现代摄影测量技术
测绘技术中的摄影测量与航空摄影技术解析
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测绘技术中的摄影测量与航空摄影技术解析摄影测量和航空摄影技术是现代测绘领域中不可或缺的重要手段,它们以高效、精确的方式为我们提供地理信息。
本文将对这两个技术进行解析,探讨其在测绘中的应用。
一、摄影测量的基本原理在摄影测量中,我们通过摄影测量仪器对地面上的目标进行拍摄,然后利用数学和视觉原理来推导出目标的空间位置信息。
摄影测量的基本原理包括几何关系、三角测量和像差校正等。
在摄影测量中,我们需要考虑摄影机与目标之间的空间几何关系。
通过测量摄影机与地面上某一点之间的水平角、俯仰角和旋转角,我们可以确定目标在空间中的位置。
三角测量则应用了几何学的原理,根据被摄目标在两幅或多幅照片中的位置关系,通过三角关系求解目标的实际坐标。
此外,为了保证测量的准确性,我们还需要根据镜头和其他参数进行像差校正。
摄影测量技术的应用范围广泛,包括地图制图、遥感、地形测量等。
通过摄影测量,我们可以获取地理空间数据,并在现实世界中建立起准确的地图。
二、航空摄影技术的基本原理航空摄影技术是摄影测量的重要分支,它利用航空器飞行时所拍摄的照片来获取目标的空间信息。
航空摄影技术依靠飞行器的平稳和高速飞行特点,可以快速、高效地获取大范围的地理信息。
在航空摄影中,航空相机是最常用的仪器。
它的特点是有很高的像素分辨率和大视场角,能够捕捉到较大区域的图像。
航空摄影通过将相片按照特定的比例尺进行组织和拼接,生成地理信息图。
在这个过程中,我们需要考虑航线规划、照片测量和摄控点等因素。
航空摄影技术在测绘领域中的应用非常广泛。
它可以用于制作地图、遥感调查、城市规划等方面。
通过航空摄影,我们可以快速、准确地获取地理信息,为城市发展和资源管理提供重要的支持。
三、摄影测量与航空摄影技术的结合摄影测量和航空摄影技术都是测绘领域中的重要手段,二者的结合可以进一步提高测绘的效率和精度。
首先,航空摄影技术可以提供大范围的地理信息图像,为摄影测量提供了更丰富的数据源。
摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用研究
![摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/cb5e1492760bf78a6529647d27284b73f24236b2.png)
摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用研究摘要:在现代工程测量中,摄影测量与遥感技术是必不可少的。
这两种方法可以分别用于或联合使用,以提高测量精度,并在将来得到越来越多的应用。
利用遥感技术和摄影技术进行建筑工程测量,可以有效地提高工程测量的准确性和效率。
在使用这两种技术时,工作人员要进行貌控点布设、空三加密运算,这就要求操作人员的技术能力。
在施工过程中,施工单位要积极引进相关的技术、设备、人才,以推进施工技术的更新,实现施工智能化、数字化的发展。
关键词:摄影测量;遥感技术;工程测量;应用研究1.概述遥感技术和摄影测量1.1.遥感技术的概述遥感技术主要是利用卫星对地表电磁和辐射信息进行收集和采集的测量技术。
随着数字化测绘不断发展,遥感测绘也逐渐向着自动化方向发展。
这就应对各项信息进行有效判断,满足数字化成像要求,这对于提升工程测量的准确性和全面性有重要作用。
为保证遥感技术在工程测量中的作用效果,还可以结合工程测量数字化发展要求强化无人机系统在其中应用力度,改善工程测量面临的问题,推进相应工程建设顺利开展。
1.2.摄影测量的概述所谓摄影测量技术,是指利用专业仪器将测量对象转化成数字化图像的测量技术。
该项技术在实际应用过程中必须保证各类摄影设备的运行效果和现实作用,并做好空间相位控点工作,及时准确的输入相关测绘产品,并在数字影像分析提取过程中获取到准确信息[1]。
而且将数字技术与摄影测量结合到一起,还能绘制出工程项目相关的数字化图像,保证工程测量图像构建效果,这对于提升工程测量速率和最终结果的准确性有重要作用。
2.在工程测量中摄影测量与遥感技术的意义在应用遥感、摄影测量等新的测绘技术时,工作人员不但可以通过传感器进行数据的采集和传送,而且还可以利用地面的控制台,把影像资料转化成计算机模型,进行测量和运算。
遥感与摄影测量技术因其存储容量大、测量精度高、测量范围广、工作效率高等优点,可以有效地缩短工程建设的时间,加快工程进度,降低成本。
测绘技术中的摄影测量与遥感技术
![测绘技术中的摄影测量与遥感技术](https://img.taocdn.com/s3/m/60241c093868011ca300a6c30c2259010202f300.png)
测绘技术中的摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术是现代测绘技术中的两大重要分支,它们在地理信息系统、城市规划、环境监测等领域发挥着重要作用。
本文将探讨摄影测量与遥感技术的原理、应用以及未来发展趋势。
摄影测量是利用摄影测量仪器对地面目标进行拍摄和测量的技术,主要包括摄影测量测量、摄影测量地形图制图和摄影测量立体模型制作。
摄影测量技术的原理是通过测量航空和航天摄影的像点位置和连续帧之间的关系,推导出地物的真实位置和形状。
这种技术广泛应用于地图制作、地理信息系统和城市规划等领域。
例如,在地图制作中,摄影测量技术可以高精度地获取地表地形和地物信息,从而生成精确的地图。
而遥感技术是通过运用航空、航天等手段对地球表面进行远距离、非接触式的观测和获取地物信息的一种方法。
遥感技术的原理是利用电磁辐射的特性来探测和测量地球表面物体的信息。
遥感图像可以提供大范围、高分辨率的地物信息,不受地域和天气条件的限制。
遥感技术广泛应用于环境监测、资源调查、城市规划等领域。
例如,在环境监测中,遥感技术可以用于检测大气污染、土地利用变化等情况,帮助科学家分析环境问题并制定相应的解决方案。
摄影测量与遥感技术的结合能够提供更为全面和准确的地理信息。
通过将摄影测量的数据与遥感图像相结合,可以实现三维真实感地形模型的构建,并提供更详细的地物信息。
这种综合应用在城市规划和土地资源管理等方面具有重要意义。
例如,在城市规划中,摄影测量与遥感技术可以提供高精度的地形数据和地物信息,为城市规划者提供支持和决策依据。
同时,也可以实现城市更新和土地资源利用的监测和管理。
未来,随着摄影测量与遥感技术的不断进步,其在测绘领域的应用前景十分广阔。
首先,随着航空器和卫星技术的发展,高分辨率遥感图像将成为主流。
这将大大提高地物信息的获取精度和遥感图像的质量。
其次,随着计算机技术的进步,我们可以更好地利用摄影测量和遥感数据进行地理信息的处理和分析,实现更高效和准确的结果。
浅谈摄影测量技术的发展历程及未来趋势
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数字摄影测量时代
随着图像处理技术和计算机视觉技术的不断发展,数字摄影测量时代逐 渐成为主流。
