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倾斜摄影测量结合GIS带动工程测量朝智能化发展

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2019-06-04


倾斜摄影测量技术自兴起以来成为测绘界的新宠,备受关注。倾斜摄影测量的模式不用于传统的正射影像,形式使用上更加灵活,可以从不同的视角同时进行影像的采集。

研究者经过小范围试验发现,当影像精度达到2cm时,生成的数字线划图平面点位中误差可达到3.23cm,高程点位中误差可达到 5.43cm,精度完全满足 1:500 地形图测量要求。限于项目成本,倾斜摄影在更多情况下,精度可适当放宽,满足不同工程主体使用需要即可。

 

倾斜摄影技术不仅在摄影方式上区别于传统的垂直航空摄影,其后期数据处理及成果也大相径庭,尤其与GIS的互相结合下,能够从多个维度获取信息并可供用户多角度浏览,实时量测、三维浏览等获取多方面信息。它的数据获取系统主要分为:

1)飞行平台,小型飞机或无人机;

2)影像及姿态传感器;

3)飞行规划软件。倾斜摄影的航线设计采用专用航线设计软件进行设计,保证其相对航高、重叠度、地面分辨率及物理像元尺寸满足相应比例要求。

 

GIS 即地理信息系统,主要依托于计算机对空间数据进行处理、分析和展示。GIS能够对于区域、资源、环境等问题,通过计算机技术系统进行主要的数据处理。

 

一、工程测量的精准与效率极大提高

倾斜摄影测量与GIS的结合能够激发各自的优势,并进行有效的机制构建。其优势有:

1)结合GIS计算机的应用,摄倾斜影测量能够为工程测量提供完备、实时的三维空间信息,在测量上能够保持数据的精准;

2)结合GIS计算机的应用,摄倾斜影测量能为工程测量在大比例尺绘图技术上朝着数据信息化的智能发展。

 

基于此优势的发挥,倾斜摄影测量与GIS在工程测量中的不断应用,使得该领域在大比例尺地形绘图、地籍测绘上起到了重要的作用,极大地提高了精准度与效率。例如,在某州试验的小范围地籍图测绘中,0.15km2房区地籍图测量,仅用1天时间完成。倾斜摄影的模型导入GIS软件中,进行矢量化立体采集,平面点位中误差可达到3.23cm,高程点位中误差可达到5.43cm,效率与精度得到较好的统一。

 

二、提供多元化的测绘成果

倾斜摄影结合GIS对模型的建立及快速又有效。倾斜摄影能够提供清晰的纹理,通过同名像点的匹配,加密点云,生成模型框架,并通过人机交互的方式,生成精细化模型。在这种数据生产方式中,利用GIS三维平台能够对模型进行良好的对接,使不同区间的功能进行优化整合。具体的对接方式有:

1)可对模型数据传导入库,主要的格式转换为 osgb/osg;3ds;x;fbx;dae等等;

2)可直接使用Max插件转入库中。

在模型的建立中,主要有两种数据:

一种为单体对象化的模型

一种为非单体化的模型数据。

在与GIS系统的结合应用中,往往采用单体化建模方案,对通过后期数据处理的区域模型进行单体化,然后赋以不同的属性信息后,可进行缓冲区分析、空间叠加分析、专题数据提取等各种GIS应用,并可生成所需的各类视频演示,可提供多元化的测绘成果。

两者之间功能的互相对接在运用至工程测量中,能够使被测量的目标在各方面的数据生成上更加集中与多元化,使工程的整体空间与结构更加合理、科学。

 

诚然,试验中倾斜摄影测量与GIS采集软件的结合应用,测量精度能够达到1:500测量的要求,但相应的生产效率受到了限制。要达到影像分辨率2cm,飞行平台需要在100-200米之间飞行,且目前搭载倾斜航摄仪的平台续航时间较短,在满足照片重叠度的情况下,每架次飞行覆盖范围有限。

 

然而飞燕遥感在泉州倾斜三维航摄中,通过有人机搭载倾斜航摄仪,获取影像分辨率达2cm,该项目飞燕遥感证实当无人机续航时间较短时,有人机搭载倾斜航摄仪同样可以满足外业获取数据的要求,这是有人机倾斜航摄影像分辨率的重大突破。

 

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