倾斜摄影测量技术方案

航测1:500房屋测量技术方案2018年12月14日目录一、技术标准3二、航飞摄影基本流程41.项目所用测量数据42.像控点选取要求43.飞行及摄影设备74.飞行质量要求85.影像质量要求96.飞行任务规划9三 倾斜摄影测量建模103.1空三加密113.2加密要求123.3模型分块重构13四 立体测图154.1 工作流程154.2内业采集154.3 细部采集16五 外业调绘补测17六 成果整理196.1数据编辑196.2 数据输出20七 完成成果20一、技术标准1. 无人机航摄安全作业基本要求CH/Z 3001-20102. 无人机航摄系统技术要求CH/Z 3002-2010 3. 低空数子航空摄影测量内业规范CH/Z 3003-20104. 低空数字航空摄影规范CH/Z 3005-20105. 数字航摄仪检定规程CH/Z 8021-2010 6. 全球定位系统(GPS)测量规范(GBT18314-2009); 7. GB/T 20257.1-2007国家基本比例尺地图图式 第1部分:1:500 1: 1000 1:2000地形图图式8. 1：500 1：1000 1:2000地形图图式GBT 20257.1-2007) 9. 数字测绘产品检查验收规定和质量评定GB/ T18316-2001) ;10. 1:500 1：1000 1：2000比例尺地形图航空摄影规范(GB/T15967-2008);11. 本项目技术设计书。二、航飞摄影基本流程1. 项目所用测量数据1、项目测区内有高等级平面控制点5个以上（含五个），用于精度控制。2、坐标系统：平面坐标系统采用2000国家大地坐标系，中央子午线117度，投影面为参考椭球面。3、高程系统：采用1985国家高程基准。2. 像控点选取要求1）在选择像控点时，应充分考虑布点要求，将像控点的布设与布点方案结合在一起，选择地形测量对天通视良好且可以明确辨认的地物点和目标点； 2）布设的标志应对空视角好，避免被建筑物、树木等地物遮挡；黑白反差不大，地物有阴影以及某些弧形地物不应作为控制点点位目标； 3）航摄相片控制点的选取还需满足以下几个标准：像控点应尽量布设在航向旁向重叠的公共区域使控制点能够公用；控制点应选在旁向重叠中线附近，离开中线的距离不应大于3cm，当旁向重叠过大或过小而不能满足要求时，应分别布点；4）控制点距相片边缘不小于1.5cm，距相片的各类标志不小于1mm；5）位于自由图边的控制点，应布设在图廓线外（如图1）：图1 像控点布设方案基本图式6）像控点样式图2 像片像控点样式7）像控点测量1.测量采用GPS，其标称精度满足以下要求：水平标称精度：10mm + 2 ppm;垂直标称精度：20mm + 2 ppm;2.像控点测量GPS测量时，观测时间应超过15秒，每点观测两回，观测值应在得到RTK固定解且收敛稳定后开始记录，测回间的平面坐标分量较差不应大于2cm,垂直坐标分量较差不应大于3cm。两测回结果取平均值作为该像控点测量最终成果。像控点测量的平面坐标和高程记录至0.001m.（现场测量如图3）图3 现场像控点示例3. 飞行及摄影设备飞行器：大疆经纬 M600 Pro图4 飞行器产品图示摄影设备：五目相机图5 五目相机图示4. 飞行质量要求（1）倾斜影像的产品规格满足以下要求指标参数地面分辨率 0.02m飞行高度80m - 100m飞行平台无人机倾斜摄影相机QX1 等定姿定位测量仪POS 系统（2）相片重叠度应满足以下要求：a） 航向重叠度一般应为60%80%，最小不应小于53%；b） 旁向重叠度一般应为60%80%，最小不应小于60%。（3）航向覆盖超出摄区边界线应不少于两条基线。旁向覆盖超出摄区边界线一般应不少于像幅的50%；在便于施测像片控制点及不影响内业正常加密时，旁向覆盖超出摄区边界线应不少于像幅的30%。（4）同一航线上相邻像片的航高差不应大于30m，最大航高与最小航高之差不应大于50m，实际航高与设计航高之差不应大于50m。（5）航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄，应采用前一次航摄飞行的数码相机补摄，补摄航线的两端应超出漏洞之外两条基线。图6 重叠影像图5. 影像质量要求影像质量应满足以下要求：a）影像应清晰，层次丰富，反差适中，色调柔和；应能辨认出与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。b）影像上不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷。虽然存在少量缺陷，但不影响立体模型的连接和测绘，可以用于测制线划图。c）确保因飞机低速的影响，在曝光瞬间造成的像点位移一般不应大于一个像素，最大不应大于1.5个像素。d）拼接影像应无明显模糊、重影和错位现象。6. 飞行任务规划根据区域范围线，在飞行软件中按现场情况设置合理的飞行参数，建立该区域飞行计划。任务航线如下：图7 飞行任务航线图示三 倾斜摄影测量建模航空相片外业数据获取完成后，首先要对获取的影像进行质量检查，对不合格的区域进行补飞，直到获取的影像质量满足要求；当相片数据符合要求后可在建模软件中导入所有的相片数据。倾斜摄影测量建模流程：导入像控点坐标、匹配坐标系、像控刺点、空中三角测量、空三解算通过、建立模型（如图9）。