低空摄影测量

讲授提纲讲讲授授提提纲纲低空摄影测量的基本概念低空摄影测量的基本概念低空摄影测量低低空空摄摄影影测测量量™低空摄影测量是指航高在以下的数字航空摄影测量主要应用于：灾害应急测绘小范围大比例尺地形图测绘与更新三维城市建模文物考古与保护………低空摄影平台低低空空摄摄影影平平台台具有传统航空摄影测量无可比拟的机动性和灵活性，能够在复杂地面和气象条件下执行快速测绘任务低空摄影测量优势低低空空摄摄影影测测量量优优势势操作简便操作简便低空摄影测量优势低低空空摄摄影影测测量量优优势势轻型机在一般公路上即可起飞操作简便操作简便低空摄影测量优势低低空空摄摄影影测测量量优优势势无人机在弹射架上即可起飞低空摄影测量优势低低空空摄摄影影测测量量优优势势影像分辨率高影像分辨率高GSD可达5~20cm镜头畸变差大，高达100多个像素低空摄影测量困境低低空空摄摄影影测测量量困困境境™影像幅面小，低空航摄影像数往往数倍于常规航摄像片数，摄影测量加密的像片连接点数倍于常规航空摄影测量低空摄影测量困境低低空空摄摄影影测测量量困困境境™航线保持困难，无人机航摄影像相对于常规航空摄影像片旋偏角大、航线弯曲度大、影像重叠度不规则旋偏角23.9°旋偏角23.9°低空摄影测量困境低低空空摄摄影影测测量量困困境境™按传统航空摄影测量加密要求布设像控点，会成倍增加像控联测的野外测量工作量低空摄影测量困境低低空空摄摄影影测测量量困困境境低空摄影测量的系统架构低空摄影测量的系统架构GCPs3D3D低空摄影测量作业流程低空摄影测量作业流程低空摄影测量作业流程Xs,Ys,Zs,ϕ,ω,κX,Y,ZX,Y,Z航摄影像DEMDOMDLG低空摄影测量主要成果低空摄影测量主要成果低空摄影测量主要成果低空摄影测量硬件系统低低空空摄摄影影测测量量硬硬件件系系统统低空摄影测量软件系统低低空空摄摄影影测测量量软软件件系系统统™相机检校™航线设计™飞行控制™图像处理™影像量测™空三加密™DEM提取™DOM生成™DLG生产低空摄影测量的关键技术低空摄影测量的关键技术低空航摄影像的匀光低空航摄影像的匀光低空航摄影像的去雾低空航摄影像的去雾低空航摄影像的自动量测低空航摄影像的自动量测²利用安装在航摄飞机上与航摄仪相连的GPS接收机连续观测GPS卫星信号、获取航空摄影瞬间航摄仪快门开启脉冲，经GPS载波相位测量动态定位技术的离线数据后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将其视为带权观测值引入摄影测量区域网平差中，经采用统一的数学模型来整体确定地面目标点位和像片方位元素，并对其质量进行评定的理论、技术和方法GPS-supportedAerialTriangulation少控制点的摄影测量加密少控制点的摄影测量加密摄影系统摄影系统摄站坐标摄站坐标像片坐标像片坐标联合平差联合平差GPSGPS辅助空中三角测量作业过程辅助空中三角测量作业过程GPSGPS辅助无人机航摄系统辅助无人机航摄系统GPS天线GPSGPSGPSGPS辅助低空航摄系统时间偏移辅助低空航摄系统时间偏移硬件解决硬件解决XYGPSZuvwX,Y,ZXs,Ys,Zs软件解决GPSGPS辅助低空航摄系统空间偏移辅助低空航摄系统空间偏移软件解决⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⋅=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡sssAAAZYXwvuZYXRASMZYXuvwxyGPSGPS辅助空中三角测量原理辅助空中三角测量原理GPSGPS辅助低空航空摄影辅助低空航空摄影状态方程观测方程kkkkk1k1kk1kk,kkVdDXHYWΓbBXΦX++1+=+=−−−−yyyGPSGPS摄站坐标解求摄站坐标解求⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⋅−+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⋅+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡ZYXZYXSSSAAAbbbttaaawvuZYXZYX)(0RGPS摄站坐标GPS偏心分量GPS漂移误差外方位线元素外方位角元素GPSGPS辅助光束法平差基础方程辅助光束法平差基础方程测算⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅−+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡AAAAAAZYXZYXSSSAAAZYXZYXZYXbbbttaaawvuZYXZYXvvvAAAΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔκΔωΔϕΔκωϕ)(,,,,0RGPS空三对地面控制点的要求GPSGPS空三对地面控制点的要求空三对地面控制点的要求(a)四角平高控制点＋2排高程控制点(b)四角平高控制点＋2条垂直构架航线WuCAPSWuCAPS系统系统低空摄影测量精度分析低空摄影测量精度分析GPSGPS辅助低空航摄系统辅助低空航摄系统20112011年年88月第一次航摄试飞于荆门月第一次航摄试飞于荆门地地面面控控制制点点分分布布略略图图图例GPSGPS立体模型上检测点的高程误差分布立体模型上检测点的高程误差分布立体模型上检测点的高程误差分布91.396.0253106km21:1000860GPS6091721/320820cm15cm1:500试验总结试验总结试验总结利用自行利用自行研制的低研制的低空航摄系空航摄系统所完成统所完成1:10001:1000地形测图地形测图任务统计任务统计方法应用方法应用方法应用GPSGPS辅助无人机航摄系统辅助无人机航摄系统20132013年年88月航摄试飞于黄石月航摄试飞于黄石GPSGPS辅助无人机航摄系统辅助无人机航摄系统地地面面控控制制点点分分布布略略图图图例基本参数GPSGPS立体模型上检测点的平面误差分布立体模型上检测点的平面误差分布立体模型上检测点的平面误差分布立体模型上检测点的高程误差分布立体模型上检测点的高程误差分布立体模型上检测点的高程误差分布32km21:1000GPS414330cm40cm1:10002525cm17cm1:1000试验总结试验总结试验总结关于低空摄影测量的思考关于低空摄影测量的思考GNSSGPS低空摄影测量展望低空摄影测量展望低空摄影测量展望谢谢大家谢谢大家