息,生成的实际三维模型能够真实地反映地面的客观情况,为大规模地形测绘提供了良好的基础。
        关键词:大比例尺;地形图测绘;倾斜摄影;测量技术要点
        引言
        与传统的测绘方法相比,无人机空中测绘技术具有明显的优势,例如速度快、成本低、野外阻力小、地面自动化程度高,因此广泛应用于各种领域,如基本测绘。在电能计量、长途输电线路、大型变电站和发电厂工程领域,电力、结构和土木工程专业通常需要大型地形图。当前的设计环境已从传统的二维设计转变为三维设计,对专业测绘提供的产品有了新的要求。如果使用全站仪和实时差分GPS-RTK模式,精度可以满足要求,但单个产品难以满足设计要求。通过无人机空中勘测对大规模地形图进行测绘可以很好地解决这一问题,并可以为设计的每个阶段提供dom、DEM和大规模地形图,从而进一步确保设计专业人员在场地规划和选择以及设计施工图纸方面取得进展。
        1倾斜摄影测量技术的特点
        倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中,是利用倾斜航拍摄影机进行测量地形图的影像资料获取、分析与处理,满足地形图测绘需求。其中,倾斜航拍摄影机关于地形图影像拍摄与获取,是通过一定的倾斜角度设置实现倾斜摄影和测量。对倾斜摄影测量技术的主要特点,可以从以下几个方面进行分析:①它是在对传统航空摄影技术的融合、发展与应用基础上实现的一种测量技术,在具体测量分析中能够通过对无人机等多种飞行载体的搭载利用,实现相应的影像数据快速采集与获取,从而构建全自动化的三维分析模型,为有关测量和分析提供支持;②倾斜摄影测量技术在测绘应用中,能够通过对多视点与视角影像的获取,对测量分析地物的外观、高度以及位置等信息进行全面采集,实现DSM、DLG和DOM、TDOM等多种测量分析成果获取,对传统的航空摄影测量技术及其应用进行替代;③倾斜摄影测量技术的摄影分辨率较高,并且在摄影测量中的视场角相对较大;④倾斜摄影测量技术在实际测绘应用中,还能够针对同一地物实现多重分辨率的影像获取,为有关测绘工作开展提供充分的支持。
        2无人机倾斜摄影技术的基本原理
        无人机倾斜摄影技术打破了传统航空航天摄影只能从一个垂直角度拍摄的技术壁垒。通过在同一飞行平台上传输多个传感器(目前通常使用5镜头摄影机),可以从不同角度(例如垂直和倾斜)收集图像,从而获得有关地面对象的更完整、更准确的信息。
        3倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用要点分析
        3.1倾斜摄影测量影像获取与数据处理
        采用倾斜摄影测量技术进行航拍测量,是由各镜头按照所对应曝光点的坐标位置进行自动拍摄,从而实现多视角的影像拍摄和获取。对获取的多视角影像数据处理,需要通过虚拟影像建立,在进行视野范围的倾斜影像选取后,将选择影像的像素在虚拟影像中进行反投影,从而对摄影影像中地面突出竖直物体的重影效应减小控制。其中,在对倾斜摄影获取的多视角影像中突出地面的竖直物体重影效应进行减小控制的具体方法为:在平坦的地区对影像进行拼接,并在拼接前对两幅影像进行密集匹配,同时对倾斜影像及其对应下多视角影像进行直线特征匹配,以实现突出地面的竖直物识别,根据识别结果进行位置信息纠正。
        3.2空中三角测量。


        对于无人驾驶航空器倾斜摄影数据的特殊特点,采用多角度图像平滑技术方法实现三维空白加密。使用最新的建模软件context capture center edition 4 . 4 . 8执行三个空测量并生成以下模型tdom。4)正面形象的挂图。正面图像挂图比例为1 : 3500,挂图大小为1300 mm x 1500 mm。主要道路、供水系统名称、机构名称、幼儿园、学校和企业名称均在挂图上标明,北箭头和比例箭头均在适当位置标明。
        3.3三维模型数据的要点
        无人机倾斜摄影技术获取数据后,应注意加工前现场数据的整理和质量检查:(1)初步检查图像的基本位置,包括图像数量、气带数量、云样图像质量、雾和雪,如果图像为空,图像名称正确;(2)检查,如果数据完成,检查飞行记录、暴露点坐标数据等。完整,规格齐全;(3)看曝光点坐标是否与实际飞行情况相符,当曝光点坐标与航线相差很大时,应做好记录,检查图像;(4)在PS上重新进行图像重检,目的是减少图像数据量,操作时容易检查;(5)根据航班登记表完成图像旋转,特别注意同一个旋转带的奇数和偶数条;(六)出口检验记录、不符合相关报告要求的图像;(7)如数据质量不合格,及时完成飞行,再次飞行。
        3.4数据采集及处理分析
        运营山区EPS地理信息工作站,以实现画廊一体化;数据收集是通过将3d模型与正面图像相结合来完成的,3d模型主要收集正面图像上的房屋、房屋附件、属性尺寸和其他图形。这两种获取方法都可以根据地物的特定情况进行灵活转换。使用这两种方法绘制地形图后,将在实地绘制地形图,即对于造型效果不佳的地物和隐藏地物,国内工业认为,它没有及时进行采购,同时标记了“国内工业无法判断,必须进行采购”外部行业将同时进行属性检查、修正和调整。使用串联软件初始化数据快速获取本次变电站的飞行质量控制报告,以确保后续处理数据的可靠性。建立工程目录,添加图像和POS数据,设置相机和投影进行质量控制,质量控制后查看结果并导出相应的检查报告,完成初始数据处理,确保没有问题,使用软件进行高处理 实现单点智能图像处理,实现空无人机数据、特征点匹配、控制点测量、正射校正、均匀颜色马赛克的全过程消除,生成高质量图像匹配图。 刺点完成后,可以自动处理三个空心点,选中“高精度”和“控制点”选项,然后等待DOM、空心DEM、加密点云和inpho格式的连接点的详细结果。1 : 1000制图采用无人驾驶飞行器低空飞行摄影测量技术,而不是传统的人工测量,不仅可以为三维设计提供高精度测量产品,而且还可以节省工作时间,降低车辆等成本,大大提高工作效率。
        结束语
        从相机小波监测系统捕获的多角度倾斜图像创建测试环境的三维模型。它使用内置的EPS 3d测量技术打印地形图的大比例,并评估数据精度。结果表明,结果精度符合1: 500表面字符的要求。与传统地图技术相比,这大大减少了工作量,降低了绘制地图的成本,提高了地形图的生产力,并为快速更新大规模地形图提供了新的可能性。
        参考文献
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        [5]魏益友,邹俊华.倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].资源信息与工程,2019,34(02):127-128.
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