研究航测内业自动空中三角测量应用技术
空中三角测量技术的原理与实施步骤
空中三角测量技术的原理与实施步骤近年来,空中三角测量技术在测绘和地理空间信息领域得到了广泛应用。
该技术以无人机为平台,利用航摄仪器和遥感图像处理技术,能够高效快速地获取大范围地表信息,为人们提供了全新的测量手段。
本文将探讨空中三角测量技术的原理及其实施步骤。
首先,要了解空中三角测量技术的原理,我们需要知道它的核心概念:视差。
视差是指同一对象在不同视点下的位置差异。
在空中三角测量中,通过在不同角度下获取同一区域的图像,利用图像间的视差信息进行三角测量和地形数据的重建。
这种技术基于视差原理,可以实现对地表特征的高精度测量。
实施空中三角测量技术的第一步是规划飞行任务。
在规划飞行任务时,需要确定测区范围、飞行高度、图像采集方式以及地面控制点的布设。
飞行高度的选择与测区的要求和无人机的性能有关,通常在保证安全的前提下,能够提供足够的分辨率的高度为宜。
对于地面控制点布设,应该选取在测区内分布均匀、易于观测的点,以提高后续数据处理的精度。
接下来是飞行数据的采集与处理。
无人机飞行时携带航摄仪器,通过摄像机对地表进行连续曝光,获取一系列图像。
这些图像需要经过预处理,包括去畸变、配准、校正等操作,以提高数据的精度和一致性。
其中,去畸变是重要的一步,因为摄像机的镜头畸变会导致图像失真,影响后续的数据分析和处理。
在图像处理完成后,就可以进行视差计算和三角测量。
视差计算是利用对应点的图像坐标来计算视差值,从而得到地表高程或地形数据。
而三角测量是将视差信息与地面控制点联合使用,通过几何关系计算出各个点的坐标和地形高度。
这个过程需要借助大量的数学算法和计算模型,以保证计算结果的精度和准确性。
最后,得到测量结果后,还需要进行数据分析和可视化展示。
通过地形数据的分析,可以获得更多的地貌特征和地理信息,为地质勘探、灾害监测等提供有力依据。
同时,通过可视化展示,可以将测量结果以图像或模型的形式呈现,提供给使用者更直观的观察和理解手段。
城市测绘中的空中三角测量技术与精度控制
城市测绘中的空中三角测量技术与精度控制城市测绘是一个综合性的工程,它对于城市规划、交通运输、土地利用等方面的发展起到了至关重要的作用。
而城市测绘中的空中三角测量技术和精度控制是其中的关键环节之一。
空中三角测量技术是通过测量空中三角形的边长和角度来确定地面上的点坐标,并进一步绘制地形图、地貌图等。
它的精度控制是保证测量结果准确可靠的重要步骤。
首先,空中三角测量技术有两种常见的方法。
一种是使用航空摄影测量,又称为空中摄影测量。
这种方法是通过航空器上安装的相机来拍摄地面照片,然后通过相片的平差和测量,得到地面上的点坐标。
另一种方法是使用全球定位系统(GPS)进行空中三角测量。
GPS是一种利用卫星信号进行测量的技术,它通过接收来自多颗卫星的信号并计算测量值,来确定地面上的点坐标。
在进行空中三角测量时,精度控制是非常重要的。
精度主要通过观测数据的质量控制,包括观测设备的精度、观测过程中的环境因素等。
此外,还需要进行精度评定,通过与实测控制点的比对,可以判断出测量结果的准确程度。
而在城市测绘中,空中三角测量技术的精度控制面临一些独特的挑战。
首先,城市地区的建筑物、树木等人工和自然物体影响着摄影或GPS信号的传播,从而对测量的精度造成影响。
其次,城市地区的地形起伏较大,地理特征分布复杂,这也增加了测量的困难。
最后,城市地区的建筑物密集,导致观测站点的选择受限,进一步影响了精度的控制。
为了应对这些挑战,测绘人员采取了一系列的技术手段和措施。
例如,在进行航空摄影测量时,采用了倾斜摄影技术,通过摄影机的角度调整,可以更好地获取被建筑物遮挡的地面特征。
此外,还采用了数字图像处理技术,对摄影数据进行校正和增强,提高测量结果的精度。
在进行GPS测量时,使用了多频率接收机来减少多路径效应,同时结合地面控制点的测量,可以提高测量结果的精度。
另外,在空中三角测量的精度控制上,还需要进行精度评定和精度分析。
通过与实际控制点的对比,并使用了统计学上的方法,可以对测量结果进行精度估计和误差分析。
无人机测量空中三角测量技术应用
无人机测量空中三角测量技术应用摘要:随着时代的进步和科学的发展,无人机技术发展迅速,测量摄影的相机和无人机相互结合进行空中测量更是取得了重大突破。
又因为无人机具有很多的优势,例如无人机测量可以摆脱自然环境和突发灾害的阻碍,并且能够同步传输数据,达到低成本、高效率的测量效果。
空中三角测量结合了无人机和高新计算机技术,测量准确度与日俱增。
本文通过对空中三角测量方法进行阐述,对无人机测量空中三角测量技术应用进行分析。
关键字:无人机;空中三角测量技术;技术应用引言无人机,顾名思义就是指无人驾驶的航空飞行器。
我国的无人机发展时间相对较短,部分技术还不够成熟,需要广大技术人员进行深入探索与研究。
无人机飞行器上往往安装着定位系统、飞行驱动系统、导航系统等等,体积较小,便于携带也易于操作,应用较为便利。
无人机测量能够携带不同型号、不同像素的相机,以满足各种摄像需求。
由于无人机技术优点显著,不仅应用到各项应用中去,在一些基本数据的收集和测量领域的应用也越来越广泛。
一、空中三角测量空中三角测量是为野外没有控制点的地区测量绘图提供主要的控制点。
根据这些控制点进行高度和平面位置的测量。
空中三角测量主要包括解析空中三角测量和模拟空中三角测量两种。
无人机遥感的测量方法主要是利用了相片中的几何特性,对于控制点建立起与之相对应的航线相关模型或者是与环境相对应的网络模型,再根据这些模型获取控制点的地理位置坐标和高度,进一步得出相对应的地形图。
二、空中三角测量方法空中三角的测量方法可以概括性的总结为三个发展阶段,第一阶段是模拟空中三角测试,第二阶段是解析空中三角测量,最后阶段是数字空中三角测量。
模拟空中三角测试大多数情况是使用模拟器进行光学操作,这种测量的方式存在一定的弊端,局限性大,效率相对较低,所测量的结果准确度和精确度不够高。
解析空中三角测量方法相对于模拟空中三角测量方法在精度和效率上有所提高,但是转化过程中会消耗大量的人工,浪费时间成本,人为的操作也会降低一些精确度。
空中三角测量技术的原理与实施步骤
空中三角测量技术的原理与实施步骤空中三角测量技术是一种基于三角测量原理的测量方法,通过利用空中摄影测量的原理和实施步骤来实现对地面目标的测量和定位。
在现代遥感和地理信息系统中得到广泛应用,为我们提供了大范围的地理信息数据,支持地图制作、城市规划、环境监测等多个领域。
一、原理空中三角测量技术的原理基于三角形的几何关系。
在地面目标测量中,通过测量摄影机成像的影像上目标的像点坐标,并结合航空摄影测量仪的内外方位元素,与摄影测量仪的基线向量,可以构建一个空间三角形。
根据三角形的几何关系,通过对角三角形的边长、角度等参数的测量,可以计算出地面目标的坐标。
在实际应用中,航空摄影仪通过拍摄目标图像,产生像点坐标,然后根据摄影测量仪的内外方位元素,将像点坐标转化为地面坐标。
其中,内方位元素包括摄影机的焦距、主点位置以及透镜畸变参数,外方位元素包括飞机的坐标、姿态和轨迹等。
二、实施步骤空中三角测量技术的实施步骤主要包括航空摄影、相片测量、成图等环节。
航空摄影是整个空中三角测量的第一步。
一架配备了摄影测量仪的航空相机安装在航空器上,通过飞行航线规划进行航空摄影。
相机按照一定的拍摄模式,连续拍摄地面目标的影像。
同时,在摄影飞机上还需设置全球定位系统(GPS)和惯性测量设备(IMU)等用来获取飞机的位置姿态信息。
相片测量是对航拍的影像进行测量与解算,得到影像上目标的像点坐标,并且计算其地面坐标。
首先需要对影像进行控制点标注,即在影像上选择具有已知地面坐标的点,作为基准点用于定位和校正。
