无人机大比例尺测图技术及应用研究

论文摘要

随着无人机技术的发展,无人机航空摄影测量系统获取数据和处理数据的技术逐步得到提高,其获得的产品精度也越来越高,已经作为传统测量的有力补充。无人机航测较之传统测量,其作业方式灵活高效,可将大量外业工作转移到室内进行,减轻了外业工作量,降低作业成本,在基础测绘、矿山测量、公路选线,灾害评估、农作物普查、地籍测量等领域有着明显的优势,获得各个领域的认可。本文围绕无人机大比例尺测图技术及其应用展开研究,论文主要研究内容和成果包括:(1)介绍无人机航空摄影测量系统的组成和工作原理,其中详细介绍了该系统的硬件构成和作业流程并说明无人机航测较之传统测量的优势。(2)研究了无人机航空摄影测量系统的关键性技术,包括像控点布测、数据预处理、空中三角测量、影像匹配和融合以及测绘产品的生产,如DEM、DOM、倾斜实景三维模型和DLG。其中重点研究了数据预处理中镜头畸变校正和外方位元素优化的方法以及光束法区域网空中三角测量的原理。(3)结合具体工程实例,分别采用垂直摄影和倾斜摄影两种方法,首先利用Pix4Dmapper软件得到的空三加密后成果,在MAPMATRIX软件中生成立体像对进行人工立体测图生产1:500数字线划图。再利用Context Capture软件获取测区的实景三维模型,加载到EPS工作站三维测图模块进行矢量化,采集生产线划图。对本文采用的两种方法获得的1:500线划图进行精度比较,并对其结果分析得出,文中基于小型无人机航空摄影测量系统的两种方法测制1:500比例尺地形图在精度上完全可以达到要求,其中利用倾斜摄影技术,在生成的倾斜实景三维模型上直接采集DLG成果,在平面坐标和高程上的精度都比传统垂直摄影方法的精度高。且无须佩戴立体眼镜和手轮脚盘,作业方式简单易上手。但是该方法在成图过程中对硬件和模型的质量要求较高,无形中也增加了作业成本。图[29]表[10]参[59]

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摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外的研究现状

1.2.1 国外无人机航测技术研究现状

1.2.2 国内无人机航测技术研究现状

1.3 主要研究内容和技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.3.3 论文结构

2 无人机航空摄影测量系统

2.1 无人机航空摄影测量系统的组成

2.1.1 无人机飞行平台

2.1.2 任务荷载与其控制系统

2.1.3 飞行控制系统

2.1.4 数据处理系统

2.2 无人机航空摄影测量系统数据采集

2.2.1 技术准备

2.2.2 航线设计

2.2.3 设备检查和飞行调试

2.2.4 飞行作业与数据获取

2.2.5 数据质量检查与处理

2.3 无人机航空摄影测量系统特点分析

2.3.1 无人机航空摄影测量系统优势

2.3.2 无人机航空摄影测量系统劣势

3 无人机航测系统大比例尺测图的关键技术

3.1 外业像片控制点布测

3.1.1 像控点的选取原则

3.1.2 像控点布设方案

3.2 数据预处理

3.2.1 镜头畸变校正

3.2.2 外方位元素优化

3.3 空中三角测量

3.3.1 空中三角测量的原理

3.3.2 空中三角测量的类型

3.4 影像匹配与融合

3.5 测绘产品生产

3.5.1 数字高程模型

3.5.2 数字正射影像

3.5.3 倾斜实景三维模型

3.5.4 数字线划图

4 工程实例

4.1 测区概况

4.2 外业数据采集

4.2.1 像控点信息的采集

4.2.2 无人机影像数据的采集

4.3 内业数据处理（Context Capture）

4.3.1 Context Capture新建工程导入数据

4.3.2 添加并刺出像控点

4.3.3 提交空三任务

4.3.4 提交生产项目

4.3.5 Pix4Dmapper的空三成果获取

4.4 线划图的生产

4.4.1 MAPMATRIX成图

4.4.2 EPS三维测图

4.4.3 DLG的精度分析

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 袁晓鑫

导师: 吕伟才

关键词: 无人机,航空摄影测量,倾斜摄影测量,数字线划图,精度分析

来源: 安徽理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 安徽理工大学

分类号: P231

DOI: 10.26918/d.cnki.ghngc.2019.000109

总页数: 74

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