遥感平台摄影测量技术论文

2022-04-16

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《遥感平台摄影测量技术论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!摘要:无人机低空摄影测量技术在现代化地质测绘保障中的应用越来越广泛,对促进三维矿山建设具有积极意义。与传统的测绘技术以及遥感测绘技术、直升机测绘技术等相比较,无人机低空摄影测量技术实现了多方位、多角度拍摄影像的难关,也攻克了不同数据模型下数据运算的难题,使得获取的影像数据中的“留白”问题得到明显改善,提高了测绘精度,保障了地质测绘的基本需求。

遥感平台摄影测量技术论文 篇1:

低空摄影测量在三维虚拟场景中的应用研究

摘要:科技发展的日新月异为人类带来了很多便利,也为各行各业攻克技术难题提供了无限可能。小区域空间测量一直是困扰测绘人员的一大难题,但低空摄影测量技术的出现成功的解决了这一难题。本文将低空摄影测量与三维虚拟场景构建密切结合起来,主要介绍低空摄影测量的相关概念、国内外现状、关键技术以及低空摄影测量在三维虚拟场景构建中的应用,这些应用主要包括三维虚拟场景构建中所需要的基本数据的采集、场景和界面的优化方法等,为三维虚拟场景设计提供参考。

关键词:三维图像;虚拟场景;低空摄影测量

随着摄影测量技术的改进和以无人机为代表的低成本摄影平台的逐步改善,低空摄影测量成为可能。与传统的摄影测量方法相比,低空摄影测量可以全方位、多角度地对测量对象进行摄影,呈现出拍摄对象的全貌。不仅如此,低空摄影测量还能大大提高拍摄质量和拍摄效率,降低工作人员的摄影测量工作强度,而传统的摄影测绘则不具有这些优势。由于低空摄影测量使用先进的飞行装置,因此在摄影时可以不受空间的约束,自如进行摄影。人类的绘图模式也在发生着翻天覆地的变化,由最初的二维制图发展到立体的三维制图,再到现如今的三维虚拟场景构建,场景越来越立体化地呈现在我们眼前,使观者犹如身临其境。在三维虚拟场景的构建中,低空摄影测量为整个场景构建提供了二维图像及相对方位信息,是整个场景构建过程的基础。三维虚拟场景被越来越多地提及,如数字校园、数字城市等的构建就是通过三维虚拟场景来实现的。

一、低空摄影测量简介

1、低空摄影测量概念

顾名思义,低空摄影测量就是在规定的低空范围内,通过将拍摄器械安装到飞行装置的合适位置,进行空间上的地形地貌数据或建筑数据测量,而飞行装置上升的高度须控制在1000米以下。常用的飞行装置有无人机、无人飞艇等,气球也曾被用作低空摄影测量的搭载工具,但不易对气球的运动进行控制,拍摄角度受限,因此实际使用的不多。随着无人机的普及,很多小范围的空间摄影测量都开始使用无人机作为摄影器械的搭载工具。这种飞行器成本较低,结构设计相当简单,但比较稳定,十分适合作为低空摄影测量的搭载平台。而且无人机采用遥感技术,可以随时将摄影信息传回控制台,使控制人员及时了解低空摄影测量的具体情况,并通过远程控制使无人机调整方向和角度,拍摄预期画面。

2、低空摄影测量现状

目前,国内外都比较重视这一测量方法的研究和应用,并且技术手段也在不断提高。数据处理系统是低空摄影测量中的重要系统,国内外的技术都已经比较成熟,我国常见的有JX4系统和Virtuozo系统。在众多科技人员的辛勤努力之下,我国的数字摄影测量系统取得了很大的进步,在走向自动化的道路上迈进了一大步,比较典型的代表有DPGfid系统,GEOWAYCIPS系统等。数据处理的精度和效率在不断提高,较为明显的是高程精度的变化,这主要是通过多基线的处理方法,将不同角度不同距离拍摄的影像数据进行分析匹配,采用图像融合技术结合无人机的遥感数据传输功能对实时获得的影像资料进行三维建模,并通过模型校验不断改进,将现实场景通过三维建模方式以立体的形式呈现出来。低空摄影测量的应用范围极为广泛,不仅可以用于建筑上的测量,还可以帮助进行灾难救援,无人机可以拍摄受灾情况,使救援人员及时了解灾情,以便制定合理的救援计划。