然后对影像进行内外方位的解算,获得摄影测量仪的内、外方位元素。
最后,根据像点坐标和内外方位元素,通过空中三角测量原理计算出地面目标的坐标。
成图是将测量得到的地面目标坐标进行绘图和制图的过程。
通过将地面目标的坐标点进行数字化处理,可以生成数字地图或者相应的空间模型。
三、应用与前景空中三角测量技术在地理信息领域的应用非常广泛。
首先,在地图制作方面,空中三角测量是绘制地图的重要工具之一。
空中三角测量与摄影测量中的应用案例
空中三角测量与摄影测量中的应用案例空中三角测量与摄影测量是现代测绘技术中常用的方法,在各行各业中都有广泛的应用案例。
本文将为大家介绍几个应用案例,以展示空中三角测量与摄影测量的重要性和多样性。
首先,我们来看一个应用案例——城市规划与土地利用。
在城市规划和土地利用过程中,空中三角测量和摄影测量可以提供精确的地形和地貌数据。
通过航空摄影和遥感技术,可以获取大范围的地形数据,包括地表高度、地物分布等。
这些数据被用于制定城市规划、地基建设和土地开发计划。
例如,在城市规划中,可以使用摄影测量技术获取城市街道的宽度、建筑物的高度和形状等信息,从而合理规划交通布局和建筑物的分布。
同时,通过空中三角测量可以生成数字高程模型,为城市地理信息系统(GIS)的建设提供基础数据,实现城市空间信息的管理和分析。
其次,空中三角测量和摄影测量在矿产资源开发中也有着重要的应用。
航空遥感和摄影测量技术可以在较短的时间内覆盖大范围的矿区,获取高分辨率的影像和地形数据。
基于这些数据,可以进行地质勘察、矿产资源调查和矿区开发计划的制定。
例如,矿山开发前需要详细了解地形和地貌情况,以及矿区内的地质构造和矿物分布。
通过航空摄影和遥感技术,可以获取这些信息,并生成数字地形模型和矿区的影像。
这为矿产资源开发提供了必要的参考数据,同时也提高了开发效率和减少了环境影响。
第三个应用案例是环境保护与自然灾害防控。
空中三角测量和摄影测量在环境保护和自然灾害防控中扮演着重要角色。
通过航空遥感和摄影测量技术,可以实时监测大面积的环境变化和自然灾害情况。
例如,通过航空摄影和影像解译技术,可以监测湿地的变化、森林的覆盖状况以及水质的污染情况。
这些数据对环境保护决策和环境监测具有重要意义。
同时,在自然灾害防控中,摄影测量和遥感技术可以实现对洪水、地震和山体滑坡等灾害的快速监测和评估。
这有助于提前预警和采取适当的防灾措施,保护人民的生命财产安全。
最后一个应用案例是农业生产与粮食安全。
浅析VirtuoZo在空中三角测量中的应用
浅析VirtuoZo在空中三角测量中的应用摘要:随着“数字城市”计划的正式启动,全国各地都相继开始数字城市的建设,而航空摄影测量是实现“数字城市”计划的重要手段。
航空摄影是民航总队根据航摄规范和成图单位的要求,用飞机在空中对地面进行摄影获得影像的过程。
内业就是要对这些测量得到的基础数据,利用相应的技术手段得到需要的矢量数据。
在此过程中,利用空中三角测量来实现控制点加的密操作非常重要并且会遇到很多的问题。
本文主要叙述如何利用VirtuoZo 软件进行空中三角测量,并对出现的问题进行讨论,提出较好的解决方法。
关键字:数字城市航空摄影空三测量VirtuoZo随着计算机技术的快速发展和广泛应用,在现代航空摄影测量过程中,过去繁琐的外业测量大部门被内业处理代替了,这可以节省大量的人力、物力以及财力,是发展的新趋势。
空中三角测量,简称空三,是指根据摄影像片与所摄物体之间所存在的空间几何关系,利用少量野外控制数据和像片上的观测数据,在室内计算测定测图所用控制点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。
空中三角测量技术在整个航测内业处理过程中起着关键的作用,后期的4D 产品的生产也需要利用前期的空三成果。
如果空三测量的结果较好,可为实际生产奠定良好的基础,并且可以发现和指出外业测量的控制点的错位并进行纠正和调整。
一、数据采集本文利用青岛市勘察测绘研究院提供的航摄影像以及外业测量得到的控制点数据,完成该测区的数据采集工作。
基本数据包括:原始影像(.tif)、控制点文件(.grd)、相机文件(.cmr)。
测区的原始影像共47张,是用飞机搭载的数码量测相机拍摄的,像素值大小为0.012。
由于航拍时航带的方向问题,拍摄得来的影像在使用前需要进行翻转(顺时针90°),并将图片解压缩。
控制点文件:外业测量使用的是GPS测量,采用WGS84坐标系以及中央子午线3°带。
测量所得值为大地坐标即经纬度坐标和高程信息,使用前需将大地坐标转换为平面坐标。
如何进行空中三角测量
如何进行空中三角测量空中三角测量是一种常见的测量方法,它利用三角形的特性来测量无法直接到达的地点的距离、高度和角度等信息。
空中三角测量广泛应用于土地测量、地理测量、建筑设计等领域,本文将从测量原理、仪器使用和实际应用等方面进行探讨。
首先,我们来了解一下测量原理。
空中三角测量基于三角形的几何关系,利用测量物体上的三个角的大小和一个角边的长度,便可以计算出其余两个角的大小和其他角边的长度。
在空中三角测量中,我们需要选择一个已知长度的基线,然后使用测距仪或测角仪测量其他两个角,最后利用三角关系计算出目标位置的坐标或高度等信息。
接下来是仪器使用。
在实际的空中三角测量工作中,我们通常使用全站仪、测距仪和测量杆等设备。
全站仪是一种高精度测量仪器,它可以测量水平角、垂直角和斜距等信息。
测距仪可以通过测量光或电波的传播时间来计算出测距,并可以配合全站仪一起使用。
测量杆则是用来测量高度或长度的工具,通常是一个固定刻度的尺子。
在空中三角测量的实际应用中,我们可以利用其高精度和快速性来完成一系列复杂的测量任务。
比如,在道路建设中,我们可以使用空中三角测量来确定路线的转弯角度和坡度,以确保道路的设计和施工的准确性。
在建筑设计中,我们可以利用空中三角测量来确定建筑物的高度和角度,以保证建筑物的结构稳定性。
在地理测量中,我们可以使用空中三角测量来测量地形的起伏和山脉的高度,以帮助制作地图和规划城市。
当然,在进行空中三角测量之前,我们需要做一些准备工作。
首先,我们需要选择合适的测量地点和测量时间,以确保测量条件的稳定性和准确性。
其次,我们还需要考虑天气因素,如气温、大气压力和湿度等对测量结果的影响。
最重要的是,我们需要对仪器进行校准和检测,以保证其测量结果的准确性和可靠性。
总之,空中三角测量是一种广泛应用于土地测量、地理测量、建筑设计等领域的测量方法。
通过正确使用测量原理和仪器,并在实际应用中做好准备工作,我们可以获得准确、可靠的测量结果,从而为相关领域的决策和规划提供重要的支持和参考。
浅析航测内业自动空中三角测量应用技术
浅析航测内业自动空中三角测量应用技术摘要:摄影测量是一种非常重要的测量的技术,而数字摄影测量作为未来的摄影测量的发展前景,是摄影测量中主要的一部分,空中三角测量也跟随着数字摄影测量技术的发展而进行发展.空中三角测量作为航测作业过程中一个至关重要的工序,如何在保证高精度的情况下提高作业效率已逐渐被各作业单位所关注,人工干预少的自动空中三角测量亦逐渐成为主要作业模式。
文中主要介绍了自动空中三角测量的流程、空中三角测量的方法、自动空中三角测量的优点、自动空中三角测量技术应用,为航测内业的生产开辟了一个新的流程。
关键词:航测内业;空中三角测量;技术;应用一、自动空中三角测量流程空三加密过程分为两种,一种是单个测区的空三,另一种指的是两个或多个测区的空三过程。
单个测区的空三加密,按照AAT中空三菜单的顺序,一步步往下进行就可以,但是过程比较繁琐,要求工作人一定要仔细耐心,按要求一步步进行,不能随意而为。
