现代测绘技术在古建烫样数字化项目中的应用

烫样是研究清代皇家建筑的珍贵文物,为配合文物信息数字化工作的开展,针对烫样数据的采集和处理方法进行了深入研究。在综合考虑多种数据采集方法的特点及烫样数字化记录的难点后,选择使用手持式三维扫描仪与多视角三维重建技术相结合的方式来进行烫样的基础数据采集,并通过实践总结出了一套完整的数据采集和处理工作流程。与此同时,针对成果可能的应用方式做了些许尝试,且为数据的后期维护与进一步利用拟定了数据管理系统的建设方案。

基于Cesium的无人机倾斜摄影测量数据二三维一体化展示技术研究

为实现二维与三维数据的标准化采集与可视化展示,满足集成管理需求,本文基于无人机倾斜摄影测量技术,构建了一套涵盖外业数据采集、内业数据处理及成果展示的全流程解决方案。通过飞前检查、像控点布设及航线规划,确保影像数据的质量。设计数据处理流程,采用专业图像处理软件生成高精度二维正射影像与三维实景模型。依托Cesium开源框架,设计并实现了一种高度交互式的二三维一体化展示系统。经验证,所生成的影像与模型精度达厘米级,符合我国1∶500比例尺标准,为工程测量与地震监测应急等任务提供了有效的数据支持。

基于Pix4Dmapper软件的大疆Phantom4 RTK正射影像图精度分析

针对无人机正射影像图精度分析,提出一种基于Pix4Dmapper软件的大疆Phantom4 RTK正射影像图精度分析方法。该方法以大疆精灵4 RTK为例,利用Pix4Dmapper软件对其飞行的照片数据进行解算,针对同一作业区域比较了3D倾斜摄影飞行模式和2D正射飞行模式所产生的正射影像在平面精度和高程精度上的差异;分析了低空飞行模式下,采用像控点参与解算对成果精度的影响。实验结果表明,Phantom4 RTK在低空2D正射影像飞行模式下可以达到免像控生产正射影像图和地形图的要求,为无人机正射影像图精度分析提供了一种新思路。

基于无人机正射影像的基坑位移观测精度研究

基坑水平位移变化是基坑变形监测的重要参考指标,快速、精确的获取基坑位移变化量对基坑安全评价十分重要。常规监测方法利用全站仪、GNSS等手段获取监测点的坐标,通过各期数据对比,反映基坑的位移变化。但是这些常规方法工作强度大、自动化程度低,在某些不易到达的监测点,难以有效发挥作用。本文通过合理设置无人机飞行参数,采用摄影测量的方法生成高精度的基坑正射影像,获取监测点的平面坐标,实现了基坑水平位移变化的快速获取,并与全站仪测得的精确数据进行比较,验证了该方法的可行性。结果显示:当飞行高度为50 m时,所获取点位和距离的均方根误差分别为14.3 mm和14.9 mm;当飞行高度为20 m时,所获取点位和距离的均方根误差为7.2 mm和5.6 mm。因此,当无人机贴近飞行时,基于无人机正射影像获取的基坑监测点平面坐标精度较高,基本能够反映出基坑的位移变化,满足三等水平位移监测误差的要求。

联合无人机影像生成DSM和DOM的多层次建筑物变化检测

随着我国城镇化水平的不断提高,城镇建筑物日新月异,及时、准确地掌握城镇建筑物的变化信息对城镇管理、违章建筑查处及灾害评估有着重要意义。该文提出了一种联合无人机影像生成数字表面模型(digital surface model,DSM)和正射影像(digital orthophoto map,DOM)的多层次建筑物变化检测方法,主要包括4个步骤:①对无人机影像生成的密集点云和DOM进行预处理,生成差分归一化DSM(differential normalized DSM,dnDSM)并提取植被区域;②利用多层高差阈值提取候选变化区域,并在此过程中剔除植被及面积较小区域;③对低层候选变化区域进行连通域分析,对于每个连通对象,利用其较高层的变化检测结果剔除低层中的误检测;④统计每个变化对象的正、负高差值数量关系,确定变化类型。实验结果表明,该文方法不但能够保留较低高差阈值检测到的低矮变化建筑物,而且能够保证高大变化建筑物的正确性、完整性。

一种基于DSM和DOM的地理信息数据采集方法

针对航摄影像立体采集和人工外业测绘等方式的人员投入大、数据采集效率不高问题,本文通过数字正射影像图(DOM)数据、数字表面模型(DSM)数据及DOM数据生产过程中产生的辅助数据进行再利用,探索推扫式数据中高大地物的倒伏特点,解决数据生产过程中产生的投影差问题,形成了一种新的数据采集技术,并通过生产验证。试验结果表明这种方法打破了传统采集方式的束缚,不受软硬件和人员技能的约束,不仅能够实现基本比例尺地形图测绘功能、新型基础测绘地理实体采编功能,还可以实现建模数据采编功能。

