航空攝影測量
關(guān)注創(chuàng)建者：阿成 創(chuàng)建時間：2018-02-01
航空攝影測量的實例教程
摘要:
無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)在應(yīng)用過程中，存在模型分辨率不一致、精度不可靠、格式不匹配的問題，但沒有現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)對任務(wù)質(zhì)量進(jìn)行評價，這在一定程度上限制了無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。
本文針對無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的現(xiàn)狀，對從航攝準(zhǔn)備( 硬件) 到數(shù)據(jù)處理應(yīng)用( 軟件) 整個作業(yè)流程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了論述，為無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的從業(yè)人員提供一些參考。
無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，傾斜攝影技術(shù)三維數(shù)據(jù)可真實反映地物的外觀、位置、高度等屬性; 借助無人機(jī)，可快速采集影像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全自動化三維建模; 傾斜攝影數(shù)據(jù)是帶有空間位置信息的可量測影像數(shù)據(jù)，能同時輸出 DSM、DOM、TDOM、DLG 等多種成果。目前，無人傾斜攝影測量技術(shù)已被越來越多的行業(yè)認(rèn)可和應(yīng)用，但針對無人機(jī)傾斜攝影的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一直沒有明確，這就給無人機(jī)傾斜攝影工作帶來一定困擾。
本文結(jié)合實際工作和學(xué)習(xí)經(jīng)驗，對無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步的探討。
1
.無人機(jī)傾斜攝影系統(tǒng)介紹
傳統(tǒng)航空攝影只能從垂直角度拍攝地物，傾斜攝影則通過在同一平臺搭載多臺傳感器，同時從垂直、側(cè)視等不同的角度采集影像，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)航空攝影的局限。那么，無人機(jī)傾斜攝影系統(tǒng)可以定義為: 以無人機(jī)為飛行平臺，以傾斜攝影相機(jī)為任務(wù)設(shè)備的航空影像獲取系統(tǒng)。
展開 圖8 左岸沖溝全景圖
4 結(jié)束語
文中運用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù),機(jī)載LiDAR對水電站地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評估。對采用傾斜攝影技術(shù)以及機(jī)載LiDAR技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了探索和研究,并對其三維模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了檢驗。實驗結(jié)果表明,機(jī)載非接觸的無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害評估與識別中的應(yīng)用,具有效率高、安全方便等優(yōu)勢,能夠快速獲取災(zāi)害點高分辨率三維模型數(shù)據(jù)以及高精度地形數(shù)據(jù)。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)能夠透過植被,獲取植被覆蓋下的地形數(shù)據(jù),很好地克服了傳統(tǒng)監(jiān)測不全面的問題。同時,高精度的實景三維模型可以直觀呈現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害特征信息,可清晰識別、分析和量測災(zāi)害信息。因此,將無人機(jī)攝影測量技術(shù)、機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù),地質(zhì)災(zāi)害常規(guī)調(diào)查技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)多種技術(shù)手段優(yōu)勢互補(bǔ),大大減少人工野外實地調(diào)查工作量,實現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查手段從實地調(diào)查到空地一體化,調(diào)查成果實現(xiàn)從二維到三維。豐富的調(diào)查成果數(shù)據(jù)為災(zāi)害評估以及災(zāi)害救援提供更有利的數(shù)據(jù)支撐。
參考文獻(xiàn)
[1] 許強(qiáng),董秀軍,李為樂.基于天-空-地一體化的重大地質(zhì)災(zāi)害隱患早期識別與監(jiān)測預(yù)警[J].武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版),2019,44(7):957-966.
[2] 鄭史芳,黎治坤.結(jié)合傾斜攝影技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測[J].測繪通報,2018(8):88-92.
[3] 詹美斌.低空無人機(jī)傾斜攝影三維模型在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息,2022,45(3):221-224.
[4] 趙博,彭泊涵,王建楠,等.傾斜航空攝影測量技術(shù)在北京市高精細(xì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用[J].北京測繪,2021,(35)12:1565-1571.
[5] 禹信.基于無人機(jī)遙感與GIS技術(shù)的泥石流災(zāi)害監(jiān)測[J].河南建材,2019(6):307-308.
