航空摄影测量基础及应用

1） 数据获取
✓ 航向重叠度＞65%，旁向重叠度＞35% ✓ 无航摄漏洞 ✓ 。。。 外业控制点的采集原则 选取目视特征点位 均匀分布于测区内 位于重叠区内
2） 空三
利用少量地面控制点来计算一个测 区中所有影像的外方位元素和所有 加密点的地面坐标。 恢复原始影像的位置（和姿态）
高精度差分POS: 辅助光束法区域网平差技术，可大幅减 少像控点的使用量，从而实现无人机的 高精度测绘。
坐标系名称 WGS1984
Xian 1980 Beijing 1954
CGC2000
ห้องสมุดไป่ตู้
长半轴m 6378137
6378140 6378245
6378137
短半轴m
扁率
备注
6356752
1:298.257563
美国GPS采用的地心坐标系， wgs84椭球
6356755
1:298.257
1975国际椭球，参心坐标系
2）UTM:等角横轴割圆柱投影
将北纬84度至南纬80度之间按经度分为60个带,每带6度.从西经 180度起算
3）地方独立坐标系：基于限制变形，以及方便实用科学的目的，
在许多城市和工程测量中，常常会建立适合本地区的地方独立坐标 系。
4）坐标系转换：
同一椭球下的坐标转换是严密的。不同椭球下的坐标转换是不严密 的。坐标转换方法：
航天 低空
航空 近景
航空摄影测量定义：
应用从飞机上对地表面所摄得的像片为基础，根据几何特征 和物理特征进行量测和分析，从而确定地面上物体的形状， 大小，空间位置及相互关系。
航空摄影测量的任务：
4D产品：DOM （数字正射影像图）、DEM（数字高程模型）、 DRG（数字栅格地图）、DLG（数字线划地图） 三维模型
高程异常（ζ）： 大地高与正常高的差异
叫做高程异常。
3 共线方程：
在摄影测量学中，按照投影中心、像点和相应的地面点的理想共线关系建立的数 学模型，称为共线条件方程
内方位元素: X0 Y0 f 外方位元素: XS YS ZS
Ψωҡ
3航航测测生产生流产程 流程
工作区实地踏勘， 选择起降场地并适合架设基站
空三成果
特征点线 采集
特征数据 构TIN
内插 DEM
质量
否
检查
DEM成果
DLG 编辑
4） DOM制作
传统正射：经过数字高程模型(DEM)采用数字微分纠正、镶 嵌得到正射影像。
影像资料
空三成果
高程模型
正射纠正 影像匀色 影像镶嵌
DOM
质量 检查
真正射影像：
是利用数字表面模型DSM，采用数字微分纠正技术， 改正原始影像的几何变形，保证影像上每点都是完全
无人机航摄方案设计(智航线)
地面控制部分
空中摄影部分
地面控制点 布设方案
基准站布设 基准站联测
数
系统连接
据
航摄系统
系统检测
获
取
机载GPS观测
野外量测
地面监控（智飞行）
航摄飞行
数据下载
差分GPS处理
影像质检（智检图）
数 据 影像预处理（智理图） 处 理
影像拼图（智拼图）
成果质量检查 和精度评定
整理上交所有的数据和资料
作业流程：
航空影像
相机参数
POS文件
初始构网 控制点量 测与调整
平差解算
空三成果
控制资料
质量 检查
3） DSM匹配
特征匹配
采用密集、逐点匹配算法
多视匹配
多视立体匹配，获取不同角度匹配点云效 果，提高匹配效果与质量。
作业流程：
航摄资料
粗DEM 匹配
特征采集
DEM 编辑 否 质量 检查
DEM成果
立体模型
2 测量基础理论
1 地球坐标系：用于研究地球上物体的定位与运动，是以旋转椭球为参照体建立的坐标系统 定义坐标系的要素：原点位置、尺度与坐标轴指向，
还包括一些天文，物理，地球等参数，若采用大地坐标 形式，还需要椭球元素。
坐标系分为两大类：地心坐标系和参心坐标系
参心坐标系：1954年北京坐标系，1980年国家大地坐标系， 地心坐标系：WGS84世界大地坐标系，CGCS2000国家大地坐标系。
七参数（三维，ｘｙｚ平移，ｘｙｚ旋转，尺度变化ｋ），需要
在一个地区需要三个以上的已知点。 7参数是根据3个或以上控制点在2个空间直角坐标系中的坐标计算 得到。
四参数（只考虑平面）： X平移，Y平移，旋转角度a，尺度变
化K。4参数是根据3个或以上控制点在2个空间直角坐标系中的坐 标计算得到
2 高程参照系统
常用的高程系统有大地高系统、正高系统 和正常高系统
大地高系统H：以参考椭球面为基准面的
高程系统，也称为椭球高。
正高系统Hg：以大地水准面为基准面的
高程系统
正常高系统Hr：是以似大地水准面为基
准的高程系统。 我国采用的是正常高系统，主要有1956年 黄海高程系统和1985国家高程基准 工程建设主要采用的是1985高程基准
垂直视角。
下图反映了传统正射影像与真正射影像之间的主要区 别。 ( a) 传统正射影像中有建筑物倾斜效果 ( b) 真正射影像中没有任何建筑物倾斜效果
传统正射影像
真正射
5） DLG制作
航摄资料
空三成果
立体模型
正射影像
地物采集
调绘成果
数据更新
质量
否
检查
DLG成果
6356863
1:298.3
克拉索夫斯基椭球，参心坐 标系
6356752
1/298.2572221 01
地球质量中心
坐标系的表达形式： 1 空间大地坐标系：B L H 2 空间直角坐标系: X Y Z 3 投影平面直角坐标系:x y h
1）高斯克吕格投影：等角横切圆柱投影 3度分带、6度分带
一般以中央经线投影为纵轴ｘ，赤道投影为横轴Ｙ，两轴交点几位 各带的坐标原点。为避免出现负值，在投影中将坐标轴西移５００ 公里当起始轴。为区别某一坐标高斯平面直角坐标系系统属于那一 带，通常在横轴坐标前加上带号。 如(4231898,21689666)，其中21即为带号
航空摄影测量基础及应用
深圳飞马机器人科技有限公司
主要内容
1 摄影测量简介 2 测量基础理论 3 航测生产流程 4 基于倾斜摄影测量的应用 5 无人机航测特点及应用 6 无人机管家介绍
1 摄影测量简介
国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）在1988年对摄影测量与遥感下的定义为： “摄影测量与遥感乃是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译的过程获得自然物体和 环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术” 摄影测量分类：可从不同角度对摄影测量学进行分类； 按距离远近分为：航天摄影测量、航空摄影测量、低空摄影测量、近景摄影测量