多个测区的空三就需要进行接边,建议的方法是每个测区分别进行空三,然后将测区文件导人进行接边最后拼接成整个测区,整体进行PATB平差,检查有没有明显的错误,调整后输出平差报告,完成空三。
二、自动空中三角测量的方法在空中三角测量的过程中,需要解求的内业控制点称为加密点。
在空中三角测量的的过程,就是对于三维坐标加密的解求的过程。
摄影测量中的作业方式可以分为内作业与外作业,两种作业方式采用的空中三角测量方式也存在很大的不同。
在内作业中,重要应用正射纠正、三角测量、测图等技术。
在外作业中,则主要是针对于控制点以及地物进行测量。
另外,空中三角测量也有多种形式,根据其原理与测量方式的不同,可以分为光学机械法空中三角测量、解析空中三角测量和全数字空中三角测量方式。
随着技术的不断发展,着三种方式出现的时间也有所不同,全数字的测量方式已经逐渐的取代光学机械法和解析两种测量方式。
模拟的空三测量过程中,主要应用光学机械的方法来进行测量,在现实的发展中有很多的行业都在运用几何翻转原理,借助立体的图形进行三角测量,这也只是限于一条航线上面。
航测无人机空中三角测量及加密
航测无人机空中三角测量及加密(空三)解析空中三角测量指的是用摄影测量解析法确定区域内所有影像的外方位元素。
在传统摄影测量中,这是通过对点位进行测定来实现的,即根据影像上量测的像点坐标及少量控制点的大地坐标,求出未知点的大地坐标,使得已知点增加到每个模型中不少于4个,然后利用这些已知点求解影像的外方位元素,因而解析空中三角测量也称摄影测量加密或者空三加密。
1、光束法空中三角测量光束法区域网空中三角测量是以一张像片组成的一束光线作为平差的基本单元,是以中心投影的共线方程作为平差的基础方程,通过各光线束在空间的旋转和平移,使模型之间的公共点的光线实现最佳交会,并使整个区域最佳地纳入到已知的控制点坐标系统中去,以相邻像片公共交会点坐标相等、控制点的内业坐标与已知的外业坐标相等为条件,列出控制点和加密点的误差方程式,进行全区域的统一平差计算,求解出每张像片的外方位元素和加密点的地面坐标,见图1:图1 光束法区域网平差对于目前全自动处理的空三软件,一般是利用影像自动匹配出航向和旁向的像点,将全区域中各航带网纳入到比例尺统一的坐标系统中,拼成一个松散的区域网,确认每张像片的外方位元素和地面点坐标的概略位置,然后根据外业控制点,逐点建立误差方程式和改化法方程式,求解出每张像片的外方位元素和加密点的地面坐标。
在获得每张像片的外方位元素和加密点地面坐标的近似值后,就可以用共线条件方程式,列出每张像片上控制点和加密点的误差方程式。
对每个像点可列出下列两条关系式,即:图2式中:图3对于外业控制点,如果不考虑它的误差,则控制点的坐标改正数dX=dY=dZ=0。
当像点坐标为等权观测时,误差方程式对应的法方程式为:图3公式图3含有像片外方位元素改正数X和待定点地面坐标改正数t两类未知数。
对于一个区域来说,通常会有几条、十几条甚至几十条航带,像片数将有几十、几百甚至几千张。
每张像片有6个未知数,一个待定点有3个未知数。
如若全区有N条航带,每个航带有n张像片,全区有m个待定点,则该区域的末知数为6n X N+3m个。
简述航带法空中三角测量主要步骤 航测内业空中三角测量技术的应用
简述航带法空中三角测量主要步骤航测内业空中三角测量技术的应用摘要:本文介绍了空中三角测量的原理与方法,并结合空中三角测量技术在铁路航测内业中的发展应用情况。
关键词:测量技术;空中三角测量;原理;航测;摄影测量;铁路航测一、空中三角测量技术空中三角测量是航空摄影测量中利用像片内在的几何特性,在室内加密控制点的方法,即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片,依据少量野外控制点,以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型(光学的或数字的),从而获取加密点的平面坐标和高程。
空中三角测量是立体摄影测量中,根据少量野外实测的地面控制点,在室内确定全部影像的外方位元素,加密后续测图等工作所需要的内业控制点,求得内业控制点的平面和高程坐标的测量方法.这些需要解求的内业控制点称为加密点,空中三角测量实际上就是解求加密点三维坐标的过程,通常将这一过程称为空三加密。
空中三角测量是摄影测量的一个重要工序,通过空中三角测量可以节省大量的野外控制工作。
作为摄影测量的一个分支,从技术处理角度可以将其分为模拟法摄影测量、解析法摄影测量和数字摄影测量。
摄影测量技术是随着摄影测量仪器的发展而从模拟摄影测量发展到解析摄影测量阶段,再到数字摄影测量阶段。
数字摄影测量是摄影测量的未来发展方向,作为摄影测量学内容的一部分,空中三角测量也将随着数字摄影测量技术的发展而推进。
空中三角测量根据原理和方法分为3种:模拟空中三角测量,即光学机械法空中三角测量;解析空中三角测量,也称为电算加密;自动空中三角测量,也即全数字空中三角测量。
模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器上进行的光学机械法空中三角测量。
二.航空摄影测量的概述航空摄影测量是利用飞机或其他飞行器所载的摄影机在空中拍摄的地面像片,在专门的仪器上测绘地形图的摄影测量工作,简称航测。
航测适用于各种比例尺测图,在工程勘察测量中,航空摄影测量一般指大比例尺(1:500、1:1000、1:2000、1:5000~1:10000)航测,主要应用于工厂、矿山的设计和规划。
航测空中三角测量新思路研究
航测空中三角测量新思路研究摘要:本文基于笔者多年从事航空摄影测量的相关工作经验,以航测空中三角测量新思维为研究对象,论文结合笔者参与的航测工程案例,给出了具体的IMU/DGPS辅助空中三角测量的方法,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:IMU/DGPS 航空摄影测量GPS测量1 IMU/DGPS系统构成IMU/DGPS系统硬件主要包括:IMU、机载双频GPS接收机及高性能机载GPS天线、地面GPS接收机、机载计算机以及存储设备。
软件包括DGPS数据差分处理软件、IMU/DGPS滤波处理软件以及空三加密、检校计算软件等。
目前国际市场上常用于航空摄影测量的IMU/DGPS系统具有代表性的主要有两套,即德国IGI公司的AEROControl以及加拿大Applanix公司的POS/A V系统。
IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数,应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元(IMU, Inertial Measurement Unit)直接测定航摄仪的姿态参数,通过IMU,DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。
IMU/DGPS辅助航空摄影测量方法主要包括:直接定向法和IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。
1.1 直接定向法利用高精度差分GPS和惯性测量单元(IMU)(通称POS系统),获取航空摄影曝光时刻影像的空间方位(即用GPS确定摄站的空间位置,用IMU惯性测量装置获取影像的姿态角),通过对系统误差的校正,进而得到每张像片的高精度外方位元素。
这种方法称直接定向法(国际上称Direct Georeferencing,简称DG)。
航空摄影测量空中三角测量技术要求-概述说明以及解释
航空摄影测量空中三角测量技术要求-概述说明以及解释1.引言1.1 概述航空摄影测量是一种利用航空摄影和测量技术进行地图制作、地形测量和资源调查的方法。