展開 （三）施工驗收階段中的應(yīng)用：
三維實景模型可視化測量，可以根據(jù)實景現(xiàn)狀準(zhǔn)確定位坐標(biāo)位置、測量實體尺寸，繪制最符合實際的竣工圖，準(zhǔn)確計算工程量，可以把實景現(xiàn)場搬回辦公室，實現(xiàn)業(yè)主、監(jiān)理、施工各方的可視化無爭議驗收。
三、無人機(jī)傾斜攝影測量在結(jié)算審核中的應(yīng)用
工程項目的實施，無論也是建設(shè)方，還是施工方，最終最關(guān)心的就是結(jié)果--工程結(jié)算，往往結(jié)算審核都是一個持久戰(zhàn)，結(jié)算資料的完整性直接影響結(jié)算成果的好壞，尤其是改造項目、景觀項目，調(diào)整多、變化大，結(jié)算時“拍桌子事件”時有發(fā)生。三維實景模型可以直觀準(zhǔn)確的對表觀工程進(jìn)行精準(zhǔn)測量，準(zhǔn)確高效實現(xiàn)面積測量、距離測量、體積測量，快速得到實體準(zhǔn)確工程量。
你還在拉尺子量邊坡嗎？無人機(jī)傾斜攝影三維實景模型，工程人無需再爬上爬下，即可快速實現(xiàn)可視化量測，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
屋頂改造工程量難以核實，皮尺拉不了、全站儀無視角，爬不上去，還不安全，費時又費力，數(shù)據(jù)還不可靠。三維實景模型來幫忙，1:1還原現(xiàn)場，坐在辦公室就能測量，又快有準(zhǔn)，安全高效。
景觀驗收，曲線多、不規(guī)則，還在拉皮尺、推滾輪，您OUT了，不用這么麻煩，無人機(jī)傾斜攝影把現(xiàn)場搬回辦公室，三維實景模型中即可點棵樹、分色帶、量面積、量長度，就這么簡單！
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三維實景模型可視化測量，可以根據(jù)實景現(xiàn)狀準(zhǔn)確定位坐標(biāo)位置、測量實體尺寸，繪制最符合實際的竣工圖，準(zhǔn)確計算工程量，可以把實景現(xiàn)場搬回辦公室，實現(xiàn)業(yè)主、監(jiān)理、施工各方的可視化無爭議驗收。
三、無人機(jī)傾斜攝影測量在結(jié)算審核中的應(yīng)用
工程項目的實施，無論也是建設(shè)方，還是施工方，最終最關(guān)心的就是結(jié)果--工程結(jié)算，往往結(jié)算審核都是一個持久戰(zhàn)，結(jié)算資料的完整性直接影響結(jié)算成果的好壞，尤其是改造項目、景觀項目，調(diào)整多、變化大，結(jié)算時“拍桌子事件”時有發(fā)生。三維實景模型可以直觀準(zhǔn)確的對表觀工程進(jìn)行精準(zhǔn)測量，準(zhǔn)確高效實現(xiàn)面積測量、距離測量、體積測量，快速得到實體準(zhǔn)確工程量。
你還在拉尺子量邊坡嗎？無人機(jī)傾斜攝影三維實景模型，工程人無需再爬上爬下，即可快速實現(xiàn)可視化量測，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
屋頂改造工程量難以核實，皮尺拉不了、全站儀無視角，爬不上去，還不安全，費時又費力，數(shù)據(jù)還不可靠。三維實景模型來幫忙，1:1還原現(xiàn)場，坐在辦公室就能測量，又快有準(zhǔn)，安全高效。
景觀驗收，曲線多、不規(guī)則，還在拉皮尺、推滾輪，您OUT了，不用這么麻煩，無人機(jī)傾斜攝影把現(xiàn)場搬回辦公室，三維實景模型中即可點棵樹、分色帶、量面積、量長度，就這么簡單！
<完>
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三維實景模型可視化測量，可以根據(jù)實景現(xiàn)狀準(zhǔn)確定位坐標(biāo)位置、測量實體尺寸，繪制最符合實際的竣工圖，準(zhǔn)確計算工程量，可以把實景現(xiàn)場搬回辦公室，實現(xiàn)業(yè)主、監(jiān)理、施工各方的可視化無爭議驗收。
三、無人機(jī)傾斜攝影測量在結(jié)算審核中的應(yīng)用
工程項目的實施，無論也是建設(shè)方，還是施工方，最終最關(guān)心的就是結(jié)果--工程結(jié)算，往往結(jié)算審核都是一個持久戰(zhàn)，結(jié)算資料的完整性直接影響結(jié)算成果的好壞，尤其是改造項目、景觀項目，調(diào)整多、變化大，結(jié)算時“拍桌子事件”時有發(fā)生。三維實景模型可以直觀準(zhǔn)確的對表觀工程進(jìn)行精準(zhǔn)測量，準(zhǔn)確高效實現(xiàn)面積測量、距離測量、體積測量，快速得到實體準(zhǔn)確工程量。
你還在拉尺子量邊坡嗎？無人機(jī)傾斜攝影三維實景模型，工程人無需再爬上爬下，即可快速實現(xiàn)可視化量測，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
屋頂改造工程量難以核實，皮尺拉不了、全站儀無視角，爬不上去，還不安全，費時又費力，數(shù)據(jù)還不可靠。三維實景模型來幫忙，1:1還原現(xiàn)場，坐在辦公室就能測量，又快有準(zhǔn)，安全高效。