3、低空摄影测量的主要技术

低空摄影测量的技术较为较为先进,首先讨论遥感平台技术。这种技术的性价比直接关系到拍摄的质量和效率,因此该技术的不断发展是低空摄影测量得以广泛推行的基础。在改善性能降低成本的同时,要考虑到飞行高度、精度及航行时间等因素,不能以牺牲这些关键指标来盲目降低成本,导致拍摄效果不尽如人意。其次,是遥感传感器技术,这种技术对相机的要求较高,需要相机不仅要质量轻,而且要具备储存大量图像的容量,还要具有较高的摄影参数。而目前,市面上大多数相机都达不到这一标准。低空摄影测量的目的不同,需要使用的相机类型可能也会有差异。如有些低空摄影测量需要使用红外相机,而另一些需要使用多光谱相机,因此应根据不同的需求来开展相机研发工作。

二、三维虚拟场景构建

1、基本数据采集和处理

三维虚拟场景的构建需要低空摄影测量为其提供基本的数据,因此纹理数据的准确与否直接关系到三维虚拟场景的构建是否与现实相符。采集纹理数据需要用专业的软件进行纹理映射处理,可以结合实际情况,将单幅正摄影像分成几部分,化整为零,方便系统加载,数据加载完成后进行拼接。建筑物不同位置的纹理数据采集方法不太相同。顶部纹理直接在正射影像上獲取,侧面则不能这样得到,应该通过对实地低空摄影测量图像进行处理得到。根据建筑物的风格样式、共同点和不同点,建立公共纹理库,可提高工作效率。

2、场景及界面优化

三維场景的设计和界面优化也包括很多细节方面的问题。就光源问题来说,整个场景的光线应该比较集中,充分反映出各个结构之间的联系和区别。针对这一点,聚光灯光源的效果较好,通过利用光的物理特性,改善场景的亮度效果。在构建三维室外虚拟场景时,不仅要构建建筑物,还要添加一些花草树木起点缀作用,让整个场景看起来不至于死气沉沉,了无生机。还可以在场景中添加音乐,进行气氛渲染。Clipping Planes边界内部的物体会被渲染,这样就大大降低了系统的工作效率,解决方案是在参数设置中设置60°角。

结束语:低空摄影测量的实现为完整的三维虚拟场景构建提供了重要的数据,前者是后者的基础。利用前者的数据构建的三维虚拟场景重现了真实建筑的模样,使人们能够全面具体地了解建筑的整体状况和详细参数,为建筑设计和建筑规划提供了一种便捷方法。

作者:张晓珺

遥感平台摄影测量技术论文 篇2:

无人机低空摄影测量在城市测绘中的应用

摘要:无人机低空摄影测量技术在现代化地质测绘保障中的应用越来越广泛,对促进三维矿山建设具有积极意义。与传统的测绘技术以及遥感测绘技术、直升机测绘技术等相比较,无人机低空摄影测量技术实现了多方位、多角度拍摄影像的难关,也攻克了不同数据模型下数据运算的难题,使得获取的影像数据中的“留白”问题得到明显改善,提高了测绘精度,保障了地质测绘的基本需求。

关键词:无人机、低空摄影测量、城市测绘、应用

1城市测绘中无人机低空摄影测量发展现状与优势

1.1发展现状

无人机低空摄影测量技术发展较快,且在多个领域中被应用,国内很多单位中已经应用了这一技术,且通信与导航技术水平也得到了明显提升,各项技术功能也逐渐完善,无人机再不是靶机,已经变成集多项功能于一体的应用设备。无人机低空摄影测量技术与远程遥感技术的融合,使得技术应用优势愈加明显,具体而言,主要是由飞行平台与地面配套设备组成,飞行平台系统内的控制与子系统在与地面设备组合中就能综合处置摄影图像信息。结合相关研究显示,目前研究无人机的国家数量正在增多,掌握无人机中低空摄影技术对于提升国际综合实力十分有益。现阶段,国内在无人机低空摄影测量中的研究已经取得了明显进步。