数字摄影测量时代主要使用高分辨率的卫星和无人机进行拍摄,通过计 算机视觉技术和深度学习技术进行自动化处理和分析。
代表成果:2010年代,中国自主研发的卫星系统“高分专项”成功发射 了高分辨率卫星,可以用于高精度的地形测量和资源调查。同时,无人 机技术的发展也推动了低空数字摄影测量的快速发展。
摄影测量技术的未来发展趋势展望
技术不断创新
数据源更加丰富
应用领域进一步拓展
注重数据安全与隐私保护
随着科技的不断发展,未来的摄影测量技 术将更加智能化、自动化。例如,利用人 工智能进行图像识别和处理、利用5G技 术实现数据快速传输等。
随着卫星、无人机等设备的普及,未来的 摄影测量数据源将更加多样化。这将为各 行业提供更加精细、全面的数据支持。
03
02
应用领域的拓宽
04
技术成果展示
摄影测量技术已经从传统的光学相机发展到 使用无人机、卫星等多元化的数据源。同时 ,数据处理和分析也从手动走向自动化,大 大提高了效率和精度。
摄影测量技术不仅在传统的测绘领域发挥着 重要作用,现在还被广泛应用于环境监测、 城市规划、交通管理等领域。
挑战与机遇并存
虽然摄影测量技术取得了显著的成果,但仍 然面临着数据安全、技术更新快等挑战。同 时,随着各行业的数字化转型,摄影测量技 术将有更多的应用场景和机遇。
03
摄影测量技术的未来趋势
人工智能在摄影测量中的应用
01 自动化处理
人工智能技术的应用使得摄影测量数据的处理更 加自动化,包括图像识别、特征提取、三维重建 等流程。
02 高精度测量
摄影测量技术与遥感技术的异同与协同应用
![摄影测量技术与遥感技术的异同与协同应用](https://img.taocdn.com/s3/m/20995589d4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd1fb.png)
摄影测量技术与遥感技术的异同与协同应用摄影测量技术和遥感技术是现代地理信息科学领域中两个重要的专业技术,它们在地理空间数据的获取、处理和分析中起着非常关键的作用。
尽管摄影测量技术和遥感技术在数据来源、原理和应用范围上存在一些差异,但它们的共同点和相互协同作用使得它们能够更好地满足现代社会对地理信息的需求。
摄影测量技术主要通过摄影机和传感器获取地面影像,并利用测量原理和方法来获取地物的空间位置、形状和高程等数据。
摄影测量技术的主要特点是数据的高分辨率、高精度和高空间分辨率。
它广泛应用于工程测量、地形制图和三维建模等领域。
而遥感技术则是通过遥感卫星、航空平台等手段获取地球表面的信息,包括地物的光谱、纹理和形状等特征。
遥感技术的主要特点是数据覆盖范围广、获取效率高和信息内容丰富。
它广泛应用于环境监测、资源调查和农业生产等领域。
摄影测量技术和遥感技术在数据来源上存在一定的差异。
摄影测量技术主要依赖于摄影机和传感器来获取地面影像数据,通常需要在特定的时间、空间和地面条件下进行拍摄,这对于数据的获取和处理提出了一定的要求。
而遥感技术则可以通过遥感卫星、航空平台等手段来获取地球表面的信息,具有较强的独立性和广泛的数据来源,可以在时间和空间上进行灵活调整。
摄影测量技术和遥感技术在数据处理和分析上也存在一些差异。
摄影测量技术主要通过对影像的几何校正、影像配准和数字高程模型(DEM)的生成等步骤来进行数据处理。
这些处理过程需要依赖精确的地面控制点和测量方法,从而保证数据的精确性和可靠性。
而遥感技术则需要对遥感影像进行预处理、特征提取和信息提取等步骤。
这些处理过程通常依赖于图像处理和遥感分析算法,以提取地球表面的各种特征信息。
尽管摄影测量技术和遥感技术在数据来源、原理和应用范围上存在一些差异,但它们之间存在一定的共同点和相互协同作用。
首先,摄影测量技术和遥感技术都能够提供全面、准确、时效的地理信息数据,满足现代社会对地理信息的多样化需求。
摄影测量与遥感技术
![摄影测量与遥感技术](https://img.taocdn.com/s3/m/ced9218ca0c7aa00b52acfc789eb172ded6399bb.png)
摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术在现代科技发展中扮演着重要的角色。
随着科技的日益进步,这些技术不仅在地理信息系统领域发挥着重要的作用,还在环境保护、城市规划、农业发展等各个领域中发挥着越来越大的作用。
本文将从摄影测量和遥感技术的定义、原理、应用和发展前景等方面进行论述。
摄影测量是一种通过摄影途径获得和处理地物或地形三维空间位置和属性的方法。
它主要通过获取无人机或航空摄影图像,并利用数学模型进行测量和计算,从而获得地理空间信息。
摄影测量技术主要包括摄影测量数据采集、前方交会、后方交会和测量结果处理等步骤。
通过这些步骤,我们可以获取到地物的几何形状、位置和属性信息,并用于地理信息系统的构建和更新。
遥感技术则是通过获取、解译和分析地球表面的遥感图像来获取地理空间信息的方法。
遥感技术主要分为主动遥感和被动遥感。
主动遥感是指利用主动方式发射电磁波,通过测量电磁波的反射或散射来获得地物信息。
被动遥感则是指利用自然辐射(如太阳辐射)来获取地物信息。
遥感技术主要通过卫星、飞机、无人机等载具来获取遥感图像,然后通过影像处理和解译技术来获得地理信息。
摄影测量和遥感技术在地理信息系统领域有着广泛的应用。
在城市规划中,摄影测量和遥感技术可以提供城市的地形地貌、土地利用、交通网络等信息,帮助规划师进行城市建设和规划。
在环境保护中,这些技术可以监测和评估环境污染、土地退化等问题,为环境保护提供决策依据。
在农业发展中,摄影测量和遥感技术可以提供农作物的生长状况、土壤湿度等信息,帮助农民制定农业种植策略。
此外,摄影测量和遥感技术还可以应用于自然灾害预警、资源勘查和监测、交通规划、土地管理等领域。
这些技术的广泛应用不仅提高了工作效率,也为决策者和研究人员提供了更全面、准确的数据。
摄影测量和遥感技术的发展前景十分广阔。
随着无人机技术的快速发展,摄影测量和遥感技术的数据获取和处理将更加高效和精确。
此外,人工智能和机器学习的应用也将进一步提升数据处理和解译的能力,使得摄影测量和遥感技术在各个领域中的应用更加丰富和深入。
测绘技术中的摄影测量与三维重建方法解析
![测绘技术中的摄影测量与三维重建方法解析](https://img.taocdn.com/s3/m/c741539581eb6294dd88d0d233d4b14e85243ec8.png)
测绘技术中的摄影测量与三维重建方法解析引言:测绘技术的发展与应用已成为现代社会的重要组成部分。
在现代测绘工作中,摄影测量与三维重建是必不可少的技术手段。
本文将对摄影测量与三维重建方法进行解析,探讨其原理、应用和发展前景。
一、摄影测量的原理与应用摄影测量是一种通过摄影器材记录地面现象,并利用像片的几何信息来测量地物空间位置的方法。
它通过测量影像中的光学量、几何量以及物理量,实现了对地物形状、尺寸、位置等信息的获取。
摄影测量广泛应用于陆地测绘、水文测绘、工程测量等领域。