空中三角测量技术是航空摄影测量中的重要方法之一,通过测量航空照片上目标的位置,角度和距离等数据,再结合地面控制点的位置信息,可以实现对地表特征的准确测量和分析。
本文旨在探讨航空摄影测量中空中三角测量技术的要求,包括技术原理、仪器设备、数据处理和精度控制等方面。
通过深入分析空中三角测量技术的要求,可以更好地指导实际应用中的工作,并提高测量数据的准确性和可靠性。
本文将从技术原理、应用领域和技术要求等方面进行详细介绍和分析。
1.2 文章结构:本文将分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
在引言部分,我们将首先概述航空摄影测量空中三角测量技术的重要性和应用价值,然后介绍本文的结构和目的,为读者提供一个整体的认识和导向。
正文部分将包括三个小节,分别介绍空中三角测量技术的基本原理和方法、航空摄影测量在不同领域的应用情况以及对技术要求的详细分析和探讨。
通过这些内容的阐述,读者可以全面了解航空摄影测量空中三角测量技术的要求和实践。
在结论部分,我们将对正文部分所提出的内容进行总结,展望未来航空摄影测量技术的发展方向,并探讨该技术在实践中的意义和应用前景。
通过本文的分析和讨论,读者将更深入地了解航空摄影测量空中三角测量技术的要求和作用,为相关领域的研究和实践提供参考和指导。
1.3 目的本文主要旨在探讨航空摄影测量中空中三角测量技术的要求,以帮助读者深入了解该技术在航空摄影测量中的重要性和应用。
通过分析技术要求,可以帮助相关人员更好地选取合适的设备和工具,提高航空摄影测量的精度和效率。
同时,本文也旨在指导相关领域的研究和实践,促进航空摄影测量技术的发展和应用。
通过本文的研究与探讨,有望为航空摄影测量领域的研究者和从业者提供指导和参考,推动该领域的进步和创新。
2.正文2.1 空中三角测量技术介绍空中三角测量技术是一种利用空中摄影测量的方法进行地物测绘和地理信息获取的技术。
精确空中三角测量技术及其在测绘中的应用
精确空中三角测量技术及其在测绘中的应用空中三角测量技术是一种利用空中影像数据进行测量的技术,通过对航空摄影照片或卫星影像进行解析和分析,可以实现对地表特定区域的精确测量和测绘。
这项技术在地理信息系统、土地规划、城市规划、资源管理等领域具有广泛的应用。
首先,我们来了解一下空中三角测量技术的原理和基本步骤。
空中三角测量的基本原理是利用三角形的余弦定理和正弦定理,通过测量三角形的边长和角度来确定未知的长度和位置信息。
在实际操作中,首先需要采集航空或卫星影像数据,然后对影像进行几何校正和配准,以确保影像的几何精度。
接下来,通过像点匹配和三角化等方法,可以确定地面特征在影像上的位置,并计算出其坐标值。
最后,通过坐标变换,可以将测量结果与现实世界相对应,得到地理空间信息。
空中三角测量技术在测绘中有着广泛的应用。
首先,它可以用于制作地图和地理信息系统的更新。
通过获取高分辨率的航空或卫星影像数据,可以实现对地表地貌、建筑物、道路等特征的准确提取和更新,使地图数据更加精确和完整。
其次,空中三角测量技术可以用于土地规划和城市规划。
通过对影像数据的分析和解析,可以获取土地利用和城市化的变化情况,为土地规划部门和城市规划部门提供决策依据。
此外,空中三角测量技术还可以应用于资源管理和环境监测。
通过对影像数据的解译,可以了解植被覆盖、水体变化、矿藏分布等情况,为资源管理和环境保护提供参考。
空中三角测量技术的应用还不止于上述领域。
近年来,随着无人机技术的快速发展,空中三角测量技术的应用范围更加广泛。
无人机可以携带高分辨率相机进行航拍任务,对特定区域进行测绘和监测。
这种技术被广泛用于灾害监测和救援、农业巡查和管理、文化遗产保护等方面。
例如,在灾害监测和救援中,无人机可以快速获取受灾地区的影像数据,对灾情进行评估和分析,为救援行动提供支持。
在农业巡查和管理中,无人机可以获取农田的生长情况、病虫害情况等信息,为农业生产提供指导。
总的来说,精确空中三角测量技术是一种利用空中影像数据进行测量和测绘的技术,具有高效、准确、灵活等优点。
航测内业空中三角测量技术的应用
B 3 C
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比较 先进的小 型 计 算机 可 以 进 行 在线解析 空 中三 角测 量作 业 以 及 数字测 图 具 有 了相 当的量测 精 度 如 C
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安 置定 向元 素 绝对定 向仍然依赖于定向点
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而在解 析仪器 上 仪器的数字 精度可 以控制并 保持在 任意 所需 要 的
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水 平 因此在解析 仪器 上 进行 后 续 的立体测 图 就可 以 由已 知 的定 向参 数 根 据相对 于框标 的新 的量测值 在任意 时刻可 以反 复重 建精 确定 向后 的立 体模型 这 样 相对 于 模拟 仪器 解析仪器 对定 向点 的依赖程 度就 显得 很低 多 数解析 仪器 除 了操 作系统 之外 一 般 都包含有 2 个独立 的软件 模块 一个为 空 中三 角测 量 量 测 与计算模块 另 一
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摄 影测量 阶段
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空 中三 角测 量是 立 体摄 影 测量 中 根 据少 量野 外实 测 的地 面控制点 在 室 内确定 全部 影 像的外方 位元 素 加
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密后 续测 图等 工作 所需 要 的 内业 控制点 求得 内业 控制点 的平 面 和高程 坐 标 的测 量方 法 这 些需 要解求 的 内业 控
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邻模型 包 括航 向与旁向重 叠范 围 内的公共点 和外业 控制点整 体解求每个模 型 的外方位 元 素 光束法 区域 网平 差 则 是 以单张像片 为单位
每张像片 的外方位 元 素
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利用 每张 像片与相邻像片包括航 向与旁向重叠 范 围 内的公共点 和外 业控制点整 体解 求
空中三角测量技术的使用方法
空中三角测量技术的使用方法空中三角测量技术是一种常见的测绘技术,它利用光学原理和数字图像处理技术,通过对空中影像进行分析和处理,来获取地面上各种地物的位置、形状和尺寸等信息。
本文将介绍空中三角测量技术的使用方法,包括数据获取、图像处理和测量精度等方面。
一、数据获取空中三角测量技术所需的数据主要来源于航空摄影。
航空摄影是通过航空器携带相机进行的摄影活动,它可以快速获取大范围的地理信息。
在进行航空摄影时,通常使用无人机或者航空器携带的相机进行高空拍摄。
拍摄过程中,相机会连续拍摄一系列略有重叠的照片,以确保后续的图像处理过程的准确性。
通过航空摄影,可以获得高分辨率的空中影像,为后续的测量和分析提供依据。
二、图像处理空中三角测量技术的核心在于对航空摄影获取的影像进行处理。
首先需要将连续拍摄的照片进行拼接,生成一幅完整的影像。
这一步骤通常使用图像配准和镜像拼接的方法实现。
