倾斜摄影测量解决方案

倾斜摄影测量数据获取、处理与 应用解决方案
倾斜摄影测量全流程
陈海燕
解决方案
博士
目录
1 数据获取技术 2 数据处理技术 3 成果应用技术 4 三维成果展示
目录
1 数据获取技术 2 数据处理技术 3 成果应用技术 4 三维成果展示
数据获取技术
TOPDC-5倾斜航摄仪
ZC-2B、ZC-6B、ZC-7B 无人机倾斜航摄系统
10
名称
技术指标
最大起飞重量
13kg
最大载荷重量
7kg
空机重量
6kg
动力系统
直流无刷电机
巡航速度
21.6 km/h
续航时间（1.5公斤载荷）
35min
最大相对飞行高度
500m
最大控制半径 控制方式
20km
遥控 + 预编 航线程控
抗风能力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
≤10m/s
4. ZC-5长航时无人机飞行平台
30小时超长航时型无人机
技术指标
1 最大起飞重量
6.5kg
2 最大载荷重量
2.5kg
3
空机重量
≤4kg
4
翼展
2.2m
5
机身长
1.1m
6
发动机
直流无刷电机驱动
7
巡航速度
60-70km/h
8 最大续航时间
2h
9 最大控制半径
≥30km
10 控制方式 自主、半自主、手动
11 抗风能力 ≤10m/s （5级以下）
12 起飞方式
弹射
GIS平台，一体化三维模型发布与可视化 动态导入一体化模型和单体化模型
单体模型拾取与属性查询 动态导入矢量对象，并符号化显示
支持通视分析、缓冲区分析、空间量测等三维空间分析
目录
1 数据获取技术 2 数据处理技术 3 成果应用技术 4 三维成果展示
呼伦贝尔，TOPDC-5，GSD：0.1米
延庆--冬奥滑雪场，无人机，GSD：0.05米
3D漏洞
模型编辑
• 3D漏洞转化为2D漏洞，桥接
纹理错误
模型编辑
• 纹理相似区域修复
模型编辑
纹理色彩不一致
编辑前
• 纹理相似区域修复
编辑后
目录
1 数据获取技术 2 数据处理技术 3 成果应用技术 4 三维成果展示
成果应用技术
现状： 一体化真三维模型是对城市的整理表达 对象化管理存在难度 模型实体化，对象化管理
检查项： 空三精度报告 模型接边检查（红青）
基本定向点 最大平面误差0.37m 最大高程0.58m
多余控制点 最大平面误差0.369m 最大高程0.57m
空三精度检查
三维重建
密集匹配 纹理生成
TIN构建
分布式处理，处理效率： 10km^2/天/6节点
输出成果
3DTIN模型
多细节层次（LOD）组织管理 快速调度，无缝浏览
45 340 4 44 4 3 4 3 4 3 4 3 4 3 3 3 3 3 3 3 3 33 33 23 23 32 3
40
4 44 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2
50 355 4 54 5 4 5 4 5 4 4 4 4 3 4 3 4 3 4 3 4 34 33 33 33 33 3
自主、半自主、 手动
9
抗风能力
≤18m/s
10
起飞方式
滑跑、弹射、 车载
11
降落方式
滑降、伞降 配有安全气囊
3. ZC-6旋翼无人机飞行平台
坡面变高摄影：
当摄影目标为坡面时，旋翼机采用爬 高摄影，根据重叠度以及拍摄相对航高 等计算出相应的基线距离，从而爬升一
定基线距离即开始进行摄影。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
数据获取技术
影响几何精度和纹理质量
数据获取技术
锐度为0
数据获取技术
锐度>0.5
数据获取技术
锐度>0.8
目录
1 数据获取技术 2 数据处理技术 3 成果应用技术 4 三维成果展示
数据处理技术
逻辑架构图
数据处理技术
工艺
影像色彩调整
影像检查与整理 分区 空三
精度检查 三维建模 模型检查 格式转换
顶视图
底视图
侧视图
TOPDC-5UA倾斜相机(3.5公斤)
数据获取技术
建模要求
纹理采集时，尽量正对这所要构建的面拍摄
数据获取技术
航线设计
航向和旁向覆盖超出分区边界线的理论值==
tan θ
2 tan β 2 ×（1− P)
数据获取技术
不同重叠度下，航向或旁向覆盖超出边界 线的理论值统计表
倾角60%
13 降落方式
伞降
6
2. 无人机飞行平台
起降方式多样，环境适应性强，易操 控，一架次作业可达100平方公里以上。
可搭载多种传感器。
序号
名称
技术指标
1 最大起飞重量
30kg
2 最大载荷重量