二、摄影测量的方法与技术1. 相对定向方法相对定向是摄影测量的第一步,其主要目的是确定像片的外方位元素,包括像片的旋转角和平移量。
相对定向方法的主要手段有解析法、解算法和优化法。
这些方法根据测量数据的不同类型,选择不同的数学模型和算法来实现相对定向。
2. 绝对定向方法绝对定向是在相对定向进行了基本定位之后,通过与地面控制点进行对比,确定摄影摄像机坐标系与地面坐标系之间的转换关系。
绝对定向的方法包括空间前方交会法、后方交会法和自标定法等。
这些方法通过光束法平差或非线性优化等手段来实现绝对定向。
三、三维重建的原理与应用三维重建是指将二维影像或点云数据转化为三维模型或场景的过程。
三维重建在地理信息系统、虚拟现实、计算机图形学等领域得到广泛应用。
它可以实现对地物的形态、空间关系等信息进行量化和可视化。
四、三维重建的方法与技术1. 基于影像的三维重建基于影像的三维重建是利用一组或多组影像进行三维建模的方法。
它的主要步骤包括特征提取、匹配、三维坐标计算和模型生成等。
基于影像的三维重建可以通过空间前方交会或立体视觉等方式实现。
2. 基于点云的三维重建基于点云的三维重建是利用激光雷达等测量设备获取点云数据,并对点云数据进行处理和重建的方法。
这种方法可以直接获取地物的三维坐标信息,对于纹理较弱或不可见的地物重建效果更好。
五、摄影测量与三维重建的发展前景随着数字摄影技术和计算机图形学的快速发展,摄影测量与三维重建技术正在呈现出更广阔的应用前景。
摄影测量与遥感技术应用现状及发展趋势分析
![摄影测量与遥感技术应用现状及发展趋势分析](https://img.taocdn.com/s3/m/32b38f575bcfa1c7aa00b52acfc789eb162d9e77.png)
摄影测量与遥感技术应用现状及发展趋势分析摘要:经济不断发展促进了工业科技水平的提升,依据工程测量基础标准展开研究,现代化工程测量已经实现多应用,快发展测量。
在项目施工中工程测量非常关键,现代工程测量的摄影测量与遥感技术得到广泛运用,其测量的精确性已经受到广泛认可。
根据摄影测量和遥感标准,全方位开展工程测量工作,保证工程测量的合理性以及有效性,确保工程项目顺利进行。
摄影测量和遥感技术是随着科学技术发展而产生的两种非常重要的测量和监测方式。
这两种测量方式通过“非接触式”测量,相比于传统测量方法,更加高效和精确,非常适合复杂环境下的大规模测量工程。
文中对摄影测量和遥感技术的特点和定义进行阐述,在此基础上对两种方式的应用现状和发展趋势进行了分析,可以为观测技术发展提供参考。
关键词:摄影测量;遥感技术;发展现状;应用前景1 摄影测量和遥感技术概念摄影的基本原理是小孔成像,是一种中心投影。
拍摄时,相机中心点S、像点a、物点A共线。
这三点的顺序应该是A、S、a,且成倒立的像。
实际过程中,通过把a关于S做对称变换,得到了正立的像。
结合该小孔成像原理,在获知摄像装备自身尺寸的情况下,结合图像中成像的尺寸数据和拍摄高度,便可将成像和实体之间进行变换。
通过这种变换,就可以根据拍摄得到的影像进行地形和物体尺寸数据的提取和存储,进而得到摄影地区的地形数据。
2工程测量中的摄影测量技术应用2.1工程测量之中的解析测图仪应用解析测图仪能够认为通过硬件与软件来构成,硬件属于解析测图仪发挥作用的基础保障,软件能够将功能作用充分发挥出来,其对于解析测图仪性能产生非常大影响。
与其余模拟测图仪相比较,解析测图仪进行工程测量之时,其精度更高,功能更强且效率更高,能够保证测图的自动化,方便地图数据库的建立。
工程测量中解析测图仪应用主要包含,人工布标,航空摄影,测量像控点,空中三角测量加密,外业相片调绘,测图仪测图,测量图的自动化绘制以及坐标数据储存。
摄影测量技术中的相对定向与绝对定向方法
![摄影测量技术中的相对定向与绝对定向方法](https://img.taocdn.com/s3/m/74e475a8afaad1f34693daef5ef7ba0d4a736d2c.png)
摄影测量技术中的相对定向与绝对定向方法摄影测量技术是一种利用相机和其他测量设备获取地理空间信息的方法。
其中,相对定向和绝对定向是摄影测量技术中两个重要的步骤。
相对定向是指通过观测影像中的物体在不同视角下的位置关系来确定相机的内外参数,从而实现影像的三维重建和测量;绝对定向则是通过与地面控制点的测量,将影像与地面坐标系统进行联系。
相对定向是摄影测量中的第一个步骤,其目的是确定相机在观测过程中的内外参数。
内参数包括相机的焦距、主点位置等参数,它们决定了相机成像的几何关系。
外参数则包括相机的姿态(即相机在空间中的位置和方向)以及相对于地面的高度。
通过观测同一物体在不同视角下的位置关系,可以解算出这些参数,并实现影像的三维重建和测量。
相对定向的方法有多种,其中最常用的是基于影像块的解算方法。
通过选择多张具有重叠部分的影像,建立它们之间的对应关系,可以实现相机参数的解算。
这一方法的优势在于可以使用标准的相机校准方法来获取相机的内参数,并通过解算得到相机的外参数。
这样可以大大简化相对定向的过程,并提高定向的精度。
另一种相对定向方法是使用控制点进行解算。
这种方法需要人工标记控制点,并测量其在影像中的位置。
然后通过观测控制点在不同视角下的位置关系,解算出相机的内外参数。
这种方法的优势在于可以很好地利用现有的地面控制点,提高定向的精度。
但是它也有一定的局限性,需要大量的人工标记和测量工作,对操作人员的要求较高。
相对定向的结果可以用来实现影像的三维重建和测量。
通过将影像的像点与其在地面上的空间位置进行联系,可以实现影像的测量和定位。
这一过程称为绝对定向。
绝对定向需要借助地面控制点的测量结果,将影像的像点与地面坐标系统进行联系。
这样就可以通过影像中的像点确定其在地面上的位置,实现测量和定位的功能。
绝对定向的方法也有多种,其中最常用的是直接法和间接法。
直接法是通过影像中的控制点来直接解算出影像的绝对定向结果。
这种方法优点在于简单直接,但对控制点的要求较高。
摄影测量技术在数字城市建设中的应用
![摄影测量技术在数字城市建设中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/48080056b94ae45c3b3567ec102de2bd9605de08.png)
摄影测量技术在数字城市建设中的应用摄影测量技术是一种以摄影作为基础进行大量测量和分析的技术。
在现代数字城市建设中,它被广泛应用于地图制作、城市规划、环境管理、文化遗产保护、智能交通等各个领域。
本文将详细介绍摄影测量技术在数字城市建设中的应用及其优势。
一、数字城市建设中的摄影测量技术数字城市建设是指运用信息技术手段创新城市建设模式,实现城市可持续发展的一种新型城市建设理念。
近年来,各地相继推出数字城市建设计划,摄影测量技术作为数字城市建设的重要组成部分,也得到了广泛应用。
1.数字地图制作数字地图是数字城市建设的基本要素之一,而测绘和地理信息的精度和完整度是数字地图制作的关键。
摄影测量技术正是解决这一难题的得力工具。
通过航空摄影和卫星遥感掌握地面情况后,可以将图像处理软件应用于数值化地表信息,形成高精度的数字地图,为城市规划、管理和交通等提供科学依据。
