無人機(jī)小數(shù)碼影像1500空中三角測量加密的研究

1小數(shù)碼航空攝影測量的優(yōu)點(diǎn)針對無人機(jī)小型數(shù)字?jǐn)z影測量的設(shè)備，為了獲得地面數(shù)據(jù)資源，cnc地形、dem、dm等測量產(chǎn)品的組合，開展了小型數(shù)字?jǐn)z影業(yè)的報(bào)道。隨著我國信息化建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,無人機(jī)小數(shù)碼航空攝影測量已成為獲取空間數(shù)據(jù)信息的一項(xiàng)重要手段,具有成本低、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn),能夠大幅度減少人工野外測量的勞力與財(cái)力,進(jìn)一步提高了測繪產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,能夠快速及時(shí)完成現(xiàn)代城市改造、道路橋梁設(shè)計(jì)等的前期測量工作,為后期的施工建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在此背景下,西安新華測繪有限公司進(jìn)行了小型數(shù)碼航空攝影測量加密技術(shù)在大比例尺測圖中的應(yīng)用研究。2航帶和地面位置測區(qū)位于蒲城縣西南方向的黨睦鎮(zhèn)境內(nèi)的內(nèi)府機(jī)場旁,距縣城約11km,地勢開闊平坦,地勢四周高中間低,且西北向東南方向傾斜,地形類別屬平地類型。今用無人機(jī)配合專業(yè)數(shù)碼相機(jī)試飛了2條航帶共32張影像,面積總共0.7km2,航帶間距220m,地面分辨率為0.045m,曝光間距98m,航向重疊為65%,旁向重疊為38%,并采用了全野外布點(diǎn),如圖1所示?，F(xiàn)使用DatMatrix2.0軟件,根據(jù)《GBT_23236-2009_數(shù)字航空攝影測量_空中三角測量規(guī)范》中平地類型1︰500限差要求進(jìn)行了加密,基本定向點(diǎn)平面位置中誤差限差為0.13m,高程中誤差限差0.11m。DatMatrix數(shù)碼新空三是由航天遠(yuǎn)景公司自主開發(fā)的空中三角測量系統(tǒng),利用少量地面控制點(diǎn)來計(jì)算測區(qū)中所有影像的外方位元素和所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo),其中連接點(diǎn)提取模塊算法先進(jìn)、效率高、運(yùn)行可靠、結(jié)果精確,并集成PATB光束法區(qū)域網(wǎng)平差軟件,粗差檢測功能和平差計(jì)算功能非常強(qiáng)大。3加密過程3.1火炬點(diǎn)坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換中點(diǎn)線圖2(1)影像:需畸變差改正(2)相機(jī)文件:包含框標(biāo)信息、焦距、畸變差系數(shù)等(3)控制點(diǎn)文件:外業(yè)刺點(diǎn)相片及對應(yīng)的坐標(biāo)信息(4)控制點(diǎn)點(diǎn)位圖(5)航飛示意圖3.2新建工程建設(shè)在DatMatrix2.0軟件中,首先根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目名稱及航帶劃分?jǐn)?shù)目及對應(yīng)航帶起始影像序號新建工程,并設(shè)置相關(guān)參數(shù)及掃描分辨率。3.3參數(shù)編輯和內(nèi)部方向在菜單“參數(shù)”下可編輯相機(jī)文件和控制點(diǎn)文件,直接導(dǎo)入已編輯好的文件即可。當(dāng)相機(jī)文件編輯完確定后,程序會自動(dòng)進(jìn)行內(nèi)定向。3.4影像定向重疊內(nèi)定向完成后,利用“自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)”功能,程序?qū)⒆詣?dòng)提取連接點(diǎn),即相對定向,等待自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)完畢后,檢查所提取點(diǎn)是否正常,是否均勻,是否為同名點(diǎn),影像航向重疊與旁向重疊是否滿足設(shè)計(jì)要求,4度重疊以上點(diǎn)分布是否良好。在影像缺點(diǎn)的地方需手動(dòng)添加連接點(diǎn)。3.5點(diǎn)片解算與點(diǎn)點(diǎn)解算。根據(jù)第一通空三轉(zhuǎn)點(diǎn)完畢后,首先在測區(qū)周圍刺入至少4個(gè)控制點(diǎn)(3個(gè)用于計(jì)算,一個(gè)用來檢查),此時(shí)調(diào)用PATB平差計(jì)算一次,程序會自動(dòng)預(yù)測其他控制點(diǎn),查看測區(qū)是否收斂,即δ值是否在半個(gè)像素以內(nèi)。此時(shí)在爭議點(diǎn)窗口中調(diào)節(jié)爭議點(diǎn),調(diào)整誤差過大的點(diǎn)反復(fù)調(diào)用PATB計(jì)算,直到所有點(diǎn)都在相點(diǎn)誤差范圍內(nèi)。然后根據(jù)刺點(diǎn)片上控制點(diǎn)的位置逐一刺入其他控制點(diǎn),并精確調(diào)整其點(diǎn)位的平面位置與高程位置。刺完所有控制點(diǎn)后平差解算一次,查看控制點(diǎn)誤差并逐一調(diào)整誤差較大的點(diǎn)。繼續(xù)降低控制點(diǎn)限差,再平差解算一次,繼續(xù)調(diào)整誤差超限的點(diǎn),依次循環(huán)解算并調(diào)整誤差,直到調(diào)整到規(guī)定限差范圍內(nèi)為止。3.6空三加密完成后的檢查步驟如下(1)所有控制點(diǎn)必須在誤差范圍內(nèi)。(2)驗(yàn)后方差最大值不能超過項(xiàng)目誤差。檢查合格后導(dǎo)出為Mapmatrix工程文件即可。3.7結(jié)構(gòu)點(diǎn)和加密點(diǎn)出分配將加密成果導(dǎo)入測圖軟件中,導(dǎo)入控制點(diǎn)及檢查點(diǎn)和加密點(diǎn),查看與立體的套合情況,并查看航向模型間接邊誤差和旁向模型間接邊誤差,如果在項(xiàng)目要求范圍外,則需返回空三,進(jìn)一步調(diào)整。4差空三加密測量方法驗(yàn)后方差最大值:Ymax=0.050根據(jù)誤差顯示,本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用全野外布點(diǎn)和光束法區(qū)域網(wǎng)平差空三加密,各項(xiàng)誤差均滿足1︰500空中三角測量規(guī)范限差要求,相點(diǎn)誤差1.4u遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)像元(6u)。將加密成果導(dǎo)入測圖軟件中查看與立體的套合情況良好,航向模型接邊的平面精度與旁向模型接邊的平面精度均優(yōu)于±15cm,高程精度可滿足0.5m等高距,可制作1︰500地形圖。5成就與效率現(xiàn)使用MapMatrix4.0和易拼圖V1.1在加密成果基礎(chǔ)上制作了正射影像圖如下圖所示:6無人機(jī)航空攝影測量的市場前景和測量動(dòng)態(tài)通過對蒲城內(nèi)府機(jī)場1︰500加密實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究,可看出無人機(jī)小數(shù)碼航空攝影測量在精度上已完全達(dá)到1︰500測圖要求。因此,無人機(jī)小數(shù)碼航空攝影測量將會更廣泛應(yīng)用于社會實(shí)踐項(xiàng)目,具有良好的市場前景和卓越的