倾斜摄影建模及测图技术解决方案

倾斜航测技术解决方案

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目录

1、倾斜摄影基本原理 (1)

2、技术依据 (2)

3、软硬件配置 (3)

3.1 飞机 (3)

3.2 相机 (4)

3.3 备用设备 (5)

4、总体技术方案 (7)

4.1 技术流程 (7)

4.2 主要工序作业方法 (8)

4.2.1 航飞方案设计 (8)

4.2.1.1航高设计 (8)

4.2.1.2航线设计 (9)

4.2.2 像控测量 (9)

4.2.2.1像控布设 (9)

4.2.2.2像控点联测 (10)

4.2.3 航空摄影 (11)

4.2.4 空三加密 (12)

4.2.5 全自动三维建模 (13)

4.2.6 模型修饰 (14)

4.2.7 三维测图 (16)

4.2.7.1 新建工程 (17)

4.2.7.2 数据转换 (17)

4.2.7.3 模型加载 (18)

4.2.7.4 三维立体测图 (19)

5、效率评估 (20)

6、质量管理 (21)

6.1 质量检查内容 (21)

6.1.1航空摄影 (21)

6.1.1.1像片重叠度 (21)

6.1.1.2像片倾角 (21)

6.1.1.3像片旋角 (21)

6.1.1.4摄区边界覆盖保证 (21)

6.1.1.5航高保持 (22)

6.1.1.6漏洞补摄 (22)

6.1.1.7飞行记录资料 (22)

6.1.1.8影像质量 (22)

6.1.2像控测量 (22)

6.1.2.1布设方案 (23)

6.1.2.2像控选点 (23)

6.1.2.3联测结果 (23)

6.1.2.3杆高处理 (23)

6.1.3空三加密 (23)

6.1.4三维实景模型 (23)

6.1.4.1空间参考系 (24)

6.1.4.2位置精度 (24)

6.1.4.3表达精细度 (24)

6.1.5三维测图 (24)

6.1.5.1数学精度 (24)

6.1.5.2数据及结构正确性 (24)

6.1.5.3地理精度 (25)

6.1.5.4整饰质量 (25)

6.2质量保证措施 (25)

7、成果提交 (27)

1、倾斜摄影基本原理

通过传统摄影测量的飞机飞行方式，增加向前后左右四个方向的传感器镜头，同时拍摄一组正摄和四个倾斜等五个不同角度的像片，拍摄像片时，同时记录航高，航速，航向重叠，旁向重叠，坐标等参数，然后对倾斜影像进行分析和整理。在一个时段，飞机连续拍摄几组影像重叠的照片，同一地物能够在多张像片上被找到，这样内业人员可以比较轻松地分析建筑物的结构，并且可以选择最为清晰的一张照片制作细部纹理。

图1-1 无人机倾斜航摄示意图

2、技术依据

CH/T 3006-2011 《数字空摄影测量控制测量规范》；

CH/Z 3003-2010《低空数字航空摄影测量内业规范》；

CH/Z 3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》；

CH/Z 3005-2010《低空数字航空摄影规范》；

GB/T 23236-2009《数字航空摄影测量空中三角测量规范》；

GB/T 18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》；

CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》；

GB/T 7930-2008《1：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量内业规范》；GB/T 7931-2008《1：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量外业规范》；GB/T 20257.1-2017《国家基本比例尺地图图式第1部分 1∶500 1∶1000 1∶2000地形图图式》；

GB/T 18316-2008 《数字测绘成果质量检查与验收》；

GB/T 24356-2009 《测绘成果质量检查与验收》；

CH/T 9024-2014《三维地理信息模型数据产品质量检查与验收》。

3、软硬件配置

目前公司主流倾斜航测设备清单如下。

表3-1 设备清单

3.1 飞机

飞行平台采用DJI M300 RTK。该款飞机是大疆最新发布的旗舰级四旋翼飞行平台，该平台具有长续航（55min）、高精度（实时差分）、强载重（2.7Kg）、多用途（倾斜、热红外监测、正射、视频）等特点，是目前市面上性能最强的旋翼平台。示意图及详细设备参数如下。

图3-1 DJI M300 RTK

表3-2 DJI M300 RTK设备参数

DJI M300 RTK 产品类型四轴飞行器

产品定位专业级

飞行载重 2.7kg

悬停精度垂直：0.1m，水平：0.1m

旋转角速度俯仰轴：300°/s，航向轴：100°/s

升降速度最大上升速度：6m/s

最大下降速度：5m/s

飞行速度23m/s（无风环境）

飞行高度5500m

轴距895mm

3.2 相机

航摄相机采用睿铂DG3。该款是目前睿铂全系列倾斜摄影相机里综合性能较好的一款设备，具有重量轻、体积小、焦距合理、兼容性高、维护成本低等一系列优点，且DG3内置散热和除尘系统，能够保证相机在高温环境下长时间作业。DG3几乎能被市面上所有的工业级无人机挂载，既可以搭载于小型电动固定翼做大面倾斜数据采集，也可以安装在各种多旋翼无人机上做高精度倾斜数据采集，其镜头针对测绘要求经过特殊工艺打磨，性能完全满足各类测绘项目需求。