2.城市规划数字城市建设的目标之一是优化城市规划,提高城市布局和规划的科学性和合理性。
摄影测量技术可以利用数字影像提高城市规划精度和完整度,快速地获取地形、水源、道路、建筑等地物信息,以及土地利用现状和土地资源分布状况等城市空间信息,进而实现城市三维模型和规划方案的精确定位和设计。
3.环境管理数字城市建设也面临着环境管理问题,尤其是空气和水质污染问题严重的城市。
有了摄影测量技术,我们可以利用原始数据进行精准分类和分析,以及生成物理和化学要素的数值模型。
这样,就可以对城市环境污染进行实时监测和管理,为环保工作提供更加全面和详实的数据支持。
4.文化遗产保护数字城市建设也需要科学保护历史文化遗产,摄影测量技术在此方面有着很好的应用。
很多文化遗址分布广泛、规模不一,摄影测量技术可以利用数码相机和无人机等技术,拍摄遗址高清照片并制作成高精度的三维建筑模型。
这样,就可以更好地记录和保护文化遗产,为文化旅游和历史研究提供完整的数据支持。
5.智能交通数字城市建设的智能交通也是应用摄影测量技术的一个重要领域。
浅论摄影测量的发展现状与趋势
![浅论摄影测量的发展现状与趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/f520b3b88662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb6b6.png)
浅论摄影测量的发展现状与趋势摄影测量是一门通过摄影手段进行测量和记录地形、物体和现象的科学。
自19世纪初摄影技术诞生以来,摄影测量已经经历了多个阶段的发展,成为现代社会各个领域不可或缺的技术之一。
本文将深入探讨摄影测量的发展现状、趋势以及未来挑战。
传统的摄影测量技术主要基于光学原理,使用胶片相机或数字相机获取图像,通过精确控制摄影参数,实现地形、物体和现象的测量。
传统测量技术具有较高的精度和稳定性,但同时也需要大量的人力、物力和时间投入,限制了其应用范围。
随着数码相机和计算机技术的不断发展,数码测量技术逐渐成为摄影测量的主流。
数码测量技术通过将光学图像转化为数字信号,实现自动化、快速和大范围的测量。
数码测量技术还可以进行实时动态测量和数据处理,提高测量效率和精度。
视觉测量技术是一种基于计算机视觉原理的测量方法,通过计算机视觉技术和算法实现对图像中目标的自动识别和测量。
视觉测量技术具有高效率、高精度和非接触等特点,被广泛应用于工业检测、医学影像和地理信息等领域。
随着智能机器人技术的不断发展,未来的摄影测量将更加注重智能化和自动化。
智能机器人将成为摄影测量的重要工具,实现更加高效、精确和自动化的测量。
深度学习技术在图像识别、处理和管理等方面具有巨大的优势,未来的摄影测量将更加注重与深度学习技术的融合。
通过深度学习算法对图像进行分析,可以提高测量精度和效率,实现更加智能化的测量。
未来摄影测量将更加注重多源数据的综合应用,包括光学图像、雷达图像、热红外图像等多种类型的数据。
通过对多源数据的综合分析和处理,可以提高测量精度和效率,实现更加全面和准确的测量。
无人机和卫星技术将成为未来摄影测量的重要手段,实现更加高效、灵活和实时的测量。
无人机和卫星可以获取大量高精度的图像数据,通过先进的图像处理和分析技术,可以提供更加全面和准确的地形、物体和现象的测量数据。
在城市规划和建筑测量中,摄影测量被广泛应用于地形图测绘、建筑物变形监测和三维建模等方面。
摄影测量技术在测绘中的应用与优势
![摄影测量技术在测绘中的应用与优势](https://img.taocdn.com/s3/m/734a06f8d4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd199.png)
摄影测量技术在测绘中的应用与优势摄影测量技术是一种通过摄影测量仪器和计算方法,利用已知的测量控制点及其在摄影测量图像中的投影位置,来实现地物的测量和空间信息获取的技术。
在现代测绘工作中,摄影测量技术具有广泛的应用场景和诸多的优势。
一、地形测绘中的应用摄影测量技术在地形测绘中具有重要的应用价值。
传统的地形测量方法需要在现场进行地面测量,其成本高、工期长且受限于自然条件。
而利用摄影测量技术,可以通过航空摄影或卫星摄影等手段,在不接触地面的情况下获取地物的准确位置信息,大大提高了地形测绘的效率和精度。
同时,由于摄影测量技术可以生成坐标真实、立体感极强的地形模型,使得在工程设计中更加准确地分析地形变化、调整地物布局等。
此外,摄影测量技术在工程施工中的应用也越来越广泛,它可以提供实时的三维信息,帮助工程施工人员进行准确的测量、定位和建设。
二、城市规划与建设中的优势摄影测量技术在城市规划与建设中发挥着重要的作用。
传统的城市规划与建设需要消耗大量的人力、物力和财力,而摄影测量技术的应用可以提供城市规划所需的准确、高精度的地理信息,无需大规模的实地勘测。
通过获取城市的立体地图、地形模型和地理数据等,可以更好地进行城市的规划、设计和管理。
摄影测量技术还可以对城市内的道路、建筑物、绿化等进行实时的监测和分析,帮助城市管理者及时发现问题并采取相应的措施。
同时,城市建设过程中,摄影测量技术还可以用于监控工程施工进度和质量,提高施工的效率和安全性。
三、环境保护与资源管理中的应用摄影测量技术在环境保护与资源管理中也具有广泛的应用。
通过航空或卫星摄影手段,可以获取大范围的地表覆盖信息,对森林、湖泊、河流等自然资源进行监测和管理。
而传统的资源调查和监测方法需要大量的人力和时间,且受限于人工勘测的局限性。
利用摄影测量技术,可以实现对野生动植物、水体污染、土壤侵蚀等进行精确测量和分析,为环境保护和资源管理提供科学的依据。
同时,摄影测量技术还可以用于监测和评估自然灾害风险,帮助预防和减轻灾害对环境和资源的破坏。
现代摄影测量新技术对摄影测量学课程的影响及对策
![现代摄影测量新技术对摄影测量学课程的影响及对策](https://img.taocdn.com/s3/m/d41d29ff9e31433239689370.png)
中。
在很 大程度上取代 了传统 的航 摄仪 ,虽然 与传统 的航 摄仪相 比, 数码航摄 仪存在 畸变系数大 , 飞前需进行 航 航摄 仪参数 的检 校 ,而且其像 幅较传统 的胶 片式相机 小 ,在 同等条件下需 要 的地 面控制点较 多等不利 因素 存 在。但是 , 数码航摄 仪也有 它不可 比拟 的优势 , 在采
的应 用使地球 空间数据的采集、 处理 、 达和应 用等各 个层 面都发 生 了很 大的变化。如何使 高校测绘工程专业摄 表 影测量学课程 的教 学与新技 术的发展 和应用相适应 , 本文对课程的体 系设计 、 教材选择和施教方式等方 面进行 了
分析 , 并探 讨 了相应 的 对 策 。 ’
[ 张辉金 , 9 ] 萧洪恩. l z回流现 象的深层思 考 农村 经济 , 农  ̄. -
2 0 ,8 :0 — 0 . 0 6 ( ) 12 14
政策探析 卟人 口与 经济 ,07()6— 9 20 ,3 :7 6.