景觀驗收，曲線多、不規(guī)則，還在拉皮尺、推滾輪，您OUT了，不用這么麻煩，無人機(jī)傾斜攝影把現(xiàn)場搬回辦公室，三維實景模型中即可點棵樹、分色帶、量面積、量長度，就這么簡單！
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在消費電子行業(yè)可用于手機(jī)鏡頭設(shè)計、虛擬現(xiàn)實（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)等的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計；在汽車行業(yè)中的自動駕駛傳感器，如激光雷達(dá)、雷達(dá)和攝像頭的設(shè)計與開發(fā)中發(fā)揮重要作用，同時也可用于汽車大燈和照明系統(tǒng)、抬頭顯示（HUD）系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計；在航空航天行業(yè)可用于衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)、航空攝影和測量設(shè)備等的光學(xué)設(shè)計，滿足航空航天領(lǐng)域?qū)Ω呔取⒏呖煽啃怨鈱W(xué)系統(tǒng)的需求。
作為高端裝備制造業(yè)的代表，航空航天產(chǎn)業(yè)隨著科技的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的升級，對加工精度和質(zhì)量的要求越來越高。特別是對那些大量生產(chǎn)飛機(jī)及其零部件的制造商來說，能實現(xiàn)更大尺度測量、受限或非瞄準(zhǔn)線測量以及自動化測量的檢測設(shè)備是新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。自動化測量是另一個重要的發(fā)展趨勢。
隨著高精度三維掃描技術(shù)的不斷發(fā)展，非接觸測量技術(shù)除了能快速獲取更多數(shù)據(jù)點以外（尤其在檢測較大的表面時），而且更容易實現(xiàn)自動化測量
作者簡介：劉艷華(1982—),女,河南范縣人,大學(xué)本科,工程師,從事航空攝影測量方面的生產(chǎn)研究工作。E-mail:115947844@qq.com。
文章來源：測繪學(xué)術(shù)資訊
[4] 趙博,彭泊涵,王建楠,等.傾斜航空攝影測量技術(shù)在北京市高精細(xì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用[J].北京測繪,2021,(35)12:1565-1571.
[5] 禹信.基于無人機(jī)遙感與GIS技術(shù)的泥石流災(zāi)害監(jiān)測[J].河南建材,2019(6):307-308.
就測繪行業(yè)內(nèi)而言，航空攝影測量、三維激光點云測量等新技術(shù)往往生產(chǎn)的依然是4D數(shù)據(jù)；就社會層面而言，普通群眾對實景三維中國更是缺少概念。
對此，郭仁忠表示，實景三維中國并不遙遠(yuǎn)。
客戶可選擇各式各樣的專業(yè)相機(jī)和先進(jìn)傳感器，包括高分辨率航空攝影測量、熱成像和多光譜圖像、激光雷達(dá)（LiDAR）和實時視頻流。E400的有效載荷有一個開放接口，因此客戶幾乎可以將任何相機(jī)或傳感器與Event 38公司的開源自動駕駛儀軟件集成。
像控點是航空攝影測量解析空三加密和測圖的基礎(chǔ)，其位置的選擇、平面位置和高程的測定直接影響到內(nèi)業(yè)成圖的精度。
4．3 空三精度
在《數(shù)字航空攝影測量空中三角測量規(guī)范》中，對相對定向中像片連接點數(shù)量和誤差有明確的規(guī)定，但在無人機(jī)傾斜攝影空三中沒有相對定向的信
息，單個連接點的精度指標(biāo)也未體現(xiàn)，不能完全照傳統(tǒng)空三那樣去挑粗差點，可以從像方和物方兩個方面來綜合評價空三的精度。
2019年，教育部將航空攝影測量和無人機(jī)操控與維護(hù)專業(yè)納入了《中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)目錄》，主要開設(shè)無人機(jī)測繪、地理信息采集、無人機(jī)裝配、無人機(jī)修理、無人機(jī)應(yīng)用、無人機(jī)操控等課程。2020年，人社部將“無人機(jī)裝調(diào)檢修工”納入國家職業(yè)分類目錄。國際方面，從2004年—2006年，美國國家航空航天局（NASA）就對民用無人駕駛飛行器的能力進(jìn)行評估。
0.15ｍ；吳獻(xiàn)文等利用精靈 4 Pro 無人機(jī)獲取的傾斜影像制作實景三維模型測繪大比例尺地形圖，相對航高 100ｍ，地面分辨率 2.99cm，最終檢查結(jié)果的平面中誤差為 ±0.0654ｍ，達(dá)到了 1 : 500 數(shù)字地形圖精度，但無法滿足地籍測量精度；段宗恩等采用多旋翼無人機(jī)搭載單鏡頭相機(jī)，對小范圍、低成本的實景三維建模進(jìn)行研究，構(gòu)建貴陽市花溪區(qū)某試驗區(qū)實景三維模型，通過單點精度檢驗，符合大比例尺航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范要求
