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    188宝金博页面版: 无人机航空摄影测量影像数据快速处理方法

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    内容提示： 文章编号： 1009-68２5 （２016）２5-0191-0２无人机航空摄影测量影像数据快速处理方法收稿日期： ２016-06-２4 作者简介：赵 杰（1989- ），男，助理工程师； 张聪聪（1989- ），男，助理工程师赵 杰 1，3 张聪聪 ２，3（1. 山西省地震局，山西 太原 0300２1； ２. 山西省地震局临汾中心地震台，山西 临汾 041000；3. 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 0300２5）摘 要：根据航空摄影测量影像数据处理的实践经验，从影像拼接、生成密集点云、构建 DEM 和 DOM、成果导出等方面，介绍了利用 Agｉsｏfｔ PｈｏｔｏScａn 软件对无人机航摄影像进行快速处理的方法，指出该方法具有高效、便捷、自动化程度高等优点，应用前景广阔。关...

    文档格式：PDF | 页数：2 | 浏览次数：834 | 上传日期：2016-10-28 09:03:03 | 文档星级：
    文章编号： 1009-68２5 （２016）２5-0191-0２无人机航空摄影测量影像数据快速处理方法收稿日期： ２016-06-２4 作者简介：赵 杰（1989- ），男，助理工程师； 张聪聪（1989- ），男，助理工程师赵 杰 1，3 张聪聪 ２，3（1. 山西省地震局，山西 太原 0300２1； ２. 山西省地震局临汾中心地震台，山西 临汾 041000；3. 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 0300２5）摘 要：根据航空摄影测量影像数据处理的实践经验，从影像拼接、生成密集点云、构建 DEM 和 DOM、成果导出等方面，介绍了利用 Agｉsｏfｔ PｈｏｔｏScａn 软件对无人机航摄影像进行快速处理的方法，指出该方法具有高效、便捷、自动化程度高等优点，应用前景广阔。关键词：无人机航摄，影像处理，PｈｏｔｏScａn，DEM中图分类号：P２3２ 文献标识码：A 利用无人机作为摄影平台，搭载 CCD 相机作为影像数据获取工具，形成无人机低空遥感系统是近年来航空摄影测量及遥感技术发展的热点方向。无人机航测具有机动灵活、易用性好、成本低、效率高、低空作业获取的影像分辨率高等特点，在应急数据获取和小区域测绘等方面有独特的优势［1］ 。无人机飞行姿态不稳定，易受天气、地形等的影响，其获得的影像畸变复杂、旋偏角大，采用传统的航空摄影测量软件对无人机影像数据进行后期处理时作业周期太长，且对飞行控制、航线敷设、航片质量有严格的规定。随着无相控航空摄影测量理论的成熟、消费级无人机的迅猛发展和价格降低，无人机获取高分辨率影像快速制作地形图产品得到了广泛的重视和应用。本文以大疆无人机获取无人机影像，介绍了利用 Agｉsｏfｔ PｈｏｔｏScａn 软件对其进行自动快速拼接、生成数字正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM）的无人机影像快速处理方法。1 Ａgisｏｆｔ PｈｏｔｏＳcan 简介Agｉsｏfｔ PｈｏｔｏScａn 是由俄罗斯 Agｉsｏfｔ 公司研发的摄影测量影像处理软件，基于计算机视觉对影像进行三维重建，由静态影像图片自动生成密集点云、纹理化的多边形模型、具有地理参考信息的数字地形模型。软件只需要导入具有一定重叠率的照片，无论是精细的工业模具还是大量的航空摄影测量影像，其都可以通过自动化的工作流程进行处理，可得到精确度高、细节丰富的结果。支持 GPU 加速计算和网络分布式处理，在处理海量影像数据时可提高拼接和三维重建的效率。支持多种相机的影像数据，包括单幅相机、鱼眼镜头相机以及球面镜头相机。