『 r 松磊 , 坚. 民工维权 方式及 维权 现状分析——基 于武 5a i 王 农 汉市农 民工思想状况的调查U. ] 淮北职业技 术学院学报 ,0 8 20 ,
( )2 — 5 2 :2 2 .
[ 谢 莉莉. 民工 劳动权 益保 护及其公 共政 策研 究 【】 6 ] 农 D. 江苏 : 苏州大学硕士 学位论文 ,07 20.
摄影测量技术在三维建模中的应用
![摄影测量技术在三维建模中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f60c0fcacd22bcd126fff705cc17552706225e7a.png)
摄影测量技术在三维建模中的应用摄影测量技术在当今的现代技术中扮演着重要的角色。
随着科技的不断发展,人们对于独特而精确的三维建模需求越来越高。
摄影测量技术正是满足这一需求的利器,它能够通过相机和测量设备的结合,将目标物体进行高精度、高效率的三维重建。
本文将探讨摄影测量技术在三维建模中的应用。
第一部分:摄影测量技术的基本原理要了解摄影测量技术在三维建模中的应用,首先需要理解其基本原理。
摄影测量技术通过捕捉目标物体的图像,并获取与之相关的测量数据。
然后,通过测量数据的分析和处理,结合图像信息,就能够重建物体的三维模型。
第二部分:摄影测量技术在建筑行业中的应用摄影测量技术在建筑行业中发挥着重要的作用。
在建筑设计过程中,三维建模是必不可少的一环。
通过利用摄影测量技术,可以轻松、准确地将设计图纸转化为真实世界中的建筑模型。
无论是室内还是室外,摄影测量技术都可以帮助建筑师和设计师更好地理解建筑物的空间结构。
从而在设计和施工的过程中避免错误和浪费。
第三部分:摄影测量技术在文化遗产保护中的应用文化遗产保护是一个全球性的课题。
许多重要的文化遗产都面临着时间的侵蚀和消失的威胁。
摄影测量技术的应用为文化遗产的保护提供了一种创新的解决方案。
通过使用无人机和其他高精度摄影测量设备,可以准确记录和保留文化遗产的三维模型。
这些模型不仅有助于研究和保护,还能够为游客提供更好的参观体验。
第四部分:摄影测量技术在地形测量中的应用地形测量是摄影测量技术的重要应用领域之一。
地形测量的目的是获取地表地貌的几何信息,从而更好地了解地球的表面特征。
利用摄影测量技术,可以通过航空摄影或激光雷达等设备获取到地面的高精度图像和测量数据。
这些数据可以用于制作数字高程模型(DEM),帮助地质学家、城市规划师等专业人员更好地分析和评估地形和地貌变化。
第五部分:摄影测量技术的未来发展方向摄影测量技术在三维建模中的应用仍然在不断发展中。
随着科技的进步,各种新的摄影测量设备和算法不断涌现,为三维建模带来了更多可能。
摄影测量技术在测绘中的应用与发展趋势
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摄影测量技术在测绘中的应用与发展趋势摄影测量技术作为现代测绘技术的重要分支,广泛应用于工程测量、地理信息系统、城市规划、环境监测等领域。
本文将探讨摄影测量技术在测绘中的应用以及未来的发展趋势。
一、摄影测量技术的应用领域1. 工程测量在大型工程建设中,如道路、桥梁、隧道等的规划设计和施工中,摄影测量技术被广泛应用。
通过利用航空摄影测量或者无人机进行影像获取,可以高效、精确地获取地物三维坐标信息,为工程测量提供便利。
2. 地理信息系统地理信息系统涉及的地理空间数据获取、管理和分析,都离不开摄影测量技术的支持。
通过航空摄影测量获取高分辨率影像数据,可以为地理信息系统提供准确的影像基础。
3. 城市规划摄影测量技术在城市规划中的应用越来越重要。
通过采集城市的航空影像,可以快速精确地获取城市景观信息,为城市规划和更新提供参考依据。
4. 环境监测近年来,随着环境问题的日益突出,摄影测量技术在环境监测中的应用也越来越重要。
通过获取高质量的遥感影像,可以对环境进行全面监测,及早发现问题并采取相应措施。
二、摄影测量技术的发展趋势1. 高精度化随着科技的不断进步,人们对测绘数据的精度要求也越来越高。
未来的发展趋势将是提高摄影测量技术的精度和分辨率,以更好地满足精细化测绘的需求。
2. 自动化摄影测量过程中的数据处理和分析过程仍然依赖专业技术人员进行手动操作,但随着人工智能技术的发展,未来将有更多的自动化算法应用于摄影测量中,提高测绘工作的效率和准确度。
3. 多源数据融合传统的摄影测量技术主要基于航空摄影数据,但随着无人机技术的发展以及卫星数据的广泛应用,将来摄影测量技术将更多地结合多源数据,利用不同数据源的优势进行测绘工作,提高数据的完整性和精确度。
4. 三维建模随着虚拟现实技术和增强现实技术的快速发展,摄影测量技术将被广泛应用于三维建模领域。
通过获取精确的三维坐标信息,可以为建筑设计、游戏开发、文化遗产保护等提供重要支持。
摄影测量与遥感技术
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摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术摄影测量是研究利用摄影测量原理对地物进行多角度、多时相的观测和测量的一门学科,它是一种现代化的测绘技术。
遥感技术是指利用空间传感器获取地面、地表及其周围环境的信息,对解决各种水土资源、环境、安全、发展等问题,具有非常重要的研究和应用价值。
一、摄影测量技术摄影测量技术主要是利用空中摄影图像的空间位置关系和重叠程度,根据正五边形的内角和定理,通过像点的数字化处理,确定地图上某一点的坐标,进而绘制出高程、坡度、坡向等测量图件。
摄影测量技术的优点在于观测数据量大、自动化程度高、测量数据可靠性高等,因此具有广泛的应用前景和应用价值。
除了在地质测绘、作业设计、资源勘探、环境监测等诸多领域中得到广泛的应用外,它还可以用来绘制军事作战地图,从而在国防建设中发挥了重要作用。
二、遥感技术遥感技术主要是基于卫星或飞机等从空中获取的图像数据,通过对这些数据的处理和分析,可以获得地图上各种物质、环境和地貌等信息。
遥感技术可以进行多角度的观测,尤其是在地表地貌的研究及其它研究领域中,起到了重要的作用。
遥感技术的应用领域非常广泛,例如灾害监测预测、农业资源调查、城市规划、能源和矿产资源勘探以及环境保护等领域。
在自然资源、环境保护、城市规划和交通运输等方面,遥感技术具有特殊的优势。
遥感技术可以同时、快速、准确的获取地表状况,同时还可以获取不同地区的地质情况、水体分布、土地利用、建筑物和道路等信息,然后通过计算机处理,生成各种地图和专题图。
三、摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术是一种广泛应用的测绘技术。