16kg
3
空机重量
≤14 kg
4
翼展
2.6m
5
机身长
2.1m
6
发动机
活塞式汽油发 动机
7 最大续航时间
≥6h
8
控制方式
数据获取技术
堰塞湖三维模型
数据获取技术
影像质量检查----锐度
测区1：
测区2：
序号 1
锐度值 <0.8
影像数 25488
比例 72%
2
<0.5
1625
5%
3
0
26
0.00732%
序号 1
锐度值 <0.8
影像数 4173
2
<0.5
55
3
0
比例 0.72 0.01
低于0.5不可用，严重影响几何精度和纹理质量 优于0.8最优
60 50 8 8 9 8 8 78 78 77 67 76 66 66 6 5 6 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
55
10 10 9 9 9 8 8 8 7 7 7 6 6 6 6 6
60
12 12 11 11 10 10 9 9 9 8 8 8 7 7 7 7
数据获取技术
堰塞湖曝光点轨迹图
中、低空倾斜航摄系统
无人机遥感技术装备
形成中测（ZC)系列专业级无人机遥感系统
ZC-3
ZC-10
ZC-5
ZC-6
现
代
测
绘
全
流
程
解
决
方
案5
1. ZC-3电动无人机飞行平台
监测型无人机
起降简单，基本不受地形条件限制， 机动性强。最大续航时间2小时。
成为20平方公里以内小面积区域 航摄主战机型。
序号
名称
解决方案： 单体化 智慧城市楼表
成果应用技术
Step1.半自动提取轮廓线
人工选定大致范围 算法自动提取轮廓线
Step2.模型预览及时修正
模型提取效果实时预览 及时修正，保证质量
成果应用技术
自动批量处理
Step3.单模型批量提取
保持原有LOD 与一体化三维模型无缝套合
对象化管理
成果应用技术
数字房产
45
5 55 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3
55 50
450 6
5
665 5 6 5
6 5
5
5 5
4
5 5
4
5 5
4
5 4
4
5 4
4
4 4
444
34 4 34
4 34
4 34
3 43
3 3
60 55 465 7 6 7 76 6 7 6 67 5 66 5 66 5 56 5 65 5 55 4 55 4 5 5 45 4 45 4 45 4 44 4 44 4 4
模型编辑
空三精度检查
建阳测区： 18平方公里 35530张影像
海拉尔测区： 140平方公里 28785张影像
空三精度检查
分区： 大数据量、无控制点； 内存大小影响，无法一次空三，11000张 /72G 分区准则：以测区边缘的目标能够360视角 都有立体像对为基准
空三精度检查
三维模型错位
空三精度检查
视场角
70% （度） 40 42 44 46 48 50 52 5视4场角56 58 60 62 64 66 68 70 30倾角 2 40 2 42 2 44 2 46 2 48 2 50 2 52 2 54 2 56 2 58 2 60 2 62 2 642 662 68 2 70
（度）
35
3
3
适用于远距离无人机遥感监测， 监测半径最大可达1500公里。
项目
飞行平台翼展 飞行平台机身
长 最大起飞重量
升限测试
指标 3.4米 2.3米 22kg 5000米
巡航速度
110km/h
起飞/降落方式
车载弹射起飞，机腹 擦地降落
抗风能力
6级
续航时间
30小时
5. 无人机遥感传感器
民用相机
红外相机
视频传感器
3
3
2
2
2
2视场角2 2
2
2
2
2
2
2
80% 30
3 33 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
40 倾角（3 度）3 403 423 443 46 3 48 3 50 3 52 2 54 256 258 260 262 264 626 628 70
35
4 43 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2
悬浮物
模型编辑
• 自动滤除
模型编辑
闭合2D漏洞
• 自动填补
模型编辑
非闭合2D漏洞
• 桥接
模型编辑
粘连
• 删除三角网、桥接
模型编辑
规则结构线扭曲
• 修改坐标拉直
模型编辑
扭曲三维结构
• 自动规则化复原
结构缺失
模型编辑
• 三维笔刷拉伸
模型编辑
结构严重变形
• 掩码
模型编辑
结构严重变形
• 相似区域复制修复