原文链接:无人机摄影测量数据处理、三维建模及在土方量计算https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzNTczMDMxMg==&mid=2247603776&idx=2&sn=d96440e116900a46a71c45ff77316896&chksm=fa8217a7cdf59eb15da39dd6366378b98ca39b9c836b76a473ff292b67ee37a6ff66a6563525&token=1591849083&lang=zh_CN#rd
前沿
无人机摄影测量技术是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、生产周期短、影像获取空间分辨率高、高危地区探测等优势。无人机与航空摄影测量相结合使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向。无人机摄影测量技术凭借其可提供高精度、高空间分辨率的DOM、DSM、DEM以及DTM等数据产品,已在国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、矿产开发监测、新农村和小城镇建设、基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、智慧城市建设等方面得到了广泛应用。
一:无人机摄影测量技术应用现状及其发展
1、无人机摄影测量技术
2、摄影测量系统的发展
3、无人机摄影测量技术应用分析
二:基本原理和关键技术
1、摄影测量基础
1)航空摄影
2)航摄像片的方位元素
3)共线方程
4)立体像对与立体测图
2、航摄技术参数及计算
1)航摄技术参数定义、物理涵义
①相对航高、基准面高、绝对航高
②旁向重叠率、航向重叠率
2)航测基本参数要求计算
3、解析空中三角测量
1)解析空中三角测量概述
2)航带法空中三角测量
3)独立模型法区域网空中三角测量
4)光束法区域网空中三角测量
5)GPS辅助空中三角测量
4、影像数据处理关键技术
1)自动空三
①连接点匹配
②构建自由网
③区域网平差
2)影像密集匹配
3)构建TIN三角网格
4)纹理映射
5、土方量计算的数据采集方法
6、土方量计算方法
1)方格网法
2)DTM法
3)断面法
4)等高线法
7、摄影测量软硬件
三:无人机影像外业数据获取
1、航摄分区
2、像控点布设与测量
3、航线规划及相关参数设置
4、外业数据检查及补测
5、无人机数据采集航迹规划和像空点测量
四:数据处理环境建立与 软件
1、Context capture/Pix4Dmapper安装(硬件环境要求:RAM 8GB以上(取决于数据量)。CPU:任何CPU(建议使用Intel i5 / i7 / Xeon)。GPU:任何与OpenGL 3.2兼容的GPU。(集成显卡Intel HD 4000或以上)操作系统;Windows 7,8,10,Server 2008,Server 2012,64位)
2、AutoCAD/CASS/EPS安装
3、Context capture /Pix4Dmapper/CASS等软件相关功能
五:GNSS数据土方量计算
1、方格网法计算土方量原理
1)绘制方格网
2)计算场地的平均高程(设计高程)
3)绘制填、挖边界线
4)计算填、挖高度
5)计算填、挖土方量
2、GNSS数据采集
3、CASS软件方格网法计算步骤
4、CASS软件DTM法计算步骤
利用CASS软件,采用方格网法计算某土地整治项目的土方量
利用CASS软件,采用DTM法计算某土地整治项目的土方量
5、采用CASS软件计算土方量
六:基于无人机影像数据的正射影像制作
1、正射影像制作数据处理
1)影像预处理后导入
2)POS数据导入
3)选择输出坐标系
4)导入控制点并刺点
5)空三处理
6)正射影像的生成
7)选择产品格式并导出
基于无人机影像,制作城镇地区的正射影像图
基于无人机影像,制作非城镇地区的正射影像图
2、采用Pix4Dmapper制作正射影像图
七:基于无人机影像数据的三维模型制作
1、三维建模数据处理
1)打开master和engine引擎
2)影像预处理后导入
3)导入相机参数和POS数据
4)进行空三处理
5)添加像控点坐标文件
6)对图像进行刺点
7)再次空三处理、检查空三精度
8)模型重建
9)选择产品格式并导出
利用大疆无人机获取的影像,建立某建筑的三维模型
利用大疆无人机获取的影像,生成某区域的三维地形。
2、采用Context capture建立三维模型
八:基于无人机影像数据的土方量计算
1、无人机土方量计算
1)无人机影像检查及预处理
2)影像参数及POS数据导入
3)影像数据空三计算
4)研究区域像控点选取(刺点)
5)二次空三计算及精度检验
6)研究区域三维模型重建
7)模型精度检验
8)土方量测算
利用航测影像数据对某工地进行土方量计算
利用航测影像数据对某露天矿区矿产储量估算
2、采用Context capture获取测区土方量信息
九:无人机影像与GNSS数据土方量计算对比
1、基于无人机影像生成三维模型
2、采用EPS提取计算区域的高程点信息
3、依据获得的高程点信息,采用CASS计算土方量
4、依据GNSS数据,采用CASS计算土方量
5、无人机影像与GNSS数据土方量计算对比分析
对某施工前期的商住综合体建设区分别采用无人机摄影测量与GNSS测量技术进行土方计算的数据采集,并基于两种数据源,采用相同的土方量计算法(方格网法、DTM法)进行计算,对比分析结果
6、采用Context capture/EPS/CASS软件,利用无人机影像与GNSS数据进行土方量计算