这种技术的核心在于:通过多角度、多时相的观测和测量,可以获取大量精确的地理数据;而这些数据又可以作为各种研究和应用领域的基础数据,起到重要的支撑作用。
摄影测量与遥感技术的整合使用,可以对地理空间信息进行精细化的描述及分析,实现对实际问题的动态实时监控,大大提高了数据处理详细度和测绘质量,有效提高了信息获取的效率、准确性和时效性。
浅谈摄影测量技术的发展历程及未来趋势
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浅谈摄影测量技术的发展历程及未来趋势发布时间:2023-02-03T05:22:52.305Z 来源:《工程建设标准化》2022年9月18期作者:陈晓锋[导读] 在测绘技术飞速发展的今天,摄影测量技术将是实现快速获取地理信息的重要手段。
陈晓锋惠东县海域使用测绘队惠州市 516300摘要:在测绘技术飞速发展的今天,摄影测量技术将是实现快速获取地理信息的重要手段。
摄影测量技术在经过模拟、解析的时代后,已步入数码摄影的时代。
测量技术要面对现有的缺陷,抓住发展机遇,在科技创新、技术创新的基础上,持续提高摄影测量技术的技术水平,以适应我国经济建设的发展需要,智能化城市建设对摄影测量技术在数据获取、处理、存储、共享等方面在时间上、空间上、数据质量上提出的更高要求。
关键词:摄影测量技术;发展历程;未来趋势1摄影测量技术的发展历程20世纪初,北洋大学利用摄影经纬仪进行了建筑摄影测量试验,1931年浙江省水利局首次进行了航拍,到目前为止,随着无人机航测、高精度遥感技术的应用,我国航测技术经历了漫长的发展过程。
20世纪中期,随着计算机的出现、计算机技术和自动化技术的迅速发展和广泛应用,摄影测量技术也迎来了快速发展和技术改进的机会。
20世纪末,在所有数字自动测图软件的生成和应用基础上,摄影测量逐渐进入数字摄影测量阶段,随着高科技、计算机科学、摄影测量的不断交叉,数字摄影测量在信息提取、图像识别、数据分析、资源共享等方面实现了质的飞跃,成为测量地理信息产业发展的重要技术方法。
根据摄影测量技术的不同,摄影测量技术经历了模拟摄影测量、分析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
模拟摄影测量是使用光学或机械方法模拟摄影过程。
也就是说,根据照片位置、姿势和相互关系构建几何体模型,以测量测试的对象。
分析摄影测量是以计算机技术为基础,对摄影测量复杂几何模型的构建进行解释和数值计算。
数字摄影测量以计算机技术和自动化技术为基础,根据照片测量和遥感采集数字图像信息,处理、分析通过计算机技术采集的信息,分析测量对象的几何形状、纹理特性等属性,以获得数字产品,实现被测对象的视觉渲染等。
摄影测量与遥感技术
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摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术是一种现代化、高科技的测绘技术,它是通过对图像进行采集、处理、分析获取大量空间数据与信息,利用计算机技术和统计学原理,进行模型建立和数据分析,实现对地球表面信息的细化表达和智能化管理。
在当前社会的发展大背景下,遥感技术已经成为地理信息技术、环境监测、资源管理、城市规划、航空航天、农林渔牧、水资源管理等领域经常使用的技术。
摄影测量与遥感技术的发展历史可以追溯到20世纪初。
在当时,工程测量是该领域的主流技术,在20世纪60年代和70年代,随着计算机算法和技术的发展,摄影测量技术开始飞速发展,具有更高的准确性和效率,并逐步与地理信息技术结合,建立多源数据、多层次信息模型,使得遥感应用得到了广泛的推广和普及。
摄影测量技术是一种基于影像测量的三维重建技术,在对影像进行后处理和分析的基础上,实现对三维建模的快速测算。
该技术通常采用航空摄影进行,通过航摄得到的大范围空中图像,计算机可以通过数据处理算出海拔高度、坡度、方向等三维空间信息,以实现对现实世界中不可直接接触的对象、建筑和地形地貌的三维建模,为地理信息系统提供更为科学和可靠的数据支撑。
相比于传统的工程测量技术,摄影测量具有以下优势:1.高效快速:摄影测量技术可以同时测绘较大范围的地图,不需要通行、走线等操作,其测绘效率显著提高,更能满足现代需求。
2.高精度:摄影测量技术以图像测量为基础,利用重叠图像的互相匹配和几何空间关系,实现像素点的精确坐标的计算,以及三维坐标的测算,具有极高的精度。
3.信息丰富:摄影测量技术可以测定给地物特点,记录更为细致丰富的数据,相比传统地理信息数据,更有价值。
4.多样性:摄影测量技术可以采用航空摄影、无人机摄像、卫星遥感等多种方式,根据不同的地图对象和应用环境进行无缝拓展。
遥感技术是一种以遥感图像为典型输入,经过深度分析处理而达到获取信息的作用。
遥感技术通常运用于面向全球和区域的大范围覆盖目标、长时间连续观察和联合处理,研究大气、地表、海洋等过程。
测绘技术中的摄影测量与三维建模技术
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测绘技术中的摄影测量与三维建模技术摄影测量与三维建模技术是现代测绘技术中的两个重要组成部分。
它们在地理信息系统、城市规划、建筑设计、土地管理等领域有着广泛的应用。
本文将从摄影测量与三维建模技术的基本原理、应用范围、发展趋势等方面进行论述,以揭示其在测绘领域的重要性。
摄影测量技术是利用光学相机对地面进行影像采集,并通过对影像进行几何和物理分析,获取地面实体的位置、形状和尺寸信息的一种测量方法。
它主要包括摄影测量基本理论、相机标定、空间重建等内容。
其中,相机标定是将图像坐标与实际物理坐标相互联系的过程,它是摄影测量的基础。
通过相机标定,我们可以获得相机的内外参数,从而实现对地面实体的精确定位和形状还原。
空间重建是指通过对影像进行三维几何分析,获取地面实体的三维位置和形状信息的过程。
通过对影像的立体测量,可以实现对地面实体的测绘和三维建模。
在测绘领域,摄影测量技术可以应用于各种测绘任务,如地形测量、遥感影像处理和制图等。
地形测量是指对地面地形进行测量和分析的过程,它是地理信息系统和城市规划的基础。
通过摄影测量技术,可以获取地面地形的高程数据,从而实现对地表地貌和地势的精确描述。
遥感影像处理是指对遥感影像进行分析和解译的过程,它是土地利用和环境保护的重要手段。
通过对遥感影像进行几何和物理分析,可以获得土地利用类型、土壤质量、植被覆盖等有关信息。
制图是指将地理信息转化为地图的过程,它是地图制作和导航系统的基础。
通过摄影测量技术,可以获取地面实体的几何和拓扑关系,从而实现对地图的制作和更新。
