一种利用倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图可知成果平面精度达到0.140m

本文针对传统测图方法难以满足快速高效测绘大比例尺地形图的实际需求,提出基于倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图方法,研究了该方法具体的生产流程。1倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图工艺

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摘要: 斜向摄影测量技术作为近年来国际测绘领域的一项新技术,已应用于城市的快速3D建模。针对常用的大比例尺地形图测绘方法不能同时满足快速测绘的时间和成本要求,提出一种利用倾斜摄影测量技术的大比例尺地形图测绘方法,充分发挥无人机倾斜摄影测量技术的灵活性和灵活性。倾斜图像具有成本低、效率高的优势,可以自动生成3D模型和点云国家基本比例尺地形图更新规范,简化后续绘制工作。评价试验得到的克兰县大比例尺地形图显示,结果平面精度达到< @0.140 m,高程精度达到<@0.150 m,满足大比例尺地形图精度要求,适用于小面积、大面积快速测绘。比例地形图。

关键词:倾斜摄影测量;大比例尺地形图;实景3D模型;点云;绘图技术

大比例尺地形图包含详细的地形要素和地理信息,是城市规划、市政公用事业和土地管理必不可少的基础数据[1-2]。目前,常用的大比例尺地形图测绘方法都面临着工作效率低、测绘周期长、无法快速测绘等紧迫问题[3]。例如,航空摄影测量技术对小面积地形进行测绘,人力物力成本较高,精度不能满足1:500地形图的测量精度[4];GPS-RTK存在卫星限制、地物干扰、缺乏冗余观测、缺乏高程数据等问题。精度和其他问题[5-7];分米级的遥感影像分辨率无法绘制大比例尺地形图;3D激光扫描测绘人工划定过程存在局部地形精度损失,设备价格高,技术难以普及。

作为国际测绘领域的高新技术,斜向摄影测量( )由于能够快速、高效地获取客观、丰富的地面数据信息,近年来在信息测绘领域得到了探索[8]。这项技术颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的限制。通过使用多个传感器从一个垂直和多个倾斜等不同角度采集图像,可以获得分辨率更高、视野更大、更详细的图像[9-11]的特征信息数据。在拍照时,机载传感器记录高度、速度、航向和侧面重叠、坐标等参数,并嵌入地理信息和图像信息,使图像数据真实反映地物情况[12]。利用倾斜摄影测量技术绘制大比例尺地形图,充分发挥无人机低成本、灵活、射程广、飞行速度慢等一系列优势[13-14],人工对数据进行后处理是简单,减少工作量,测绘周期短,测绘速度快,适用于地形条件复杂的小区域航测。参考文献[15]利用固定翼无人机低空飞行采集图像,通过光控测量和航拍三加密生成高分辨率DOM,进而采集特征点和线。但是,本文没有绘制和评估地形图,并且忽略了手工绘制过程中的错误。参考文献[16]使用无人机采集图像,导入系统,将结果导入NT软件采集地形要素。由于无人机航拍外方位要素误差大、图像畸变大等问题,大比例尺地形图的高程精度无法满足现行规范要求。

针对传统测绘方法无法满足快速高效测绘大比例尺地形图的实际需要,提出一种基于斜向摄影测量的大比例尺地形图测绘方法,并研究具体制作方法。这种方法的过程。与其他无人机测绘方法不同,该方法通过无人机航测系统采集的数字图像(包括垂直图像和倾斜图像)自动生成物体点云和真实的3D模型,从而识别物体的轮廓范围和类别。信息采集完成。为了验证本文提出的方法的可用性,通过在克兰县的数据采集和处理试验对该方法进行了验证和分析。

国家基本比例尺地形图更新规范_简述地形图的基本应用_地形测绘规范

1 倾斜摄影测量技术 测绘大比例尺地形图技术

传统的大比例尺地形图测绘过程可以概括为“三内两外”,即行业内部收集数据,根据测区概况设计技术方案;、空三、格式转换等;

