《无人机事故现场航拍技术》课件-第11讲 多旋翼无人机数字摄影测量概要

多旋翼无人机数字摄影测量概要多旋翼无人机数字摄影测量概要1234CONTENTS目录P4R+智图航测解决方案简介多旋翼无人机航空摄影测量常见名词解释摄影基础知识5免像控技术智慧型航测解决方案精灵Phantom4RTK+大疆智图大疆推出专业面向航测的解决方案适用多种测绘/泛测绘行业P4R+智图航测解决方案简介P4R+智图航测解决方案简介公共安全建筑数字农业基础设施影视航拍P4RTK＋智图解决方案优势及商业价值快速响应精准测量简单易用灵活机动高性价比P4R+智图航测解决方案简介P4R+智图航测解决方案简介消防应急-灾害现场建模灾害现场，快速进行实时二维建模导入原照片进行高精度二维/三维建模快速了解灾区现状，供应急指挥使用P4R+智图航测解决方案简介某地爆炸后三维建模地震后灾区实时二维建模P4R+智图航测解决方案简介土方量计算基于三维模型进行土方量计算支持挖方、填方体积计算/输出基于生成的点云模型导入第三方平台

进行土方量计算P4R+智图航测解决方案简介应用土方量计算等高线生成P4R+智图航测解决方案简介消防应急-复杂城区通过P4R+大疆智图

构建复杂城区三维模型建立城区复杂场景三维底层数据库某密集城区三维模型P4R+智图航测解决方案简介应用

模型导入GIS平台标记出应急通道、消防栓等关键信息模拟应急救援方案P4R+智图航测解决方案简介每章思考三维模型是如何生产出来的？多旋翼无人机航空摄影测量摄影测量原理摄影测量通过摄影，进行测量摄影将三维物理世界转变为二维影像二维影像获取三维空间数据的技术。三维二维三维摄影重建多旋翼无人机航空摄影测量三维重建流程多旋翼无人机航空摄影测量多视角图像图像特征提取匹配区域网平差稠密点云重建三角网模型构建纹理映射三维模型正射影像生产方法1.正摄影像导入2.相机位置姿态恢复3.稠密点云生成4.图像镶嵌融合多旋翼无人机航空摄影测量常见测绘产品DOM(数字正射影像)

利用(DEM)数字高程模型

扫描处理的数字化航空像片

经逐像元进行投影差改正/镶嵌按国家基本比例尺地形图图幅范围

剪裁生成数字正射影像数据集DEM

(数字高程模型)在某一投影平面上规则格网点平面坐标(X,Y)及高程(Z)数据集如高斯投影平面常见测绘产品DLG(数字线划图)地形图要素矢量数据集各要素空间关系及相关属性信息全面描述地表目标保存常见测绘产品常见测绘产品DSM

(数字表面模型)包含地表建筑物/桥梁/树木等高度的地面高程模型DEM只包含地形高程信息

未包含其它地表信息

在DEM基础上，涵盖除

地面外其它地表信息高程优点每章思考根据摄影测量原理外业采集需要采集什么数据多旋翼无人机航空摄影测量多旋翼无人机航空摄影测量定义低空摄影

获取

高清影像数据重建软件生成三维点云与模型结合定位信息/相机姿态信息获得地形/地面物体三维坐标值实现

地理信息快速获取定义多旋翼无人机航空摄影测量定义正射影像获取正摄影像图片摄影测量2D航线获取生成多旋翼无人机航空摄影测量定义具体作业流程前期作业现场查看天气状况使用设备像控点设置相机设置航线规划检查点设置数据处理户外温度、能见度、风度像控点设置原因像控点坐标ISO值、快门速度选择航线规划类型及原因重叠率设置情况是否开启畸形矫正检查点分布原理、原因运用软件及原因处理步骤、最终结果具体作业流程每章思考多旋翼无人机航空摄影测量倾斜摄影为什么需要五航线常见的摄影测量参数飞行高度决定影像分辨率高度越低分辨率越高飞行速度影响采集效率及成像质量常见的摄影测量参数重叠率获取重叠照片提高重叠率/精度会降低效率云台俯仰角度获取物体侧面图像地面采样距离GSD5cm5cmGSD=5厘米/像素常见名词解释常见名词解释