软件支持 Pyｔｈｏn语言，可通过脚本控制作业自动化流程。2 影像处理流程根据 Agｉsｏfｔ PｈｏｔｏScａn 的特点制订的无人机影像快速处理流程如图 1 所示。1）无人机航拍数据准备。无人机的用途和种类十分丰富，其获取的 POS 数据格式有所差别，需要将不同格式的 POS 数据编辑为 PｈｏｔｏScａn 认可的格式，方可导入软件中。一般来讲，无人机在影像获取作业中，自身带有 GPS 和 IMU 构成的 POS 系统，可以获得飞行过程中的 WGS-84 坐标以及无人机的飞行姿态等数据［２］ 。部分无人机的影像数据写入了拍摄时的 GPS 数据，PｈｏｔｏScａn 可从照片的 EＸIF 信息中读取到位置信息，此外无人机的姿态数据不是必需的，此时就不需要再次导入影像的 POS 数据 。项式曲线拟合比二次曲面拟合精度高，在面状区域则相反；多项式曲面拟合法稳定性较差，在实际工程项目中需对是否存在高程异常突变点进行分析和实地检测，并经调整高程异常控制点来反复验证，获得最优高程拟合常数。3）采用多项式曲线拟合和二次曲面拟合法均能满足图根级 GNSS RTK 高程拟合精度，满足地形复杂的城市路网勘察测绘阶段的精度要求。上文提到，在方案 5 和方案 7 比较中发现，改变二次曲面拟合网中的一个节点，便会影响网中任意点高程异常的计算。有关文献也提到高程异常控制点的选择不同，对高程拟合结果会产生一个数量级的差别。今后高程拟合研究的重点将是以上两者关系的数值分析和误差分析，以便更好地应用于实际工作中。参考文献：［1］ 胡永刚，武文波. GPS 水准高程拟合模型在线状工程中的应用研究［Ｊ］. 测绘科学，２009 （34）：２03-２05.［２］ 姚 喜，栾学科，王志博. GPS 水准拟合方法的研究［Ｊ］. 测绘科学，２010 （35）：4２-43.［3］ 邓 罡. GPS 高程拟合代替水准测量研究［D］. 长沙：中南大学硕士学位论文，２01２.［4］ 李晓桓. GPS 水准拟合模型的优。郏剩. 测绘通报，２003 （7）：11-14.［5］ 于小平，杨国东，许惠平，等. GPS RTK 高程拟合方法精度研究［Ｊ］. 测绘通报，２006 （11）：19-２1.Ｏn aｐｐｌicaｔiｏn ｏｆ GＮＳＳ ＲＴK ｈeigｈｔ ｆiｔｔing in ｍｕniciｐaｌ rｏaｄ neｔwｏrk sｕrvey ｄesignＤｕ Ying（Taiyuan Municipal Engineering Design Institute，Taiyuan 03000２，China）Ａｂsｔracｔ：Tｈe pａper ａnａｌyzes ｔｈe ｈeｉgｈｔ fｉｔｔｉng sｉmｕｌａｔｉｏn fｏr ｔｈe qｕａdrｉc sｕrfａce ａnd pｏｌynｏrmａｌ cｕrve，ａdｏpｔs GNSS RTK meａsｕremenｔ ｉn prｏ-jecｔs，ｉndｉcａｔes ｔｈe ａppｌｉcａｔｉｏn ｏf ｔｈe mｕnｉcｉpａｌ rｏａd neｔwｏrk prｏjecｔs ａnd ａdａpｔａbｉｌｉｔy frｏm vａrｉｏｕs fｉｔｔｉng meｔｈｏds ａnd seｌecｔｉｏn meｔｈｏds fｏr vａrｉ-ｏｕs fｉｔｔｉng pｏｉnｔs，ａnd cｏncｌｕdes ｔｈe ｔwｏ fｉｔｔｉng meｔｈｏds cａn meeｔ ｔｈe demａnds ｏf ｔｈe GNSS RTK ｈeｉgｈｔ fｉｔｔｉng ａccｕrａcy ｏf mａp rｏｏｔ ｌeveｌ.Key wｏrｄs：rｏａd neｔwｏrk，GNSS RTK ｈeｉgｈｔ fｉｔｔｉng，pｏｌynｏrmａｌ cｕrve fｉｔｔｉng，qｕａdrｉc sｕrfａce fｉｔｔｉng· 1 9 1 · 第 4２ 卷 第 ２5 期２ 0 1 6 年 9 月 山 西 建 筑SHANＸI ARCHITECTURE Ｖｏｌ. 4２ Nｏ. ２5Sep. ２016

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