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      用傾斜攝影技術完成1:500大比例尺地形圖航攝方案設計

      2018-10-15 14:28:28金輝
      炎黃地理 2018年6期

      摘 要:無人機傾斜攝影技術應用于1:500大比例尺成圖,對航攝作業(yè)流程做了明確,結合具體項目實踐,設計了適合生產(chǎn)單位的航攝作業(yè)方案,對航攝機型、航攝相機的選擇提出了方案。

      關鍵詞:無人機傾斜攝影;航拍分辨率;傾斜攝影大比例尺成圖

      1 引言

      傾斜攝影技術是國際測繪領域近年來發(fā)展起來的一項高新技術。它顛覆了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限,通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器,同時從一個垂直、四個傾斜五個不同的角度采集影像,將用戶引入了符合人眼視覺的真實直觀世界。航空傾斜影像不僅能夠真實地反應地物情況,而且可通過先進的定位技術,嵌入精確的地理信息、更豐富的影像信息、更高級的用戶體驗,極大地擴展遙感影像的應用領域,使遙感影像的行業(yè)應用更加深入。傳統(tǒng)大比例尺地形圖測繪主要靠工程測量技術人員項目實測完成。隨著傾斜攝影及無人機技術、GPS技術的發(fā)展,建模速度越來越快,模型精度越來越高,在大比例尺成圖領域,傾斜攝影技術的日趨成熟為測繪人提供了新作業(yè)模式,該技術的應用,使得工程測量人員從陸軍變?yōu)榭哲?,成圖模式從室外轉(zhuǎn)入室內(nèi),從而降低了作業(yè)成本,降低了勞動強度,減小了氣候變化對測繪工作的影響。

      2 項目工作流程

      (1)辦理空域;

      (2)測圖范圍劃定及相關資料收集(收集測區(qū)已建立的獨立坐標系成果及測區(qū)高等級2000坐標系控制點成果及已有較新大比例尺地形圖成果);

      (3)資料分析:對測區(qū)已有大比例尺地形圖進行精度評定,對能滿足項目精度要求的城市采用采用外業(yè)修補測的成圖方法,對區(qū)域內(nèi)沒有地形圖的或者現(xiàn)有地形圖精度不能滿足要求的,采用無人機傾斜攝影測量成圖;

      (4)控制測量;

      (5)像控布設及傾斜航空攝影測量;

      (6)三維建模;

      (7)航測成圖;

      (8)外業(yè)調(diào)繪;

      (9)數(shù)據(jù)入庫及正攝影像制作;

      傾斜攝影技術成圖流程:

      外業(yè)修補測流程:

      3 無人機傾斜攝影測量

      對測區(qū)進行無人機傾斜攝影測量,按照各測區(qū)面積和布局,結合實地的地形情況,進行航線設計,進行真彩色航空攝影。對地物相對稀疏區(qū)域,采用固定翼無人機搭載傾斜相機進行地面分辨率優(yōu)于4cm的傾斜攝影測量工作;對地物相對密集且復雜區(qū)域,采用旋翼無人機搭載傾斜相機進行地面分辨率2cm左右的傾斜攝影測量工作;航空拍攝要求航片色彩豐富、均勻,滿足1:500三維城鎮(zhèn)建模要求。在數(shù)碼航空攝影中,采用國內(nèi)先進的DGPS攝影技術。

      3.1采用設備及其特性

      1)傾斜攝影儀器

      a)集成了5臺4240萬像素的索尼 α7 RII數(shù)碼照相機;

      b)支持多種類型的穩(wěn)定平臺;

      c)使用蒼穹P8差分系統(tǒng),對垂直和傾斜影像進行快速直接地理定位;

      d)支持各種類型的飛行管理系統(tǒng);

      技術參數(shù):

      1x垂直航空攝影照相機鏡頭焦距 35mm

      可選垂直航空攝影照相機鏡頭焦距 35mm

      可選垂直航空照相機 FMC(機械式像移補償)

      4x傾斜航空攝影照相機鏡頭焦距 50mm

      可選的傾斜航空攝影照相機鏡頭焦距 50mm

      傾斜相機角度 42度或 45度

      快門速度 1/8000秒至30秒

      分辨率 7952*5340

      傳感器頭部伸縮方式 手動

      存儲設備 每臺照相機帶有128G卡

      工作溫度 -10℃到 40℃(14℉到 104℉)

      控制器重量 5kg

      2)飛機平臺

      IFAUAV-3高效高精度測繪無人機

      特點:

      5h航時超高效作業(yè)效率

      40~180Km/h航速包線

      高穩(wěn)定度飛行

      簡易航線規(guī)劃

      -20℃—+45℃正常工作

      多重應急保障安全

      可抵御6級大風

      3.2航攝要求

      影像分辨率要求:優(yōu)于4cm。

      影像重疊度要求:航向重疊不小于70%,旁向重疊不小于70%的影像。

      影像質(zhì)量要求:

      ①航攝原始影像:jpg格式,格式轉(zhuǎn)換應采用無損轉(zhuǎn)換方式。

      ②航攝影像實際地面分辨率,用于航測成圖的應優(yōu)于4cm。

      ③像片傾角:一般不大于5°,最大不超過12°,出現(xiàn)超過8°的片數(shù)不多于總數(shù)的10%。特別困難地區(qū)一般不大于8°,最大不超過15°,出現(xiàn)超過10°的片數(shù)不多于總數(shù)的10%°。

      像片旋偏角:一般不大于15°,在確保像片航向和旁向重疊度滿足要求的前提下,個別最大旋偏角不超過30°.

      ④檢查有無漏洞并及時補攝

      航攝中出現(xiàn)的相對漏洞和絕對漏洞均應及時補攝。

      ⑤測區(qū)內(nèi)部影像應連續(xù),影像不應出現(xiàn)重影、鬼影、像移等情況;影像清晰,層次豐富,反差適中。影像上不應有云、云影、煙、大面積反光、污點等缺陷。所拍攝數(shù)據(jù)色調(diào)應一致,無明顯色差。滿足外業(yè)全要素精確調(diào)繪和室內(nèi)判讀的要求。

      作者簡介:

      金輝 ,男,籍貫甘肅榆中縣,生于1973.06,1998年畢業(yè)于西安工程學院測繪工程系(現(xiàn)長安大學地測學院)工程測量專業(yè),現(xiàn)就職于新疆兵團勘測設計院(集團)有限責任公司任測繪地理信息院。任航測遙感室主任,高級工程師,從事航測遙感及GIS項目。

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