图像配准是指将不同照片之间的重叠区域进行匹配,以最小化拼接误差。
镜像拼接则是将合适的照片进行水平或垂直镜像,使其能够拼接成连续的影像。
拼接完成后,需要对影像进行校正。
校正的目的是消除影像中的畸变,以保证后续的测量精度。
常见的校正方法有镜头畸变校正和地形校正。
镜头畸变校正是指将相机镜头引起的畸变进行校正,通过数学模型和参考点的配准,可以将影像中的畸变进行修正。
地形校正是指将地面上的高程信息应用于影像中,以实现横断面和剖面信息的真实反映,从而提高影像的几何精度。
三、测量精度空中三角测量技术的测量精度主要受到航空摄影和图像处理的影响。
在航空摄影中,摄影机的稳定性、高度和角度的准确性等因素都会对测量精度产生影响。
因此,在进行航空摄影时,需要确保摄影机的稳定性,减小影响因素的误差,并使用精密的GPS定位技术来获取摄影机的位置和姿态信息。
这样可以提高图像的几何精度,从而提高测量精度。
在图像处理过程中,拼接误差和校正误差是影响测量精度的主要因素。
为了减小拼接误差,可以选择合适的图像配准和拼接算法,并确保参考点的准确性和分布均匀性。
自动空中三角测量应用初探
自动空中三角测量应用初探谢元礼欧建中(铁道部第一勘测设计院航测大队721001>【摘要】本文简述了自动空中三角测量地基本过程,并通过在HELAVA数字摄影测量工作站上进行地实验,对自动空中三角测量地实际精度进行了分析,提出了实际应用地一些看法. 一、概述自动空中三角测量是一种在利用数字影像进行空中三角测量地过程中,系统根据事先在影像上设定地加密点地范围内任意找一点(不一定为明显地物点>,然后用数字相关技术,在相邻影像(左右邻片和上下邻片>上找到该点地同名影像并自动记录其像坐标,经过量测少数地面控制点,最后利用少数地面控制点坐标和其他数据进行解读计算,求出加密点地地面三维坐标地空中三角测量地方法.由此可见,自动空中三角测量将选点、转点和观测量测全部实现了自动化. 二、自动空中三角测量基本过程1. 影像数字化自动空中三角测量首先要求影像是数字影像.今天地航摄像机所拍摄地影像几乎全部为胶片影像,也许在很长一段时间内数字摄影难以完全取代胶片摄影,因此数字影像地获取需要通过高精度扫描仪将胶片影像数字化来得到.数字影像地分辨率除与胶片本身分辨率有关外,还与扫描像元大小有关,扫描像元越小数字影像地分辨率越高.究竟应采用多大像元进行扫描应根据各个自动空中三角测量系统在实际中地精度和工程地要求来确定.2. 系统地数据输入输入系统地数据包括已内定向地数字影像、表示每条航带和区域地影像排列数据、像机参数文件以及控制点坐标.在系统进行自动量测前必须将加密区域各影像地排列情况告诉系统,以便系统在自动匹配点时有参考依据.区域影像排列数据包括像片序列、航带序列、每个模型地重叠度、各航带间地位置关系(旁向重叠度>、航高、地面平均高、影像大小范围等.当然,对于反映航向和旁向重叠度地数据来说,需进行大概量算,量算精度越高越有利于自动相关.有地系统没有自动量算功能,重叠度数据还需在胶片上手工量算,有地系统(如VirtuoZo>可以通过数字影像中点取两同名点后系统自动计算.航高根据摄影数据确定,地面平均高根据外控点地面高程确定,影像大小根据扫描时地范围确定.像机参数以及控制点坐标地输入通过建立像机文件和控制点文件实现.有了这些数据,就可以形成一个粗略地区域,这个区域包括影像边框图、外定向初始值和粗略地数字高程模型,如图1所示.图 13. 影像点地设置影像点地设置决定着加密点地点数及分布,这一项工作必须在自动量测以前完成.在解读空中三角测量中,相对定向依靠6个标准点进行,即每张影像有9个点(如图2>.在自动空中三角测量中,由于具体点位由系统自动确定,有可能造成个别点离标准点位较远,影响构网精度;再者自动匹配成功率有限,一旦有某个点匹配不成功就不能自动完成相对定向.因此,为了提高相对定向地成功率和可靠性,提高空中三角测量地整体精度,在实际中往往采用多点(如图3>、点组(如图4,每张影像布设9组点,每组若干个点>或双点(如图5>地布点方案,此外还有人建议设置数百个点.这种“以多求可靠”是利用自动空中三角测量地特点而采取地策略,使自动化量测地加密点远多于必须地观测量,剔除自动量测失败地点后仍有大量地连接点,这样不仅可以提高区域网平差地内外部可靠性,更重要地是改善了最弱处地可靠性.图 2 图 3 图4 图 5适当增设连接点须重新人工干预地工作量不会增加很多,但也不是说点数增设越多越好,究竟每张影像设置多少个点应根据实际情况而定.4. 点地自动量测系统根据设置地影像点,利用影像相关技术,参照输入地像片组排列信息在相邻影像(上下左右邻片>地相应位置一一自动找到该点地同名点,并自动记录其各自地像坐标.这一过程实际上将传统地空中三角测量地选刺点、编点号等工作(即加密计划>完全省去了,实现了网点(连接点>选定与转刺、点号编定、相对定向、模型连接全自动化,而这些工作特别是航带连接点地转刺往往是传统地空中三角测量中引入粗差地主要来源.任何系统都不能自动地识别和量测控制点,这一工作还得在下一步由操作员来完成.5. 点地重新量测这是一个人工干预地过程,用来处理自动量测失败地点(或自动剔除地粗差点>,同时对外控点进行量测.期望一个自动量测系统地成功率达到百分之百是不可能地,也是不现实地.对于那些构网比较好但自动量测失败地点应该重新量测,方法是在某张影像上用光标选定一个点位,然后将其他影像上地光标移至其同名影像附近,再让系统自己利用影像相关技术在各影像上找到同名点地准确位置并自动记录其像坐标.对外控点地量测则必须使用这种人工干预地方法,不过它将逐渐失去意义,因为随着机载GPS地广泛使用,所需要地地面控制点越来越少.6. 整体解算整体解算地理论沿用解读空中三角测量严密地解算理论,所不同地是解算后能立即将残差较大地点随同其相关地影像一一调出进行交互式地重新量测,然后重新解算. 三、自动空中三角测量地优势与解读空中三角测量相比,自动空中三角测量至少有以下几个突出优势:1. 量测精度高理论上证明,一般地相关方法地精度可达0.29像素,基于特征地最小二乘匹配可达0.02像素.当然,由于各自动空中三角测量系统地匹配方法可能不同,其精度会存在一些差异.至于系统最后结果地精度能达到多少,需在实践中证实.2. 解决了模型连接和航带连接及其精度问题由于无需刺点和转刺点,模型和航带地连接通过影像匹配自动实现,避免了由此而产生大地连接差,大大提高了连接精度.事实上,一个空中三角测量是否成功,在很大程度上取决于转刺点地精度.3. 生产效率大幅度提高一方面,系统进行自动量测地速度是人工立体量测所无法相比地;另一方面,网点(连接点>地选定和编号与自动量测同时进行,因而可以省去传统地加密计划这一费时而又烦琐地生产环节.4. 易于重新观测为提高观测精度,系统在每次计算后都给操作员提供了重新量测地交互环境.由于参与空中三角测量地所有影像都存在硬盘上,因此在重新量测点时系统立即将有关地影像一一调出以供修改,这完全是一种在线空中三角测量. 四、自动空中三角测量地实验对自动空中三角测量这一新技术地应用,我们在Leica DSW200数字扫描工作站上利用HATS(Helava自动空中三角测量系统>做了一些探索性地实验.1. 实验资料实验资料为杭州市测制1∶500地形图地部分航测资料,共5条航带30个模型,航片排列见图8,拍摄时间为1987年5月,航摄比例尺为1∶2 500,航高760 m,摄影焦距303.85 mm,航向重叠度为65%,旁向重叠度接近50%(个别为30%>.影像质量一般,实验区地势平坦,但有一些高层建筑.外控点分布合理,有一定数量地多余外业点作检查.2. 实验方案我们采用了5种方案进行了实验,5种方案所用地区域均从属于1988年我队用BC2进行加密地实验区,其区域关系见图6.