1.2技术优势

城市测绘中加强无人机低空摄影测量技术应用,优势十分明显,具体而言,操作简单,成本较低。无人机低空摄影测量和航天测量相比更加简单,不用对操作人员进行长期培训,再者,无人机体积小,维护管理操作相对简单,成本较低。无人机低空摄影测量技术应用效率较高,在这一测量技术应用期间与遥感系统应用共同作用下,地面操作人员就能对其进行操作,在此期间所需花费的测量时间较短,测量效率明显提升,灵活度较高,此外,操作过程不会受到天气影响,因此总体看来,测量效率相对较高。城市测绘期间无人机低空摄影测量技术的应用,图像更加清晰,可以获得清晰度较高的图像。测量操作是在距离云层较远的低空中进行,因此不会被云层所影响,这和普通摄影图像相比,分辨率更高。

2无人机低空摄影测量在城市测绘中的应用

2.1 图像数据处理流程

为了使测量数据更加精确,需要将无人机图像处理的数据流应用到目标规划的数字高程模型中。无人机在飞行过程中测量到的数据需要进行初步集成并传送给控制器,下载后,控制器采用数字高程模型进行处理。

针对处理摄影联合办公的问题,往往采用平差法进行处理,需要应用数据处理站进行计算。各种数据准确后,采用滤波方法滤除冗余数据点。低空无人摄影测量是图像数据处理的重要环节之一。无人居住区域下摄影测量图像数据处理的关键是图像重叠不均匀、照片数量多、倾斜角度大、方向不一致,使图像匹配自动连接点的选取比较困难。近年来,随着图像匹配技术的日趋成熟,大量的图像数据处理技术的应用效果得到了较好体现,无人区低空图像测量中图像数据处理技术的种类逐渐丰富,为城市测绘带来了极大便利。在UAV低空摄影测量图像数据處理过程中,主要任务是对图像数据进行静态处理并生成DEM/DOM。

通过低空遥感平台数据采集平台,从数据采集平台下载影响数据和GPS/POS数据,对数据进行智能组织和处理,再利用GPS/POS辅助区域网平差得到精确的图像数据。利用稠密匹配技术,对DSM点云进行分类滤波和剔除,结合DEM和图像参数进行图像正射校正,生成DLG图像。通过对图像数据的处理,可以得到精确的成图数据。

2.2 可以提供高分辨率的测绘产品

随着我国城市信息化建设的快速发展,现阶段规划改造中的城市缺乏大比例尺、高分辨率、高精度的数字测绘成果。当前已经发射的高分辨率卫星,影像分辨率已经达到了较高精度,但无法满足1:500的大比例尺测绘产品生产要求。无人机低空摄影测量技术可以为重点区域提供高分辨率高精度的正射影像DOM,数字高程模型DEM,数字栅格图DRG以及数字线画图DLG等相关测绘成果。

2.3 在智能建筑变形监测的应用

在信息社会背景下,智慧城市发展迅速。将摄影测量与遥感技术相结合,可以有效监测城市建筑变形。在信息化建设过程中,高层建筑的传感器数据可以有效地检测和监测建筑变形。并利用地面坐标系将其转化为施工图。根据具体的地标数据建立坐标系统和采集工作。若资料的内部变形周期稳定,则施工或工程变形均可正常进行。智能建筑系统在出现新的变数时,会向应急中心传送数据,应急中心会发出警报,提醒城市智能系统自动打开安全通道,实现疏散和应急响应。

2.4 应急监测应用

随着无人机低空摄影测量技术的不断发展,国家各部门都对该技术的应用进行了投资。类似的无人机也可以应用于土木工程或防洪工程。在另一座建筑物中,无人驾驶飞机可以实地考察当地所有的数据点,将收集的各种数据信息传递给开发人员,开发人员根据获得的数据,可以进一步规划,也可以节省开发人员更多的时间。与防洪类似,无人驾驶汽车和其他技术也能实时监控水位。测出的数据也会在第一时间传给水文局人员,可以根据测出的数据进行有效防洪。

2.5 区域测绘

关于基于三维建模基础设施的无人机技术的操作,该技术可以应用于特殊高度的测绘,对于突破当地建筑的高程具有重要意义。例如,无人机低空摄影技术可以消除地理缺陷,并在某些高海拔地区获得更准确的数据。在数据分析和技术创新中,测绘技术已经可以测量海拔5500米以上的建筑物并保持城乡显示很清楚,以后可以用作测绘数据中介的基础。