采用倾斜摄影测量技术绘制大比例尺地形图的过程与传统的测绘方法类似,但过程更加简化,包括以下几个过程:

(1)野外作业前,先采集测区数据,包括控制点结果、坐标系和高程基准参数、现有地形图结果和地名数据等。申请空域,明确传感器等问题无人机携带、地面分辨率、图像重叠、高空飞行次数、图像捕获间隔。

国家基本比例尺地形图更新规范_简述地形图的基本应用_地形测绘规范

(2)现场工作人员会根据每个飞行区或勘测区的面积设置影像控制点,然后用无人机搭载多个传感器从一个垂直、多个等不同角度采集地形数据根据技术方案的安排,充分发挥无人机倾斜摄影测量技术灵活高效的特点,工作时间以小时为单位,不同于以往的大比例尺地形图野外测绘以天为单位计算,缩短项目周期,测绘人员只需要无人机飞行员和少量工作相比传统的测绘方式,根据测绘区域的面积配备一定比例的现场人员,减少人员数量,节约工程成本。

(3)将数字斜面图像导入软件后即可完成内部航拍三加密、点云生成、真实3D模型建立等操作,软件会自动求解。网络调整和多视图图像密集匹配技术可以获得高精度、高密度的点云数据,也可以通过在线操作来缩短数据处理时间,地图绘制过程需要操作人员手动完成,3D模型和点以云为参考,速度大大提高。

(4)通过真实场景的3D模型可以清晰的识别物体的位置和类别信息,减少野外测绘工作量。绘图中遇到的任何问题都需要记录下来交接交给现场工作人员进行验证。

(5)完成大比例尺地形图取景整理工作后,提交质检部门核对成果的数学精度、属性精度、地理精度、附件质量等是否符合要求大比例尺地形图规范,验收合格 图1为斜向摄影测量大比例尺地形图制图流程。

2 实验与结果分析

2.1试用概述

试验区位于山西省忻州市克兰县,面积约1.。科兰县位于山西省忻州市西南部。地势东南高,西北低。境内以山丘为主。全县山地面积1140平方公里,丘陵面积799平方公里,平原面积45平方公里。为保护县城古城墙,克兰县政府要求对城区1:500地形图进行快速测绘。

测试使用六旋翼航测无人机,搭载倾斜双摄像头,使用两台全画幅摄像头依次前后摆动60°,一次循环采集6张不同角度的地物航拍图像,达到6个摄像头同时工作的效果。

该无人机已飞行5架次,设计飞行高度100m,航向重叠率80%以上,侧面重叠率60%以上。采集真彩色航拍照片9236张,POS数据5688张,地面分辨率1.95 cm,飞行信息如表1所示。

无人机倾斜摄影测量系统的特点决定了图像处理方法不同于传统的航测方法。本文利用软件完成航拍三、实景3D模型的建立和点云的生成,并导入3D软件完成地理要素的矢量化和分类的地形图。测试的技术流程如图4所示。

实验的第一个关键技术是将POS标定和计算后的斜向图像导入软件进行空间三合会加密、模型快速集成制作、模型数据的局部修整和少量人工干预。真彩色航拍照片,以生成 OSG 格式的点云和真实世界 3D 模型。

实验的第二个关键技术是将真实的3D模型和点云导入软件。根据GB 20257.1-2007″中1:500地形图的要求,参照点云和3D模型完成全元素矢量化采集。数学基础如表2所示。

调查区位于县城中心,地物以房屋、道路和植被为主,无复杂地形。1 km2的调查区域由5位编辑在5天内人工采集和修饰国家基本比例尺地形图更新规范,得到6.08 MB的DWG文件。结果如图 6 所示。

整理完成的数字线图,收集需要补充的问题并发送到现场调整测绘和补充测量,最后修改地形图完成测量工作。

2.2 大比例尺地形图精度评估

在完成地形图测绘后,首先要评估1:500地形图结果的数学精度。

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