三维建模技术是将地面实体的三维位置和形状信息转化为三维模型的过程。
它主要包括三维数据采集、三维数据处理和三维数据可视化等内容。
其中,三维数据采集是指通过激光雷达、摄影测量等手段对地面实体进行三维扫描和重建的过程。
通过激光雷达和摄影测量技术,可以快速、高精度地获取地面实体的三维位置和形状信息。
三维数据处理是指对三维数据进行滤波、配准和拼接等处理的过程。
摄影测量技术与无人机影像测量技术的优缺点对比与选择
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摄影测量技术与无人机影像测量技术的优缺点对比与选择摄影测量技术与无人机影像测量技术在现代测绘和地理信息领域起着重要的作用。
本文将对这两种技术的优缺点进行对比,并给出选择的建议。
一、摄影测量技术的优点摄影测量技术是利用照相机进行测量和绘制的一种方法。
它具有以下的优点:1. 绘制精度高。
通过精确测量和处理影像,可以得到高精度的地图和三维模型。
2. 资金成本低。
相对于无人机影像测量技术,摄影测量技术需要的设备和人力投入较少,成本较低。
3. 技术成熟。
摄影测量技术已经发展了几十年,技术成熟度高,有大量实践经验可供参考。
4. 数据来源广泛。
摄影测量技术可以利用航空遥感影像、卫星遥感影像等多种数据来源,适用于各种不同的场景。
二、摄影测量技术的缺点然而,摄影测量技术也存在一些缺点:1. 依赖天气条件。
摄影测量技术需要在合适的天气条件下进行拍摄,如晴天或少云的天气。
而在恶劣天气或夜晚,无法进行测量。
2. 数据获取周期长。
摄影测量需要进行测量计划、数据采集、数据处理等步骤,整个流程较为复杂,时间较长。
3. 空间分辨率有限。
摄影测量技术的空间分辨率受到照相机分辨率的限制,无法获得很高的细节信息。
三、无人机影像测量技术的优点无人机影像测量技术是近年来迅速发展的一种新技术,相对于传统的摄影测量技术,它具有以下的优点:1. 灵活性高。
无人机可以灵活起降,可以在需要的时间和地点进行测量,不受天气和地形的限制。
2. 数据获取周期短。
无人机影像测量技术可以迅速获取数据,并通过计算机进行实时处理和分析,大大缩短了测量周期。
3. 空间分辨率高。
无人机搭载的高分辨率相机可以获取更加细致的影像数据,对于地物的识别和测量更加准确。
4. 可视化效果好。
通过无人机获取的影像可以制作出富有立体感和逼真感的三维模型,用户能够直观地了解地物的分布和形状。
四、无人机影像测量技术的缺点然而,无人机影像测量技术也存在一些缺点:1. 设备和人力投入较高。
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现代摄影测量技术期末考试题(共5题总分100)一、简答题1.激光扫描测量技术的原理?(10分)径向三维激光扫描仪是一种集成了多种高新技术的新型三维坐标测量仪器,采用非接触式高速激光测量方式,以点云形式获取地形及复杂物体表面的阵列式几何图形的三维数据。
仪器要包括激光测距系统、扫描系统和支架系统,同时也集成CCD数字摄影和仪器内部校正等系统。
典型的径向三维激光扫描仪有很多,如Optech ILRIS-36D、Leica HDS3000、Mensi GX RD 200+等。
目前三维激光扫描仪主要采用TOF 脉冲测距法(Time of Flight),是一种高速激光测时测距技术,采用脉冲测距法的三维激光点坐标计算方法,如式(1)所示。
三维激光扫描仪通过脉冲测距法获得测距观测值S,精密时钟控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值θ。
三维激光扫描测量一般使用仪器内部坐标系统,X 轴在横向扫描面内,Y 轴在横向扫描面内与X 轴垂直,Z 轴与横向扫描面垂直。
由此可得三维光脚点P坐标(Xs,Ys,Zs)的计算公式:2.LiDAR测量技术的特点和优势?(10分)LiDAR测量技术有如下特点:1)数据密度高根据不同工程需要,可以灵活调节不同地表激光点采集间隔。
Leica最新型号ALS50-II设备,激光点采集间距可以达到0.15米,甚至更小,数据采集密度极大,非常有利于真实地面高程模型的模拟。
2)数据精度高与传统航摄不同,由于采用激光回波探测原理,LiDAR数据的高程精度不受航飞高度影响,且激光具有极高的方向指向性,加上LiDAR配置的高精度姿态测量系统,即使在没有地面控制点的情况下,也能达到较高的定位精度。
3)植被穿透能力强由于激光探测具有多次回波的特性,激光脉冲在穿越植被空隙时,可返回树冠、树枝、地面等多个高程数据,有效克服植被影响,更精确探测地面真实地形。
4)不受阴影和太阳高度角影响LiDAR技术以主动测量方式采用激光测距方法,不依赖自然光;而因受太阳高度角、植被、山岭等影响传统航测方式无能为力的阴影地区,LiDAR在其获取数据的精度完全不受影响。
5)人工野外作业量少采集的每个激光点都带有真实三维坐标信息,仅需布设极少量野外地面控制点用于精度检校。
6)产品丰富利用获取的高密度、高精度的点云及影像数据,可以生成:数字表面模型DSM、数字高程模型DEM、数字线划图DLG、数字正射影像DOM。
与传统摄影测量,LiDAR优势在于:(1)主动获取地面数据,逐点采样。
(2)数据点分布均匀,精度一致,不受阴影的影响,植被穿透能力强,探测真实树下地形。
(3)直接获取地面三维数据,容易实现数据处理自动化。
(4)短时间内获取大面积区域,不受太阳高度角影响,抗天气干扰能力强。
(5)数据量大,新技术需不断发展,具有很大发展潜力。
(6)直接获取地面三维坐标,野外工作量小。
(7)能够识别比激光斑点小的物体,如输电线等。
二、论述题1.地面激光扫描测量技术的误差来源,影响地面激光扫描系统测量精度和测量范围的因素?(20分)地面激光扫描系统测量误差大致可分为三类:仪器误差、与目标物体反射面有关的误差、外界环境条件。
仪器误差是仪器本身性能缺陷造成的测量误差,包括激光测距的误差、扫描角度测量的误差;与目标物体反射面有关的误差主要包括目标物体反射面倾斜的影响和表面粗糙度的影响;外界环境条件主要包括温度、气压等因素。
1)激光测距的影响激光测距信号处理的各个环节都会带来一定的误差,特别是光学电子电路中激光脉冲回波信号处理时引起的误差,主要包括扫描仪脉冲计时的系统误差和测距技术中不确定间隔的缺陷引起的误差。
2)扫描角的影响扫描角的影响包括水平扫描角度和竖直扫描角度测量的影响,扫描角度引起的误差是扫描镜的镜面平面角误差,扫描镜转动的微小震动#扫描电机的非均匀转动控制误差等因素的综合影响。
3)目标物体反射面影响目标物体反射表面的倾斜和粗糙程度都会对三维激光扫描点云的精度有很大的影响。