同时,借助无人机技术和安装在机身上的摄像头,可以随时收集地理信息,实现大比例尺地形图的测量,为中国的城镇化规划和土地改革奠定基础。借助无人机技术,全面提高了测绘的效率和质量,并且为多区域的建筑提供了更清晰的数据规划图,以减少外业数据测量造成的人力资源浪费。

2.6 三维数字建模

通过使用无人机低空摄影测量技术,它可以实时获得城市内部一些重点区域多方向以及多角度的高分辨率的影像信息,有效解决了传统航空摄影和地面摄影在工作时出现某些视角无法拍摄完全等问题。无人机低空摄影测量技术的有效应用不仅可以生成DEM和DOM,还可以直接从图像信息中提取建筑体的纹理,用于三维建模分析和研究。通过该项技术的有效应用,减少了地面拍照人工采集物理纹理的工作流程,真正实现全摄影测量工作模式。

2.7 在智能建筑与智慧城市中的应用

对于一般的对象来说,对象模型可以由数学模型组成,当规则不同,表面粗糙时,对象模型无法通过简单的构造实体模型计算出来。遥感技术的摄影测量、智能建筑、智能透视和应用主要用于确定观测对象周围各点的坐标,根据测量数据的调整建立测量基准点转换模型,最后对模型进行精度处理,确定适当的工具水平,建立复杂的三维实体模型。

结束语:无人机低空摄影测量理念作为摄影测量技术与遥感技术的有效组合。将这一技术应用在空间探测与感知中,可以推动城市测绘工作全面快速发展,进而有效确保城市测绘质量。城市测绘工作期间,无人机低空摄影测量技术作为一项重点技术,可以进一步提升测绘工作水平。通过加大无人机低空摄影测量方面研究,有助于实现城市测绘保障目标。

参考文献:

[1]肖华,陈玲.无人机低空摄影测量技术在乡村规划中的应用[J].华北自然资源,2019(06):84-85.

[2]郑安武,张田凤,史晓明,余艺.低空摄影测量大比例尺地形测图关键技术研究[J].地理空间信息,2019,17(11):6-9+27+10.

作者:李玉石 滕霄

遥感平台摄影测量技术论文 篇3:

大比例尺基础测绘工程中无人机影像处理技术的运用

摘 要:近几年来,在我国社会经济飞速发展的带动下,在大比例尺基础测绘工程中应用无人机影像处理技术越来越常见,本文就从比例尺基础测绘工程中无人机影像的制作流程、无人机影像处理技术的应用的方面进行了探讨分析,以此希望为相关人员提供必要的帮助。

关键词:大比例尺;基础测绘工程;无人机;影像处理技术

在我国社会经济高速发展以及科技水平不断增强的影响下,现今在城乡规划工程项目的中应用无人机进行摄影测量技术的情况越来越普遍,并且在全国范围内都得到了广泛应用。

1 大比例尺基础测绘工程和无人机影像

1.1大比例尺基础测绘工程

通常情况下,将在某一区间、空间中进行测量或某一区域中进行的测量工作称之为基础测绘工程,在基础测绘工程照你你个,可获取多种有效信息、资料,以用来进行地图或地形的绘制[1]。

目前,就实际情况而言,我国的测绘基准和测绘系统具有专门统一性,并且测绘基准和测绘系统是其他测绘活动的重要基础。就大比例尺基础测绘工程而言,在我国也对基本比例尺地图的相关比例尺系列进行了明确,详细可分为:1:100;1:500;1:1000;1:2000;1:5000;1:10000;1:15000。同时,在大型比例尺地形图的绘制领域中,地形图成图面积一般会小于100平方千米,而成图的面积可在25平方千米到50平方千米之内。

1.2无人机影像

通常情况下,将无人机摇杆影像称之为无人机影响,在时代不断发展以及新形式的影响下,无人机摇杆已经成为未来摇杆发展的新趋势,而究其发展的原因,主要可分为两个方面,即:(1)无人机摇杆的优势较多,同时该技术的成本较低,另外该技术在执行任务的过程中具有较高的灵活性;(2)因为无人机摇杆影像技术的发展是在卫星摇杆、航空摇杆的基础上发展而得来,并且因为无人机所具有的独特特性,所以这使得无人机摇杆影像技术具备卫星摇杆以及航空摇杆所不具备的功能。