基于国产卫星的数字正射影像图生产优化研究

国产卫星影像获取能力越来越强,数字正射影像图可以广泛应用于自然资源管理、城市建设、生态环境等领域。以“吉林一号”卫星影像数据为例,采用吉威、沃韦航片卫片图像智能优化应用软件进行数据处理,针对融合纠正步骤,进行先融合后纠正与先纠正后融合的对比差异,并通过多种图像增强方式,探索一种精度符合要求、成果质量较好、生产效率较高的生产方法,指导生产更高效。

低空倾斜摄影测量在马沥村大比例尺测图中的应用

低空高分辨率倾斜摄影测量是近年来兴起的一项热门技术,以广州市白云区钟落潭镇马沥村大比例尺测图为例,介绍运用低空高分辨率倾斜摄影建模与大比例尺测图技术。在大比例尺地形图测绘方面,相较于传统航测和人工测图技术,该方法具有减少外业人员劳动强度,外业采集更自主、更高效的优势,为城市密集区域地籍调查、农村土地确权、国土规划用图等领域以及在其他不方便外业人员作业的山区、高危地势地区开展大比例尺测图提供参考。

基于无人机遥感影像的芒果树株数快速提取

快速准确获取芒果树种植数量,对果园产量估算、芒果树长势监测以及果树管理具有重要意义。针对传统方法很难实现大范围芒果树株数精确提取的问题,文中提出了基于无人机遥感影像提取株数的方法。以三亚市崖州区某芒果树种植园为研究区,利用无人机影像生成植被指数图,基于植被指数图、DSM和经过深度学习获取CAM图像三种方法,提取8个样本区芒果树的株数。研究表明,这三种方法的株数提取准确率、召回率、交并比都超过了97%,96%,94%;基于DSM的株数提取召回率最高,达到98.55%,遗漏的株数最少。文中提出DSM和DOM相结合的株数提取方法,去除了基于DSM非植被区提取的错误树株,将株数提取交并比提高了2.37%,达到98.30%,能够快速准确获取芒果树株,为芒果树及其他果树果园管理中的深度应用提供依据。

一种无人机正射影像地类自动识别方法

当前,对无人机正射影像的地类识别仍主要依靠人机交互的方式进行,受作业人员熟练度制约,生产效率较低、生产成本较高。为此,提出了一种无人机正射影像地类自动识别方法,即利用VGG Image Annotator对影像地类按最小单元标注获得精细化样本;搭建以ResNet50为特征提取器的Mask R-CNN网络;基于预训练模型、利用地类样本对网络进行训练和测试。利用某地1 m分辨率的无人机数字正射影像制作了房屋、耕地、森林、水域四种地类样本,依托TensorFlow-gpu 1.11.0和Keras2.0.9搭建训练和测试环境,结果表明,四种地类识别的F1值可达70%以上,证明了本方法的可行性。

利用无人机航摄影像实现特种目标的定位

为了提高野外荒芜地区特种目标定位的效率和安全性,本文提出了一种利用无人机航摄影像进行特种目标定位的方法。首先利用GNSS RTK技术在作业区域布设像控点,然后由无人机搭载正射相机获取特种目标区域的正射影像,最后通过边缘提取和椭圆中心拟合从影像上获取的目标中心点坐标,并进行精度评定。将该方法应用于某飞行器的落点测量任务中,实现了落点坐标的准确测量,精度达6 cm。

一种高效的平面点集凸包算法

为了提高凸包计算的效率,针对海岛正射点云的特点,提出了三级过滤措施,将平面点集抽稀至似边缘点集并排序,在此基础上改进了Graham算法,算法的时间复杂度为线性对数阶。通过对黄海开山岛等6个海岛点云进行计算,在普通、集中、扩散等3种类型情况下与多个经典算法进行对比,结果表明该算法平均运行效率为Quickhull算法的1.68倍、Andrew算法的8.93倍、Graham算法的20.65倍。因此,该算法可以被作为海岛、海岸、独立建筑物等正射点云凸包计算的关键算法。

基于无人机图像的正射影像图制作研究

航空摄影测量是当代快速获取地理信息的重要技术手段。传统的测量手段通过全站仪、水准仪、经纬仪以及全球定位系统(Global Positioning System,GPS)等测量仪器获取地理数据信息,但这些方式具有生产周期长、工作步骤繁琐、受环境因素影响大、人员需求多、成本费用高等缺点。以贵阳市阿哈湖水库区域测量为工程背景,探讨了基于无人机航空摄影测量的正射影像图制作,精度验证表明,最大点位中误差为0.563 m,平均点位中误差为0.420 m,符合平地平面位置中误差0.6 m的精度要求。