4)温度、气压等外界环境条件的影响温度、气压等外界环境条件对激光扫描的影响主要表现为温度变化对精密器械结构关系的细微影响、扫描过程中风的震动、激光在空中传播而产生的折射等。
较差的外界环境条件对三维激光扫描数据的影响也较大。
2.机载LiDAR测量技术的误差来源,影响机载LiDAR系统测量精度和测量范围的因素?(20分)机载激光雷达测量的误差按其产生的来源可分为四类:1)定位误差:GPS 定位误差;2)测角误差;GPS/INS组合姿态确定误差和扫描角误差;3)测距误差;激光扫描测距误差;4)集成误差;系统集成误差。
1)激光扫描测距误差(1)激光扫描测距仪器误差。
测距仪器的每个工作过程都会带来一定的误差,但其主要作用的是光学电路对经过地面散射和空间传播后的不规则激光回波信号进行处理来确定时间延迟带来的误差,分别有时延估计误差和时间测量误差。
(2)大气折射误差。
激光穿过大气时,要受到大气折射误差的影响,其影响程度取决于激光脉冲的波长,对同一种信号而言,大气折射误差主要与气温、气压和大气湿度有关。
(3)同反射面有关的误差。
当脉冲信号照射到地面物体表面时,当信号发生漫反射时,出现大量的反射信号被接收,会形成较大的接受噪声;当信号发生镜面反射时,可能会造成测距信号的丢失。
另外,还有由于信号的多次反射而形成的测定的时间延迟。
2)GPS动态定位误差主要有卫星轨道误差、卫星钟钟差、接收机钟钟差、多路径效应、相位中心不确定、还有卫星星座、观测噪声、整周模糊度求解正确与否等。
3)INS姿态测量误差姿态误差是影响定位精度的最主要的因素之一。
主要包括设备安置误差、加速度计常数误差、加速度计比例误差、陀螺仪漂移、测量噪声、轴承间的非正交性、重力模型误差、大地水准面误差等。
4)动态时延误差动态试验误差是由于定位系统和测距系统的数据采样率不一致所引起的。
包括两部分,一是由于激光测距和GPS定位数据采集率不同引起的时延改正;另一部分是由于飞机的垂直运动分量引起的附加改正。
5)二类高程误差二类高程误差就是当地面起伏较大或有一定的坡度时,由于激光脚点平面位置的误差而产生的高程方向的附加误差。
6)扫描角误差扫描电机的非匀速旋转以及扫描转镜的震动等都会给扫描角带来误差。
7)系统集成综合误差主要包括激光脉冲感应参考中心与GPS天线相位中心偏心向量的测定误差、扫描角测定误差、系统安置误差、位置内插误差、时间同步误差、地面参考站间的物产、坐标系间的转换误差、GPS/INS组合滤波模型误差等。
三、应用题1. 利用现有的激光扫描测量技术和市场上已有激光扫描仪,面向矿山测量和数字矿山建设需要,设计一套数字矿山激光扫描测量系统,要求说明:1)系统设计原理;2)系统的测量范围和精度;3)点云数据处理软件的基本框架和功能;4)该系统可能的应用领域和服务对象。
(共计40分)1)系统设计原理本系统的主要是通过三维激光扫描技术对矿区的工业广场进行三维扫描数据采集,并对采集的点云数据进行处理,对地面的不同地物如建筑物、道路等建立三维模型,实现三维可视化,并可进行各种设计如修路等。
三维激光扫描系统一般由扫描仪、控制器(计算机)和电源供应系统三部分构成。
激光扫描仪本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统, 同时也集成CCD和仪器内部控制和校正系统等。
在仪器内, 通过两个同步反射镜快速而有序地旋转, 将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域, 测量每个激光脉冲从发出经被测物表面再返回仪器所经过的时间(或者相位差)来计算距离, 同时扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的角度,最后计算出激光点在被测物体上的三维坐标。
2)系统的测量范围和精度(1)典型的地面三维激光扫描仪毫米级精度仪器见表1。
(2)近距离的微米级仪器装备如KINICA MINOLTA VIVID9i,扫描范围0.5~2.5m,以三角测量原理,由激光扫描物体,CCD 接受物体表面的反射光。
物体形状的测量通过三角测量,转换为3D网格图而获得,同时采集表面形态和颜色数据,有可变换的望远、中焦、广角镜头,适用大小不同的物体,可获850μm的测量精度。
FARO三维激光扫描量臂(LaserScanArm),1.2m 长度测量臂可获25μm~50μm的测量精度。
通常用于如彩俑头、佛头、青铜器、御玺等国宝进行微米级精细扫描及建模。
国际上通用的激光扫描仪测量量程已可达到1000m,测距精度可达到毫米级,扫描数据采样率每秒超过1000点。
此外,各种仪器均备有功能强人的点云数据处理软件,如ILRIS3D的POLYWORKS和INNOVMETRIC,Cyrax2500的Cyelone 软件具有二维点云数据编辑、扫描数据拼接与合并、数据点二维空间测量、空间数据三维建模、纹理分析处理和数据转换等功能。
目前在数字近景摄影测量领域,有基于LIDAR技术的地面三维扫描系统,还有基于数码相机与全站仪集成的多基线影像匹配系统Lensphoto,它们能生成一样的成果——被摄(被扫描)对象密集的点云DSM 和三维立体景观,可用于煤堆,矿堆及各工种挖填方精确快速计算和制图。
3)点云数据处理软件的基本框架和功能数据采集及处理主要包括以下几个步骤:(1)建立矿区测绘基础控制网。
(2)实地扫描开采区, 获取点云数据。
(3)数据处理:①将不同控制点上获取的数据统一归化到同一坐标系统中;②自动拼接扫描数据。
具体如下:(1)点云数据的预处理①拼接:由于采用的是基于实体的点云剔除方法,所以首先要将不同测站扫描得到的点云拼接到一起。
如果是全站式扫描仪,则不需要进行点云拼接,如果不是全站式的或扫描的时候没有测定坐标,首先应该进行点云拼接。
②裁剪:对于比较明显并且容易删除的干扰地物,要首先进行人工的裁剪,以免对后面的粗差剔除进行干扰,并且可以减少数据量,方便处理。
切割后将数据导出,格式为X, Y, Z。
③采样:因为三维激光扫描点云的密度根据物体到扫描仪的距离长短而异,所以得到的点云数据是不均匀的,尤其是扫描地表的数据,疏密程度不一样,所以在数据处理前一定要先进行采样,使得采样后的点云是均匀分布的。
这样就要求采样的密度要基本和测区内比较稀疏位置的点云密度相吻合。
采出来的点云可基本做到均匀分布,从而保证了数据质量的均匀分布。
在三维激光扫描数据处理软件中进行过点云的拼接、裁剪和采样后,就可以将数据导出,输出为大地坐标X, Y, Z的格式。
(2)地表扫描点云的粗差剔除如果扫描的对象是地表,即连续曲面,要判断点云中某个点P是否保留,可以用其周围的点内插出这个点的高程Z ’,然后看内插出的高程Z ’和P点高程Z之差,大于一定的数值ε就剔除。
在进行高程插值时可使用比较简单的距离加权平均插值。