无人机摄影测量内业数据处理实践研究

论文摘要

随着小型无人机摄影测量技术在测绘行业中的广泛应用,市场上出现了多种针对摄影测量数据处理的软件,这些软件声称对不同的地理信息数字产品（如DOM、实景三维模型和DLG）生产有着完美的解决方案,而不同的方案中有着不同的软硬件设备,使得大多数的生产单位在产品选择和处理效果上仍处于观望和怀疑的态度。为了求证这些数据处理软件在地理信息数字产品生产中的实用性以及总结无人机内业生产的流程,本次实验在长春市两个区域（面积均约为0.8平方千米）进行了外业摄影测量和内业数据处理,主要工作内容如下:（1）采用“飞马F300无人机进行外业垂直摄影测量+Pix4DMapper软件进行数据处理”的方案获取一个实验区域的DOM,同时输出DSM;（2）采用“哈瓦八旋翼无人机进行外业倾斜摄影测量+ContextCapture软件进行数据处理”的方案获取一个实验区域的实景三维模型;（3）利用EPS软件对上述数据处理成果创建模型并进行DLG采集;（4）总结了相关工作流程,分析了相关成果的精度;（5）针对利用EPS软件采集的数据转换为DWG格式时出现的问题进行分析并提出解决方案。本文所取得的主要结果为:（1）总结了利用相关软件生产DOM、DSM、DLG等产品的工作流程;（2）检测了相关产品的精度:（1）飞马F300无人机在2.5cm分辨率和每公里10个像控点的情况下进行垂直摄影测量,获取的DOM的平面精度为0.046米;（2）哈瓦八旋翼无人机在2.2厘米分辨率、每公里9个像控点的情况下进行倾斜摄影测量,获取的实景三维模型的平面精度为0.115米;（3）基于前两者获取的DLG的平面精度分别为0.053米和0.131米;（3）针对EPS数据转换存在的缺陷提出了解决方案。通过分析,取得的主要结论如下:（1）Pix4D Mapper软件与ContextCapture软件数据处理自动化程度高且处理成果具有真实性和可靠性;（2）基于EPS提供的测图模式采集线划图具有作业模式简捷、数据检核具有可重复性、错误数据定位准确和数据精度保障性强等优点,且成果的精度影响主要取决于模型精度;（3）EPS提供的数据转换机制在转出DWG格式时总体是完善的,但针对填充面及高程点转出时有一定的缺点,根据分析研究提出的解决方案能够有效解决该问题;（4）对比“垂直摄影测量——Pix4DMapper制作DOM——EPS采集DLG”与“倾斜摄影测量——ContextCapture制作实景三维模型——EPS采集DLG”两种地理信息数据采集方案,第一种方案无论从获取影像的速度还是数据处理速度都较第二种方案效率更高,更适用于快速生产DOM和DLG。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景
•   1.2 研究目的及意义
•   1.3 国内外研究现状
•     1.3.1 摄影测量技术
•     1.3.2 正射影像图的制作
•     1.3.3 实景三维模型的制作
•     1.3.4 数字线划图的生产
•   1.4 论文的组织安排
•   1.5 重点解决的问题
• 第2章 实验主要基础原理及软硬件设备
•   2.1 影像特征提取及匹配
•   2.2 空中三角测量
•   2.3 影像畸变相关理论
•     2.3.1 相机检校
•     2.3.2 畸变模型
•     2.3.3 相机成像坐标系变换
•     2.3.4 校正原理
•   2.4 正射影像图制作相关软硬件
•     2.4.1 飞马智能航测系统F300
•     2.4.2 Pix4DMapper软件
•   2.5 三维实景模型生产实验设备
•     2.5.1 哈瓦四轴八旋翼无人机
•     2.5.2 ContextCapture软件
•   2.6 EPS地理信息工作站
• 第3章 基于Pix4DMapper的数字正射影像图制作
•   3.1 技术方法及流程
•   3.2 实验概况
•     3.2.1 作业区概况
•     3.2.2 影像资料
•     3.2.3 相机检校资料
•     3.2.4 像控点及检查点布设
•     3.2.5 数学基础
•     3.2.6 精度指标
•   3.3 无人机垂直摄影数据处理
•     3.3.1 数据的整理与检查
•     3.3.2 影像畸变改正
•     3.3.3 Pix4DMapper数据处理
•   3.4 结果分析及优化建议
•     3.4.1 影像质量分析
•     3.4.2 精度分析
•     3.4.3 优化建议
•   3.5 本章总结
• 第4章 基于ContextCapture的实景三维模型生产
•   4.1 技术方法及路线
•   4.2 实验概况
•     4.2.1 作业区概况
•     4.2.2 影像资料
•     4.2.3 像控点及检查点布设
•     4.2.4 技术规格和要求
•     4.2.5 数学基础
•   4.3 无人机倾斜摄影数据处理
•     4.3.1 创建工程
•     4.3.2 影像导入及设置
•     4.3.3 控制点的添加
•     4.3.4 空中三角测量
•     4.3.5 构建模型
•   4.4 三维模型精度分析
•     4.4.1 平面及高程精度计算
•     4.4.2 其他精度统计
•     4.4.3 精度汇总
•   4.5 本章总结
• 第5章 基于EPS的数字线划图生产
•   5.1 技术方法及流程
•   5.2 生产质量标准
•     5.2.1 采集标准
•     5.2.2 精度指标
•   5.3 EPS生产DLG技术流程
•     5.3.1 建立EPS工程
•     5.3.2 生成及加载模型
•     5.3.3 要素采集
•     5.3.4 数据检测
•     5.3.5 数据存储及导出
•   5.4 EPS输出DWG格式问题及解决方案
•   5.5 精度分析
•   5.6 本章总结
• 第6章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 在学期间发表的学术论文及其他成果
• 在学期间参加专业实践及工程项目研究工作
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 初凤婷

导师: 王仲锋,曹殿才

关键词: 摄影测量,正射影像制作,三维建模,数字线划图

来源: 长春工程学院

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 长春工程学院

分类号: P231

总页数: 122

文件大小: 5019K

下载量: 1093