就无人机摇杆影像的特点而言,因为相较于较大的航空摄影飞机而言,该摄影相机具有小型化、非专业化以及无人机飞行平台的低空化等特点,同时无人机还具有多样化种类、多样化的摄影相机,所以其特点也就可体现在多种类的无人机搭载多种类的摄影相机,从而获取不同种类的影像信息以及数据,最终的优势则可体现在像幅小、色彩真实以及分辨率较高等。

2 大比例尺基础测绘工程中无人机影像的制作流程

在对无人机影像应用技术的主要流程机械能研究之前,首选应该对无人机影像航测系统的结构设计及其相应的功能进行深入的认识。具体而言,地面控制系统、空中控制系统以及影像数据处理系统是无人机影像航测系统的主要内容。而地面控制系统则主要由飞机控制软件、无人飞机飞行和起降拍摄的遥控控制设备以及影像数据接受处理器共同组成。通信设备、摄影设备、GPS接收天线以及无人机自主飞行微处理器使空中控制系统的主要组成部分。其中,全自动化的定向处理、识别影像框标的自动化、自动提取定向点用于相对定向以及平差网的建立是影像数据处理系统的主要功能。

2.1选择无人机飞行平台和获取影响资料

在选择运用飞行平台时,应该根据测绘所在低的地形地貌进行展开,在影像治疗的过去过程中应该采用曝光延迟补偿、飞行姿態控制以及转弯缓冲等技术来进行展开。和传统航空摄影相比,无人机的旋偏角比较大,且像幅较低,为此这也就导致摄影工作的过程不能按照的传统常规方式来进行,以避免航摄漏洞的产生。

在无人机航空摄影测量专业技术中,空中三角测量占据着重要的地位,是一种在无人机航测影像应用技术过程中不可获取的部分,其目的在于纠正或修改影像。

2.2无人机影像处理的流程图

3 无人机影像处理技术的应用

3.1空三加密应用技术

就空三加密而言,该技术是与我国在无人机影像处理技术相关的关键技术,同时,空三加密也是全部流程中最为困难的,所以空三加密的质量以及程度好坏直接对成果精度以及准确性产生着影像。在我国进行无人机影像处理技术研发的早期,多数集中在基础测绘工程过程,而空三加密则在当时则是一种处于瓶颈阶段的技术。而随着时代的发展和相关技术的进步以及科学处理方法的改变,进而才逐渐解决问题。

3.2大比例尺基础测绘工程影像数据预处理

通过无人机摄影进行航空测绘拍摄时所采用的摄影相机均为非量测相机,所以这也就导致所拍摄的影像图片存在边缘上的光学畸变。就光学畸变而言,可直接改变被拍摄区域的实际地面地形位置,为此,这也就需要在基础测绘的过程中对数据进行预处理,从而达到矫正影像图片的目的。

3.3改正影像畸变

和传统的航空摄影有所不同,无人性影像航空测绘是一种采用低空遥感平台,并且在通常情况下所搭载的相机均为非量测摄影相机。就现今的实际情况而言,在我国采用大比例尺基础撤回工程的工程中,以及在无人机影像处理技术的运用领域中,所采用的相机一般为民用普通单反摄影相机配合定焦镜头进行拍摄工作,即:普遍使用的500D、5DMarKⅡ等。

在以上这些因素的影响和作用下,无人机拍摄到的影像相片存在着不同程度的畸变现象,如图E所示。所以,我们在测绘的时候为了削弱和降低非量测摄影相机由于畸变而带来的误差,采取以下必要的改正措施。

结束语:

在运用的过程中,像一些技术性的处理措施是非常重要的,它可以帮助无人机在航测过程中提高其运行的效率,更好地为相关部门进行大比例尺基础测绘工程提供服务和保障。

参考文献

[1]赵京黔,周亦,郭超.无人机影像处理技术在大比例尺基础测绘工程中的重要作用[J].中国新技术新产品,2015(19):144.

作者:王玉蕾 李积玲

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com),转载请保留网址和出处

上一篇:内隐学习心理机制培养论文下一篇:网络保险现状发展管理论文