比例尺50米1厘米1:5000比例尺公式

常见名词解释比例尺与GSD间的关系

米和像素换算公式1英寸=0.0254米

=300像素1像素=0.0254÷300=0.00008467米1米

=39.370078740157英寸=11811.0236像素常见名词解释比例尺与GSD间的关系1:500

比例尺的GSDGSD=500÷11811.0236≈0.04233333米/像素≈4.233333厘米/像素1:1000

比例尺的GSDGSD=1000÷11811.0236≈0.084666667米/像素≈8.4666667厘米/像素常见名词解释比例尺与GSD间的关系成图比例尺影像地面分辨率(厘米/像素)1:5004.21:10008.41:200016.8DPI指每英寸包含的像素打印出图是300dpi常见名词解释重叠率航向重叠率旁向重叠率常见名词解释YX旁向重叠率NM航向重叠率常见名词解释重叠率70/80重叠率50/50重叠率40/40重叠率0/0合成效果好可合成合成出现丢失合成失败高度对重叠率的影响常见名词解释每章思考飞行拍摄中测区内高楼较多产生的影响需要采集1:500比例尺需要多少GSD为什么需要较高的重叠率C常见名词解释坐标系CGCS2000是2000国家大地坐标系属于地心大地坐标系统以ITRF97

参考框架为基准参考框架历元为2000.0常见名词解释坐标系WGS84WorldGeodeticSystem1984为GPS全球定位系统使用建立的坐标系统常见名词解释投影高斯-克吕格投影德国数学家、物理学家、天文学家高斯于19世纪20年代拟定经德国大地测量学家克吕格1912年对投影公式加以补充

"等角横切椭圆柱投影”地球椭球面和平面间正形投影常见名词解释投影UTM投影通用横轴墨卡托投影UNIVERSALTRANSVERSEMERCATORPROJECTION一种等角横轴割圆柱投影椭圆柱割地球于南纬80度北纬84度等高圈投影后两条相割经线没变形中央经线上长度比0.9996人的身心免受外界影响

存在状态

及

保障条件安全安全管理安全管理的定义彼得·库伯艾尔姆·A·斯皮里人的身心免受外界影响

存在状态

及

保障条件GCP常见名词解释空中照片与地面某地点相对应点地面控制点/控制点对航空相片进行几何纠正和地理定位的重要数据源提高成图精度和质量GroundControlPoint`十字型X字型☆型常见名词解释北斗卫星导航系统中国着眼于国家安全和经济社会发展需要自主建设、独立运行为全球用户提供全天候/全天时/高精度定位/导航和授时服务国家重要空间基础设施全球定位系统常见名词解释全球定位系统GPS美国国防部研制建立全方位/全天候/全时段/高精度为全球用户提供低成本、

高精度三维位置/速度和

精确定时等导航信息常见名词解释Galileosatellitenavigationsystem欧盟研制和建立伽利略卫星导航系统最早开发于苏联，后俄罗斯继续俄罗斯1993年开始独自建立本国全球卫星导航系统格洛纳斯(GLONASS)常见名词解释差分定位技术RTK技术RealTimeKinematic实时动态差分技术利用载波相位实时处理测站点间观测量野外实时得到厘米级定位极大地提高作业效率常见名词解释后差分定位技术PPK定位技术PPKPostProcessedKinematic获取厘米级定位精度信息后处理差分技术常见名词解释PPK定位技术RTK技术将移动端和基站端数据分别记录进行后处理差分可靠性高优势不受限于通信链路与协议解算基线高于RTK实时解算距离常见名词解释网络差分定位技术为提高定位精度建设地基增强站卫星定位坐标信息对比实际坐标信息得到综合定位误差常见名词解释网络差分定位技术综合定位误差实时播发信号覆盖范围内终端卫星定位时计算误差实现亚米级/厘米级

