无人机倾斜摄影测量的内业数据处理流程
无人机倾斜摄影测量的内业数据处理流程
引言:近年来,无人机已经在许多领域广泛应用,其机动灵活性强,能够快速获取地面数据,成为获取空间地理信息数据的有效工具之一。利用多旋翼无人机平台进行地形图的采集和制作,加速了内外业数据成图的整合流程,为制作大比例尺地形图提供了新的方法。同时,通过内部质量控制和外部调绘等手段,可以有效确保线划图的质量,改善传统的工作方式,提高工作效率。这种基于无人机的地形图制作方法在地理测绘领域具有重要意义,并且在其他相关领域也有广泛的应用前景。
1.业内三维建模
外业航空摄影作业完成后,需要及时将数据导出并转入内业进行处理。这个过程包括以下内容:
1.1数据检查
主要检查航空摄影的飞行质量和航拍影像质量,包括以下内容:
1.1.1实际影像重叠度:检查实际航拍影像之间的重叠度,确保重叠度符合内业规范和作业任务要求。通过比对相邻影像之间的特征点或地物边缘等进行测量和分析。
1.1.2像片倾角和旋角:检查航拍影像的相机倾角和旋角,确保其与飞行计划中规定的倾角和旋角相符。可以通过航空摄影测量软件或地面控制点进行准确测量。
1.1.3航线弯曲度:检查航线的弯曲程度,确保航线的平滑度和连续性。通过飞行记录仪或航空摄影测量软件进行航线的分析和修正。
1.1.4摄区覆盖范围:检查航拍影像的覆盖范围,确保摄区的完整覆盖。可以通过地理信息系统或特征点匹配等方法进行范围的测量和评估。
1.1.5影像的清晰度:检查航拍影像的清晰度,确保影像细节清晰可见。通过目视观察或图像处理软件进行清晰度的评估。
1.1.6像点位移:检查航拍影像中地物的像点位移,确保地物在不同影像中的位置一致性。通过地物匹配或像点精度评估等方法进行位移的测量和分析。
如果检查内容不满足内业规范和作业任务要求,应根据实际情况重新制定飞行计划,对局部区域进行补飞或重飞。这样可以保证航空摄影的质量和精度,为后续的地理信息处理和应用提供可靠的数据基础。
1.2空三加密
目前,在无人机倾斜摄影测量的内业数据处理过程中,通常采用光束法区域网联合平差的方法,也称为联合平差。该方法的基本原理是对使用两种不同观测手段获取的数据进行平差,通过将控制点的坐标数据和像片的POS姿态数据作为外方位元素的初始值,进行联合平差处理。在联合平差过程中,首先需要确定控制点的坐标数据,这些控制点可以是地面控制点或通过GPS定位等方式获取的控制点。然后,通过无人机航行过程中记录的像片的POS姿态数据,包括像片的位置、姿态和相机内参数等信息,将其作为外方位元素的初始值。接下来,利用光束法进行区域网平差,通过最小二乘法等数学方法,对控制点的坐标和像片的姿态进行调整,使得在观测像片上的像点与控制点的投影误差最小化。通过迭代计算,逐步优化外方位元素的估计值,得到最终的平差结果。采用光束法区域网联合平差的方法可以有效地将控制点的坐标数据和像片的POS姿态数据进行融合,提高数据处理的准确性和精度。同时,这种方法还可以通过使用更多的控制点和像片数据,进一步提高联合平差的结果质量。
1.3实景三维模型建立
基于原始影像和空三成果,可以利用内业处理软件如Pix4Dmapper生成三维模型和相关数据。这些数据包括数字正射影像(DOM)、数字表面模型(DSM,包含数字高程模型DEM)和密集点云等。
2. 内业数据采集
实景三维模型生产完成后,应使用像控点和检查点对模型的精度进行检查。通过与这些控制点进行比对,可以评估模型的精度是否符合相关规范要求。一旦模型的精度符合要求,可以使用相关数据采集平台进行地形数据的采集。在数据采集过程中,采用先内后外的作业模式进行生产。
3. 处理流程
倾斜摄影测量处理流程图
4. 成果输出
根据项目要求完成数据采集后,需要对数据进行检查,确保其准确性和完整性。随后,使用相应的软件进行数据处理和生产,将数据整合成FDB格式的成果。最后,将成果保存为DWG或DXF格式的文件进行输出。数据检查阶段是为了验证采集的数据是否满足项目要求。这包括检查数据的几何精度、属性一致性和拓扑正确性等方面。只有在数据通过检查后,才能进入下一阶段的数据生产。数据生产阶段涉及使用专业软件进行数据处理和整合。根据项目要求,可以使用地理信息系统(GIS)软件、CAD软件等工具进行数据处理和成果生成。在这个阶段,根据具体需求,将采集的数据进行处理、编辑和合并,生成最终的FDB格式成果数据。
5. 入库成果MDB
MDB(Message Driven Bean)是EJB(Enterprise JavaBeans)中消息驱动Bean的简称。它是一种特殊的EJB组件,用于处理异步消息的接收和处理。
除此之外,MDB也可以指代Microsoft Access软件使用的一种存储格式。这种存储格式以MDB为后缀,由Microsoft Access数据库创建和使用。由于其方便的数据操作性,它常被用于一些中小型程序中。
需要注意的是,MDB在EJB和Microsoft Access中的含义是不同的,分别指代不同的概念和用法。在EJB中,MDB是一种用于处理消息的组件,而在Microsoft Access中,MDB是一种存储格式。
6. 高程模型
DEM
数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是一种通过有限的地形高程数据来实现对地表地形的数字化模拟。它用一组有序数值阵列的形式来表示地面的高程,从而形成一种实体地面模型。
DEM是通过采集、处理和分析地面高程数据,如测量、雷达等技术手段,得到地表各点的高程值,并以数值阵列的形式进行存储和表示。通过DEM,我们可以得到地表的高低起伏、山脉和河流的轮廓以及其他地貌特征。
DEM不仅可以提供地表高程信息,还可以用于计算坡度、坡向、流域分析、地形阴影的生成等地形分析和模拟应用。它在地理信息系统、遥感、地貌研究、水文模拟等领域具有广泛的应用价值。
数字正射影像图(Digital Orthophoto Map),简称DOM,是通过对航空或航天相片进行数字微分纠正和镶嵌,生成的一组按照特定图幅范围裁剪的数字正射影像集合。DOM不仅具备地图几何精度,还能展示影像的特征。
DOM通过对航空或航天相片进行数字微分纠正,消除了相片拍摄时候的地形倾斜和相机畸变等因素的影响。然后,将纠正后的相片按照一定的图幅范围进行裁剪,并镶嵌成一幅无重叠的数字正射影像。这样得到的DOM具备地图的几何精度,可以用于精确测量和空间分析。
与普通航空相片相比,DOM还能展示影像的特征。由于进行了数字微分纠正和裁剪,DOM能够提供真实的地形和建筑物的形态,使得影像更加真实和可信。这使得DOM在城市规划、土地利用、环境监测等领域的应用具有重要意义。
7.内业成果相互关系