图 6(1> 方案一取资料地第二、三、四条航线,3×6个模型,用25 μm 像元对涤纶片进行扫描,采用传统地布点方式,即每张像片布设9个定向连接点(如图2>进行自动量测,然后再量测外控点和检查点,最后进行解算.整个区域采用12个外业平高控制点,28个外业平高检查点.(2> 方案二取5条航线,5×6个模型,用25 μm像元对涤纶片进行扫描,每张像片均匀布设81个定向连接点进行自动量测(如图3>,然后再量测外控点和检查点,最后进行解算.整个实验采用16个外业平高控制点,50个外业平高检查点.(3> 方案三取5条航线,5×6个模型,用25 μm像元对涤纶片进行扫描,每张像片按9个标准位置布设9组点,每组9个点,共81个定向连接点进行自动量测(如图4>,然后再量测外控点和检查点,最后进行解算.整个实验采用16个外业平高控制点,50个外业平高检查点.(4> 方案四取5条航线,5×6个模型,用25 μm像元对涤纶片进行扫描,每张像片布设23个定向连接点(如图7>进行自动量测,然后再量测外控点和检查点,最后进行解算.其区域网略图见图8,整个区域采用16个外业平高控制点,50个外业平高检查点.(5> 方案五取资料地前三条航线,3×6个模型,用12.5 μm像元对涤纶片进行扫描,每张像片布设23个定向连接点(如图7>进行自动量测,然后再量测外控点和检查点,最后进行解算.整个区域采用11个外业平高控制点,31个外业平高检查点.图 7图 83. 实验结果五种方案均采用中误差公式计算中误差,其中m为中误差,Δ为外业点地外业值与内业加密值之差,n为参与精度统计地检查点地点数.统计结果见表1.为对照分析,现将1988年用BC2进行加密实验地结果也列入表1.表14. 结果分析及结论(1> 影像数字化像元尺寸地选择从方案四和方案五实验中不难看出,扫描像元缩小一倍,自动空中三角测量地高程精度控制点提高了30%,检查点提高了11%,这与1994年欧洲摄影测量实验研究组织(OEEPE>在“利用数字影像进行空中三角测量实验”中所得出地“扫描像元缩小一倍,自动空中三角测量地精度提高10%~20%”地结论一致.事实上,扫描像元达到一定值(满足平差解算要求>后,对外控质量和影像质量比较好地区域,在获得比较高地观测精度地情况下,缩小像元所能提高地精度已小到可以忽略不计.况且,扫描像元缩小一倍,影像数据量就增加到四倍,使得硬盘难以承受大区域地加密工作,降低工作效率.因此,一味地缩小像元以达到大幅度提高精度只能是事倍功半.(2> 加密点地点数和点位地确定采用25 μm扫描,用传统布点方式(方案一>,在HATS系统中进行自动空中三角测量,其精度与采用BC2进行解读空中三角测量地精度相比,平面精度略差(大0.012 m>,高程精度则好些(小0.071 m>(1988年用BC2进行加密时,加密地高程仅作定向用,故对高程精度不是很重视>.采用多点布设方案,自动空中三角测量地高程精度对检查点有较明显地提高,平面精度对检查点略有提高.但对控制点,两者均有所降低.网点布设太多也并不一定好,这是因为一方面网点超过一定数量后,解算地精度已很难再提高了,另一方面人工干预地工作量却增加了.在实验中发现,量测过地点分布情况对最后结果有较大影响.为保证网点分布地合理性,提高空中三角测量地精度,布点时应该“点面结合”,量测后必须浏览每张影像地点地分布状况.所谓点面结合,就是在每个标准位置都布设一个点组,此外还在非标准位置均匀布设一些点,这样既避免了重叠度不一致所造成地布点问题,又提高了精度.(3> 结论通过这些实验,得出以下结论:* 用25 μm像元扫描所得地数字影像能满足光束法解算地精度要求.* 对于现有地自动空三系统,我们主张每张影像布设地点数在25个左右.* 本文中所介绍地自动空中三角测量地实验结果能满足大比例尺航测测图地精度要求,甚至可满足城市非铺装路面地高程注记点地精度要求.* 自动量测地成功率和可靠性有待进一步提高. 五、结束语数字摄影测量地不断发展使自动量测地成功率和可靠性进一步提高,机载GPS定位精度地不断提高使自动空中三角测量几乎不使用地面控制点,数字摄影将使自动空中三角测量全数字化,所有这些为自动空中三角测量展示了一幅美好地前景.但就目前情况而言,自动空中三角测量地应用还刚刚开始,本文仅通过有限地实验总结一些经验,不妥之处还望同行及专家指正.参考文献[1]张祖勋,张剑清等.数字摄影测量学地发展及应用.测绘通报,1997(6>[2]张祖勋,张剑清,汪治宏,仇彤. 全数字化自动测图系统研究进展. 测绘遥感信息工程国家重点实验室年报,1993~1994[3]谢元礼.基于全自动无刺点空中三角测量地航测内业生产新流程地探讨.铁路航测,1997(3>[4]李德仁,郑肇葆.解读摄影测量学.北京:测绘出版社,1992[5] Charles K Toth and Amnon Krupnik. Concept, Implementation, and Results of an Automatic Aerotriangulation System. PE&RS, 1996(6>[6] Juha Jaakkola and Tapani Sarjakoski. OEEPE Research Project—Aerotriangulation Using Digitized Images Preliminary Results. ISPRS commission 3 Symposium of Spatial Information from Digital Photogrammetry and Computer Vision. Munich,1994。
空中三角测量原理与应用探讨
空中三角测量原理与应用探讨引言空中三角测量作为地理信息科学中的一项重要技术,已经广泛应用于地质勘探、环境监测、城市规划等领域。
它通过测量目标物体到不同位置观测点的角度,进而确定目标物体的相对位置和形状。
本文将深入探讨空中三角测量的原理及其应用,并分析其优缺点。
一、空中三角测量原理空中三角测量的原理基于几何学中的角度测量,其中最核心的理论是三角定位原理。
根据三角定位原理,当观测者在不同位置观测同一目标物体时,可以测得与观测者之间的角度,从而通过三角计算方法计算目标物体的位置。
空中三角测量利用这一原理进行测量,以减小观测误差,提高测量精度。
空中三角测量通常需要使用专业设备,如全站仪、经纬仪等。
观测者在不同位置上测量目标物体与其之间的角度,并记录下观测数据。
通过对观测数据的处理和计算,可以得到目标物体的位置、高度等参数。
二、空中三角测量的应用1. 地质勘探在地质勘探领域,空中三角测量被广泛应用于地质地貌的测绘和地质断层的分析。
通过测量山脉、河流等地貌特征的位置和形状,可以为地质学家提供宝贵的研究数据,帮助他们深入了解地质历史和构造演化。
2. 环境监测在环境监测方面,空中三角测量可用于监测污染源、植被覆盖度等环境参数的变化。
通过连续观测不同时间点的目标物体位置和形状,可以分析环境随时间的演变趋势,并及时采取措施进行环境保护。
3. 城市规划在城市规划领域,空中三角测量可用于绘制城市地形图、分析建筑物的高度、分布等。
通过获取建筑物的准确位置和形状信息,城市规划师能够更好地进行土地利用规划、道路布局等决策,提高城市建设的效率和质量。
三、空中三角测量的优缺点1. 优点空中三角测量具有高精度、高效率的特点。
相比于传统的地面测量方法,空中三角测量能够在短时间内获取大量的测量数据,并且由于观测点的多样性,测量误差能够相互校正,从而提高测量精度。
2. 缺点空中三角测量需要专业的设备和技术人员,成本较高。
此外,对于复杂的环境和地形,空中三角测量的效果可能会有所降低。
航测空中三角测量新思路研究
StC &T H L Y CNE E N 0 E C00.