像控点坐标匹配坐标系像控点刺点空中三角测量空中三角测量未通过建立三维模型图8 建模流程3.1空三加密外业布设的像片控制点转标到数据影像上。内业加密点在加密时应尽量选在相邻像对目标明确易判读的点位上。用实景三维建模系统（Smart3D Capture Master)进行像点坐标量测。加密采用全数字摄影测量系统进行立体观测,利用自动空三软件进行解算。（如下图）图9 控制点导入及刺点图10 空三3D视图图11 自动空三计算图12 空三计算通过3.2加密要求1）内业加密点应尽量选在本片和相邻像片都清晰、明显、易转刺和量测的目标点上。2）加密点和像控点大于1cm时必须转刺，小于1cm时可以不转刺。尽量保证加密网的连接强度。3）加密成果中平面坐标和高程均取至小数点三位即0.001m，密接四边。 3.3模型分块重构自动空中三角测量完成且通过后，可以进行下一步的自动模型建立，在模型数据重构时，由于数据量巨大，需要切块集群运算。如下图图13 切块重构图14 重构完成：图15 三维效果图四 立体测图4.1 工作流程采用EPS地理信息工作站基础平台进行裸眼3D立体测图，测绘与地理信息角度构建数据模型，综合 CAD（计算机辅助设计，图形绘制平台）技术与 GIS（地理信息系统，空间数据管理）技术，以数据库为核心，将图形和属性融为一体，从数据生产源头支持测绘的信息化转变。立体采集工作流程：工作环境准备、建立EPS文件、导入三维模型、导入DOM、立体编辑处理、数据检查、成果输出。（如图15）工作环境建立EPS导入三维模型导入DOM数据检查立体采集编辑成果输出图15 立体采集工作流程4.2内业采集裸眼3D信息采集对于信息化的DLG数据，表现在完全面向对象的动态符号化且一套数据二三维符号化一致、图属一体化、图库一体化。所有地理要素全部用骨架线+属性描述方式表示，完全满足GIS建库与应用需求，在显示与打印环节动态符号化，完全满足图式规范与制图需求。（如图17）图16 立体采集4.3 细部采集按模型进行全要素采集，做到不变形、不移位、无错漏。采集依比例及用符号表示的地物时，应以测标中心切准轮廓线或拐点连接，采集不依比例尺表示地物时，就以测标中心切准基点、结点、定位线。对模型不清楚，无法准确定位时，务必在相应位置做标记，以便外业补测。（如图17）图17 细部采集五 外业调绘补测外业调绘工作流程：资料准备、外业检查、调绘补测、内业编辑、成果输出。野外调绘是航测外业的最后一道工序，也是确保地形图数学精度和地理精度的重要环节。外业人员按规范、图式、设计书的要求，利用航内初编的线划图对内业测绘的地形要素进行野外检查、调绘及补测。因此在调绘工作中要做到四到:走到、看到、问到、测到。调绘补测工作要认真细致，对原图上的每一条线、每一个符号都要仔细判读，并将所调绘的内容及相关量测的数据用红笔标注在图纸上，做到图面整洁、易读，字迹清晰不乱，数据交代明确，综合取舍合理。其主要工作内容为调注各种地理名称、房檐改正数据、房屋层数结构等；补测原图上没有的地物、地貌要素；测注建成区铺装路面高程注记点；检查纠正内业错绘的地物、地貌；实地检测地物、地貌的绝对精度和地物的相对精度。为确保图幅的地理精度，对图内所有的地物地貌元素应逐一进行量注、定性、取舍，准确真实反映地物地貌。对航内的差、错、漏，外业调绘能处理的一定要处理清楚。对新增地物、地貌要实地补测。一般补测内容直接清绘在线划图上，各类补测要素要有足够的定位数据，能准确的进行内业数据图形编辑；大面积补测的内容应在外业形成图形数据并编辑后提供给内业。在清绘或编辑时要遵循线状要素连通、面状要素封闭的数据要求。1）地形图测绘内容及取舍原则地物、地貌要素按GB/T 20257.12007国家基本比例尺地图图式 第1部分：1:500 1:1000 1:2000地形图图式表示。2）居民地和垣栅测绘居民地房屋轮廓以墙基外角连线为准、即只表示出外围轮廓，内部一般予以综合，房屋楼层注记以主体房屋为准注记。3）交通及附属设施测绘各种道路按不同类别、等级区分表示，道路中的各种附属设施如桥梁、涵洞等按实际位置表示，并注明宽度、路面高程和类型。4）管线及附属设施测绘地面上的永久电力线、通讯线及电杆、变压器均按实际位置区分表示。 5）水系测绘河、水沟，其图上宽度小于1mm时，用单线表示，并加注流水方向线；图上宽度在1-2mm时，用双线表示，中间加注流水方向线；宽度大于2mm 的，沟渠两边有陡坎时加绘陡坎符号，有水的加绘水涯线。6）地貌、土质的测绘自然形成的雨裂、冲沟、陡坎、陡岩等均按实际位置测定。各种天然形成的坡、坎，坡度大于70的按陡坎表示，小于70按斜坡表示，同时测定顶、底高程，田坎用单线表示时,标注宽度,以米单位。建筑区不绘等高线，但保持一定密度选择重要地物注记高程点。等高线遇地物时断开。7）植被的测绘植被均按实际范围测绘其边界，并配值相应的植被符号。8）境界线测绘境界测绘至村界，以当地村、社派人现场指界测绘。地形图地理名称调查注记地名、道路、山名以县人民政府批准的名称为准。9）高程点注记高程点按小数点后2位注记，同时注记点位。六 成果整理6.1数据编辑1）准确性原则:编辑时应以外业调绘为准，数据编辑前后，几何精度无损。2）合理性原则:地形图要素之间关系表示完整、合理、清晰。3）一致性原则:要素数据连接、编码、层、色、线型、线宽、字体必须保持与编码方案一致。在采集原图的基础上根据调绘的内容，遵循技术设计书“图式”的要求执行编辑。完成后要进行接边