高精准定位常见名词解释相机光心位置信息相机姿态角度信息POS信息常见名词解释每章思考网络差分与后差分的区别POS包含哪些信息快门控制感光片有效曝光时间P4R快门范围8-1/2000s感光度(ISO值)衡量底片对于光的灵敏程度P4RISO范围100–3200(自动)ISO800内都有较好拍摄效果相机基础原理相机基础原理曝光光圈由几片极薄金属片组成中间能通过光线改变孔大小控制进入镜头光线量光圈开得越大，进入光量越多P4R光圈范围是f/2.8-f/11拍摄过程飞机移动像点位移运行模糊拍摄物体模糊变形像点位移相机基础原理

要保证较好精度，运动模糊要

小于0.5倍GSD，不超过1倍GSD像点位移快门500快门100较快的快门速度保留更多房屋屋顶的细节相机基础原理相机基础原理针孔相机模型

理想成像模型真实针孔不聚光

为获得更好成像效果相机前加入透镜

光线传播不再遵循针孔相机模型引入径向畸变和切向畸变图像畸变原因相机基础原理P4R航线规划模式大疆产品只P4R和X7开放未去畸变原图默认不打开去畸变按钮图片是带鱼眼畸变图片P4R畸变注意点畸变矫正相机基础原理可用记事本打开任意照片搜索“DewarpData”字段获取做测绘任务不打开去畸变按钮P4R拍摄图片出厂标定畸变系数写入照片xmp信息建

议相机基础原理设置多少快门速度可保证拍摄精度每章思考P4R提供未经畸变校准的照片目的免像控技术精灵Phantom4RTK面向航空摄影测量全面优化免像控技术带来测绘级精度结果实现效率与精度的全面提升免像控技术1CM＋1ppmRTK水平定位精度1.5CM＋1ppmRTK垂直定位精度5cm*平面建图水平绝对精度RTK模块1”CMOS传感器TimeSync系统GSRTKAPPOcuSync图传D-RTK2移动站免像控技术精准的POS信息免像控的核心技术

厘米级定位精度RTK模块提供实时厘米级定位数据提升图像元数据绝对精度支持

PPK后处理免像控技术TimeSync系统相机镜头光心位置RTK天线中心点位置进行补偿减少位置信息与相机时间误差为影像提供更精确的位置信息

位置补偿免像控技术

高精度云台提供

准确云台姿态信息与飞控

IMU数据

融合提供精准相机镜头姿态信息免像控技术项目环境区域:上海市西南部总面积：0.35平方千米控制点：0个检查点：9个坐标系：CGCS20001:500免像控点测绘精度验证免像控技术1:500免像控点测绘精度验证参数设置相对航高：120米地面采样距离:3.29厘米/像素旁向重叠率：70%航向重叠率：80%飞行速度：9米/秒免像控技术处理流程数据处理软件导入航片原片进行二维

正射影像建图过程不采用任何像控点纠偏精度报告及处理流程免像控技术模型结果采用

P4RTK

采集航片建图得到高质量二维正射影像地物清晰，形状/颜色还原度高真实反映地表覆盖现状精度报告及处理流程免像控技术1:500免像控点测绘精度验证

测试区域广州市番禺区生物岛测区面积:175.5亩项目环境免像控技术1:500免像控点测绘精度验证参数设置相对航高：80米地面采样距离:2.19厘米/像素旁向重叠率：70%航向重叠率：80%飞行速度：7米/秒免像控技术处理结果精度验证--广州市测绘产品检验中心徕卡GPS接收机采集22个检测点坐标值与正射影像上量取坐标值

比较统计平面中误差评定成果平面精度是否满足

规范要求免像控技术免像控点情况下，成图符合1:500数字正射影像图成图精度

要求GB/T24356-2009《测绘