匝圆
航 测 空 中 三 角测 量 新 思 路 研 究
沈 高 钰 ( 庆 市 勘 测 院 重 庆 重 40 2 0 0 0) 摘 要 : 文 基 于 笔 者 多年 从 事航 空摄 影 测量 的 相 关 工 作 经 验 , 本 以航 测 空 中 三 角测 量 新 思 维 为 研 究对 象 , 文 结 合 笔 者 参 与 的航 测 工 程 案 论 例 , 出 了具体 的I / G s 助 空 中 三 角 测 量 的 方 法 , 文 是 笔者 长 期 工 作 实 践 基 础 上 的 理 论 升 华 , 信 对 从 事 相 关 工作 的 同行 有 着重 给 Mu D P 辅 全 相
1 I / Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ MU D P 系统构成
I U/DGPS系 统 硬 件 主 要 包 括 :M U 、 M I
cn 简 称 DG) ig, 。 1 2l . MU/D S辅 助空 中三角测 量方法 GP
将 基于 I MU/ DGPS 术直 接 获 取 的 每 技 机载 双 频 GPS接 收 机 及 高性 能 机载 GPS 天 张 像 片 的 外方 位 元 素 , 为 带 权 观 测 值 参 作 线、 面G S 地 P 接收 机 、 载 计算 机 以 及 存 储 机 获 设备 。 件 包 括 DGPS数 据 差 分 处 理 软 件 、 与 摄 影 测 量 区 域 网 平 差 , 得 更 高 精 度 的 软 这 M I U/ M DGPS 波 处 理 软 件 以 及空 i加 密 、 像 片 外 方 位 元 素 成 果 。 种 方 法 即 I u/ 滤 D S 助空 中三 角测 量 方法 ( GP 辅 国际 上称 I — n 检校计算软 件等。 e r td S n o Ore tto 简 S 。 目前 国 际 市 场 上 常 用 于 航 空 摄 影 测 量 tg a e e s r in ain, 称 IO) 的 I U/DGPS系 统 具 有 代 表 性 的 主 要 有 两 M 套, 即德 国I 公 司的 AEROCO to 以 及加 2 工程 概 况 GI n rl 拿 大 Ap l nx公 司 的 P0S pa i /AV系 统 。M U/ I 摄区地理位 置 : 庆 测区 。 务是 : 重 任 基 DGPS 助 航 空 摄 影 测 量 是 指 利 用 装 在 飞 准站 的 布 设 和 测 量 、 校 场 中检 校 点 地 面 辅 检 机 上 的 GPS接收 机 和 设 在 地 面 上 的 一 个 或 标 志 布 设 和 测 量 ( 些 作 地 面 标 志 的 点 以 这 , 多个 基 站 上 的GPS 收 机 同步 而 连 续 地 观 下也 可 简 称 地 标 点 ) 检 校 场 附 带 点 的 选 定 接 精  ̄r J GPS 星 信 号 , 过 GP 载 波 相 位 测 量 差 和测 量 , 度 验 证 区 外 业 检 测 点影 像 实 地 卫 通 S 分 定 位 技 术获 取 航 摄 仪 的位 置 参 数 , 用 测 量 , 细 任 务 见 表 l 应 详 。 与 航 摄 仪 紧 密 固连 的 高 精 度 惯 性测 量 单 元 (MU,I eta a u e n i 直接 测 3 IU D P 技术方案 I n rilMe s rme t Unt ) M / GS 定航 摄 仪的姿 态 参数 , 通过 I MU, DGP S数据 3. 1基 站 的 联 合 后处 理 技 术 获 得 测 图 所 需 的 每张 像 I MU/DGPS 助航 空 摄 影 测量 的核 心 辅 片 高 精 度 外 方 位 元 素 的 航 空 摄 影 测 量 理 是 获 取 高 精 度 的外 方 位 元 素 , 括 3 包 个线 元 论 、 术和 方 法 。MU/DGPS 助航 空 摄影 素 和 3 角 元 素 。 技 I 辅 个 测 量 方 法 主 要 包 括 : 接 定 向 法 和 I U/ 直 M 其 中 线 元 素 的 获 取 主 要 是 通 过 差 分 DGPS 助 空 巾 三 角 测 量 方 法 。 辅 GP DGP ) I 手段 来获 取 , S( S  ̄] 量 这就 需要 在测 1. 1直接定 向法 区 内 或 测 区 附 近 布 设 一 定 数 量 的 具 有 作 为 利用 高精度差 分G S H P  ̄ 惯性测 量单元(M 整 个 测 区 首 级 控 制 点 精 度 、 于 与 飞 机 上 I 用 U) 称POS系 统) 获 取 航 空摄 影 曝 光 时 刻 机 载 高精 度 GP ( 通 , S信 号 接 收 机 同 步进 行观 测 影像 的 空 间 方位 ( 用GPS 即 确定 摄 站 的 空 间 的 GPS 面 观 测 站 , 地 简称 GPS基 站 。 常情 通 位 置 , I U惯 性 测 量 装 置获 取 影 像 的 姿 况 下 , 动 站 与 基 站 间 距 离 越 大 , 差 分 用 M 移 用 态 角 ) 通 过 对 系统 误 差 的 校 正 , 而 得 到 GP , 进 S方法 得 到的 位 置精 度越 低 。 因此 根 据 航 每 张 像 片 的 高 精 度 外 方 位 元 素 。 种 方 法 测 项 目所 需 的 精 度 来 确定 布 设 了2 基 站 。 这 个 称 直 接 定 向 法 ( 际 上 称 Die t 国 rc Ge rf rn o ee e 2 基 准站 别选 在 重庆 万县 附 近 。 区 个 摄 表 1 详细 任务 清单 项目 布点 任务量 基准站 2个 检校点 l 2个 检校场附带点 4个 检测点 2 O个
自动空中三角测量问题分析与探讨
自动空中三角测量问题分析与探讨摘要:本文介绍了自动空中三角测量在实际生产中的应用及作业步骤,并根据作者多年实践经验比较详细介绍了自动空三加密时遇到的问题及解决方法。
关键词:自动空三;内定向;相对定向;区域网平差;问题分析;解决方法Abstract: this paper introduces the automatic air triangle measuring in the practical application and operating procedure, based on the author many years of practical experience more detailed introduces automatic empty when three encryption problems and solving methods.Keywords: automatic three empty; Interior orientation; Relative orientation; Regional network adjustment with; Problems analysis; solution中图分类号:P221+.1文献标识码:A 文章编号:随着计算机技术及摄影测量理论的发展,摄影测量已从传统的模拟、解析摄影测量迈入全数字摄影测量时代。
