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无人机贴近摄影测量技术应用

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无人机贴近摄影测量技术应用

信息来源:协创中心 日期:2019-08-16 编辑:管理员 浏览次数:118次

贴近摄影测量(nap-of-the-object photogrammetry)是张祖勋院士团队针对精细化测量需求提出的全新摄影测量技术,它是精细化对地观测需求与旋翼无人机发展结合的必然产物。贴近摄影测量是面向对象的摄影测量(object-oriented photogrammetry),它以物体的“面”为摄影对象,通过贴近摄影获取超高分辨率影像,进行精细化地理信息提取。贴近摄影测量渊源于滑坡、高位危岩的地质调查与监测预警,并进行了初步应用试验,具有可高度还原地表和物体精细结构的特点,也可应用于城市精细重建、古建筑重建、水利工程监测等方面。

题提出

三峡库区蓄水后水位抬升100多米,且每年涨落30m,库岸斜坡岩体长期劣化。需要对其进行调查、监测、预警。

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    到目前为止,测绘在“滑坡调查、监测、预警”中主要是GNSS、“监测站”。摄影测量最多也只是个辅助手段。现在的摄影测量的DOM(数字正射影像图)都是地面在XY平面上的投影,当地面是个坡面时地图就会变形,从而无法对滑坡进行有效测量。那如何解决呢?

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    当XZ空间有一个剖面拟合滑坡体,相机对准这个剖面摄影,三维重建的模型的也正射投影这个剖面,这样大家就能获得更优的结果。

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贴地摄影测量名词的由来

根据上述要求,无人机是贴着“滑坡面”飞行。

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精灵 Phantom 4 RTK 自动贴近飞行

贴近摄影的支撑与实施

技术基础1:无人机云台姿态控制能力——通过云台控制相机的俯仰角和旋偏角。


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精灵 PHANTOM 4 RTK 云台控制相机俯仰角范围

技术基础2:无人机高精度定位技术——无人机集成RTK,厘米级定位精度。

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精灵 Phantom 4 RTK集成全新RTK模块,提供实时厘米级定位数据

贴近摄影测量基本流程


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       贴近摄影测量基本流程

第三种摄影方式

贴近摄影测量是继垂直摄影、倾斜摄影以来的第三种摄影方式,它通过对“面”进行摄影,得到精细三维模型,带来新的产品形态,可大大扩大摄影测量服务领域,圆“摄影测量人之梦”。


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总结

    1、Coarse-to-fine 不仅仅是计算机视觉、摄影测量的一个策略,它也是社会发展的重要方向,贴近摄影——第三种摄影方式的出现是时代发展的必然。因为,人们希望能对object的各个面都能获取厘米甚至毫米级别影像进行量测;

    2、贴近摄影测量是旋翼无人机应用于近景摄影测量,从而形成的一种全新摄影测量方式,可为古建筑、水利、滑坡、三维建模……等物体的数字化重建提供一种有效的补充手段;

    3、贴近摄影测量刚刚开始,很多问题远未涉足,还需不断完善。在其他方面的应用也会不断扩展,也请各位多关注;

    4、扩大摄影测量的服务领域,这就是《摄影测量人之梦》。

本文引用自张祖勋院士《贴近摄影测量由来与含义》。感谢与致敬张祖勋院士团队在武汉大学遥感信息工程学院、遥感信息工程实验教学示范中心举办的贴近摄影测量技术应用培训班中的分享。

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