基于无人机影像的沙漠综合治理监测验收技术研究

土地荒漠化治理是推进生态文明建设中的关键一环。传统方式在治理监测时依靠人工野外调查及遥感卫星影像,因面积广、遥感卫星精度受限等因素,测量精度较差,同时在验收中采用人工验收,效率低下。以内蒙古自治区通辽市山水林田湖草沙工程为例,利用RTK无人机正射影像、通过Context Capture软件建立模型,监测治理区域沙丘在治理后的移动情况,有效确认治理成效;在软件中和设计图纸进行比对,复核种植区域符合设计范围、复核种植苗木符合设计要求;通过低空视频拍摄提高苗木验收效率。基于无人机影像的沙漠综合治理监测、验收技术,可为促进荒漠化治理提供经验。

2023年6月1日辽宁省多龙卷风灾害调查及特征分析

选用现场灾害调查、视频资料、正射影像图和卫星图像等资料,分析2023年6月1日辽宁省阜新市、法库县、康平县、开原市发生的多龙卷风的强度、路径长度、外观特征及演变过程。结果表明:阜新市龙卷风为中等龙卷(EF1),路径约3 km,其漏斗云颜色变化反映了下垫面变化和龙卷风的演变过程;法库县出现双龙卷风,均为弱龙卷(EF0),路径长度分别为0.8 km和0.6 km;康平县龙卷风为弱龙卷(EF0),路径长度约1.0 km;开原市龙卷风为强龙卷(EF2),路径长度约11.0 km,卫星和正射影像图均有明显的龙卷灾害痕迹,并观测到近似圆形的摆线。此次辽宁省多龙卷风发生的雷达龙卷风产品仅对开原龙卷风报警,其他龙卷风无明显雷达特征。

基于PhotoMatrix和EPT软件生产数字正摄影像技术方法探析

简单介绍了大批量生产数字正射影像过程中用到的PhotoMatrix和EPT的基本操作方法,包括PhotoMatrix软件生产数字正射影像(DOM)的过程,以及易拼图(EPT)对影像批量匀光匀色、镶嵌成图、影像拼接、影像裁切以及图幅编辑接边等操作方法,以供相关人员参考。

探索CW-10无人机及Pix4Dmapper在应急测绘中的应用

在应急测绘领域,如何快速、精确地获取数据变得尤为重要,随着技术的发展,无人机和影像快速处理软件得以迅速发展,其中无人机方面具有代表性的有纵横大鹏CW系列,无人机影像快速生成方面具有代表性的为Pix4Dmapper软件。本文依托纵横大鹏CW-10垂直起降固定翼无人机航摄系统和Pix4Dmapper成像系统,详细阐述了从无人机航测到内业影像生成的全部流程,通过对生成正射影像进行检核,结果表明CW-10无人机航摄系统和Pix4Dmapper成像系统能够满足应急测绘在时效性、精准性的要求。

无人机在露天开采矿山测量中的应用分析

在露天开采矿山测量工作中,贵州省山高谷深的地形特点,导致测量设备信号差,测量精度无法保障,加之露天开采矿山边坡陡峭、攀爬困难,导致测量工作效率低、精度低,还可能造成安全事故。常用的测量手段已无法满足当前矿山监管部门严格的监测要求。运用无人机测量能够解决上述问题,并达到矿山监管部门的监测要求。

基于无人机航空摄影技术的滑坡稳定性分析

滑坡稳定性定量评价是滑坡研究的重要内容,是选择滑坡灾害防治方案的重要技术依据。计算模型的建立是滑坡稳定性定量分析的必要条件,而传统建模方法,首先需要借助GPS-RTK或全站仪等经人工野外实地测量获得地面线,再手动绘制剖面图,最后建立计算模型。而无人机航空摄影技术可以快速获取精准大比例尺数字正射影像图(DOM),然后通过影像处理软件便可提取地面地形数据,从而可利用CASS软件直接切取剖面图。经相互验证对比发现,无人机航空摄影技术获取的高程数据满足工程需求,同时,具有快速、高效、省时、经济和方便等特点。

基于无人机航测技术的林草区植被快速分类方法研究

林草区植被种类多,覆盖面积大,调查难度大,如何利用新兴技术手段快速实现植被识别与分类,成为当下重要研究内容。以广东省FY湿地公园A1测绘项目区为研究对象,研究了基于无人机航测技术,通过正射影像建模、色斑差异化分区、神经网络模型训练,对林草区植被快速分类方法。研究结果表明:随机抽取的20个不同类别植被色斑与人工现场复核的植被区域分类识别正确率达到90%。基于无人机航测技术的林草区植被快速分类方法能够快速有效地对林草区植被进行分类,且植被分类效果和精度满足要求,不仅显著提升了林草资源监测的效率和精度,还为生态保护、资源管理、灾害预警及生态修复规划提供了强有力的技术支持。