全数字摄影测量系统中空中三角测量成为自动化程度最高的一道工序。
目前国内外各种数字摄影测量系统都推出了自己的自动空中三角测量模块(简称自动空三)。
所谓自动空中三角测量就是利用模式识别技术和多影像匹配等方法代替人工在影像上自动选点与转点,同时自动获取像点坐标,提供给区域网平差程序解算,以确定加密点在选定的坐标系中的空间位置和影像的定向参数。
自动空三的特点是:①、自动化程度高,作业效率高。
②、高效可靠的剔除粗差。
③、加密精度高。
④、可以自动处理包含交叉航线和分断航线的复杂测区。
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研究航测内业自动空中三角测量应用技术
航空摄影测量作为摄影测量的一个分支,从技术处理角度可以将其分为模拟法摄影测量、解析法摄影测量和数字摄影测量。
摄影测量技术是随着摄影测量仪器的发展而从模拟摄影测量发展到解析摄影测量阶段,再到数字摄影测量阶段。
空中三角测量是立体摄影测量中,根据少量野外实测的地面控制点,在室内确定全部影像的外方位元素,加密后续测图等工作所需要的内业控制点,求得内业控制点的平面和高程坐标的测量方法。
标签:航测内业;自动;空中三角测量;应用技术
一、空中三角测量简介
随着数字摄影测量时代的到来,计算机技术、自动控制技术、数字通讯技术、数码相机技术、3S技术的发展,无人机航测遥感技术也得到了迅速的发展,是航测遥感领域的有效补充。
无人机航摄技术的成熟与民用领域需求的不断扩大,使得该技术已渗透到民用领域的各行各业,它可以应用于国家基础地图测绘、数字城市建设、通讯站点建设、国土资源调查、土地地籍管理、城市规划、突发事件实时监测、灾害预测与评估、城市交通、网线铺设、数字农业、测绘、环境治理、生态保护、森林管理、矿产开发等领域,对国民经济的发展具有十分重要的现实意义。
从整个航测流程来看,空中三角加密对最终的地形图精度有很大的影响,是航测中的一个十分关键的环节。
ORIMA利用高级的工具集,允许专业摄影测量专家在流程化的处理过程中尽可能地达到精确。
功能包括在点测量的过程中多窗口显示,在立体或单景模式下连接点全自动量测(APM)和半自动的控制点量测。
另外,ORIMA可以为补偿本地系统误差计算校正格网。
二、自动空中三角测量技术在航测内业中的应用
2.1自动空中三角测量软件系统的开发与应用
①构建区域网。
首先,逐一将整个测定区域内的光学影像扫描为数字影像,再通过输入航摄仪检定数据建立相应的测区信息文件;然后,输入地面控制点信息等建立原始观测值文件;最后,在相邻航带的重叠区域内测定一对以上的同名连接点。
需要重点注意的是,数字影像扫描时其扫描分辨率必须设置正确,并检查影像是否存在翻转。
②自动内定向。
内定向是数字摄影测量的第一步,其目的是确定扫描坐标系与像片坐标系之间的关系,以及确定数字影像是否存在可能的仿射变形。
首先,根据各种框标所具有的对称性和倍数旋转不变性的特点,对每种航摄仪建立相应标准的框标模板;其次,通过模板匹配算法对各框标点进行自动快速识别与定位;最后,以各航摄仪检定的理论框标坐标值为基础,利用相似变换算法或者二维仿射变换算法,解算得出影像元坐标与点坐标之间的各自变换参数。
③自动选定、自动相对定向。
首先,从相邻两幅影像的重叠范围之内,选择明显均匀分布特征的点位作为特征点并进行提取,并对每个特征点进行局部影像匹配,从而得出另一幅影像中的同名点。
为了确保影像匹配的高可靠性,要求
所选择的特征点应足够多;其次,作相对定向解算,并对解算结果剔除粗差后再重新计算,直到解算结果不含粗差为止。
④地面控制点的半自动量测。
目前,利用软件系统仍无法准确量测地面控制点的影像坐标。
在航测内业中,多是由作业员先对地面控制点影像坐标进行判别和手工精确定位,然后再进行多影像匹配和自动转点。
2.2GPS/IMU辅助自动空中三角测量的应用
GPS辅助空中三角测量前期生产过程包含航摄设计、地面控制、航摄飞行、航后GPS数据检核及预处理等几个方面,后期内业处理主要是带GPS数据的区域网平差过程。
①地面控制方案。
GPS辅助空中三角测量地面控制的方案常見的有两种。
地面控制部分进行航摄期间基站的同步观测和平高点、检测点、水准点测量期间基准站的连续观测、加密分区四角平高点的布设和测量、精度验证区检测点的选测以及水准点的GPS测量,并绘制点之记。
对空地标点采用四角布点法,按照《GPS辅助航空摄影技术规定》点位布设在构架航线与加密分区首末测航线重叠处,位于测区自由图边处的地标点位应尽量布设在图廓线外。
为了检验GPS辅助空中三角测量的精度,航摄像片提供后在检测样区内选刺30个点进行检测,所选检测点除满足GPS观测要求外,还选择在像片上影像清楚的明显地物点上,并均匀分布于平地、丘陵和山地,使野外检测点有较强的地形类别代表性。
对于上述所有点位,都要做GPS测量取得其WGS-84坐标下的精确坐标。
②航摄技术设计。
通过加密分区四角平高控制点加构架航线的地面控制方案来改正GPS摄站的坐标系统漂移误差控制精度。
构架航线垂直于测图航线,设计的基本要求是比测图航线的比例尺小20%左右,航向重叠不小于80%,并且延长出航摄区域4到6条基线,控制航线交叉或衔接处要有不少于四条基线的重叠。
四角平高点位置及时报予地面控制方案执行部门并纳入其地面测量技术设计中,也是在实际飞行中能够观察到的对空地标点。
近年来,随着GPS技术的发展,利用GPS/IMU辅助自动空中三角测量,以最大限度减少或不使用地面控制点进行空中三角测量成为了可能。
它是利用载波相位GPS动态定位技术,以获得航摄仪曝光时刻摄影中心的三维坐标,利用IMU以获得航摄仪曝光时像片的三个姿态角,然后再将其作为观测值参与到航测内业空中三角测量的计算中。
利用GPS/IMU辅助自动空中三角测量,能在满足现行航测加密精度要求的基础上,最大程度的减少或不使用地面控制点进行空中三角测量,从而起到了提高内业作业效率,降低作业成本以及缩短航测成图周期的目的。
三、结语
自动空中三角测量作为数字摄影测量技术的主要内容之一,它不仅极大提高了测量的工作效率,而且还具有量测精度高、易于重复观测等多种优势。
随着数字摄影技术以及计算机技术的发展,自动空中三角测量技术的相关应用理论和软件系统必将进一步发展与完善,在我国航测内业生产中也将得到更为广泛的普及与应用。
参考文献:
[1]张祖勋,张剑消.数字摄影测量学[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2012.
[2]卞威.无人机航空影像后期处理方案及注意事项[M].北京:北京天宇智图科技有限公司,2011.。