测绘装备变革史
航测和模型是什么关系?
航测的主要成果:
传统4D产品:
DOM(DigitalOrthoMap):数字正射影像
DEM(DigitalElevationModel):数字高程模型
DLG(DigitalLineGraphic):数字线划图
DRG(DigitalRasterGraphic):数字栅格图
新型测绘成果:
DSM(DigitalSurfaceModel):数字表面模型
PointCloud:密集点云
TextureMesh:实景三维模型
二维三维模型能够被照片或全景照片代替?
模型生产
模型生产原理及作业流程
(1)模型生产的基本教学模型
(2)模型结构
密集点云?不规则三角网?白模?三维模型
(3)三维模型生产原理
如何由照片得到三维模型
多视角照片获取?特征点提取?三角运算?位姿校正?生成点云?三角构网?纹理映射?三维模型
(4)二维模型生产原理
正射影像如何生成
(5)航测的工作流程
成果要求中经常提到的概念
航测相关基础概念介绍
(3)控制点和检查点
(4)精度
绝对精度:地图上的点坐标与其在世界坐标系下坐标的差异——点的位置
相对精度:地图上两个点之间距离与实际具体的差异——两点的距离
?如何提升建模的绝对精度?——把画牢牢的钉在墙上像控点
?如何定量的评价建模的绝对精度?——画挂好后再拿一个钉子去比对,看看会不会没有铺平检查点
(5)1:
(6)常见的坐标系与投影
为什么需要做投影?
照片和全景照片,无法替代三维和二维模型。目前大部分成熟的应用(如地图),均是在二维层面上开展的,只有三维模型,应用不是很方便,测量也不直观。
为什么会有那么多不同的投影?
将球体拍平成一个平面,一定会有变形。各地区为了使得自身所在区域变形最小,就衍生出不同的坐标系与不同的投影方式。
常见的投影有哪些?
?CGCS
?WGS84
?高斯-克吕格投影
?UTM投影
(7)不同的高程系统
大地高
点位沿椭球面的法线至椭球面的高度称“大地高”,又名椭球高;GPS读出的高度是大地高。
海拔高
点位沿铅垂线至大地水准面的高度称海拔高,也叫做正常高;地形图上标出的高度是海拔高。
85高
国内测绘成果均要求高程系统为85海拔高,即以青岛验潮站年~年的潮汐观测资料为依据测算的*海平均海面为起算依据。85高与椭球高差异值最大可达米以上,且85高与椭球高的高程异常值属于涉密文件。
*测绘成果要求的高程均为海拔高。
如何生产一个高精度的模型
拍照点S1、S2的位置要准确
?飞机的位置要准确——GNSS、RTK、PPK
?位置要补偿到CMOS中心——位置补偿
?保存的位置得是曝光中心时刻的位置——时间同步
a1和a2所在的照片有什么特点?
?同时看到A的照片——重叠度
?平整的照片——畸变
?不割裂的照片——全局机械快门
生产合格的模型之外业篇
(1)获取准确的飞机位置
GNSS(全球导航卫星系统)
?北斗卫星导航系统
?GPS
?伽利略卫星导航系统
?格洛纳斯
RTK定位技术
实时动态差分技术,能够在野外实时得到厘米级定位的位置信息。
PPK定位技术
PPK是一种获取厘米级定位精度信息的后处理差分技术,相对于RTK(Realtimekinematic)实时差分定位而言,PPK可以将移动端和基站端的数据分别记录下来,进行后处理差分,因此不受限于基站与移动站间的通信链路与协议。
RTK与PPK的不同点
RTK是实时定位,PPK需要后处理;
RTK需要遥控器跟基站、飞机实时连接,PPK不需要;
RTK解决不了飞机与遥控器信号遮挡的问题,PPK可以;
RTK可以准确的进行航点飞行,PPK不行。
(2)获取准确的CMOS中心位置
时间同步
相机、云台、飞控、RTK之间实现微秒级时间同步,输出微秒级曝光中心时刻
位置补偿
实时进行飞机姿态、云台姿态、相机本身的位置补偿,每张照片均直接输出厘米级精度的CMOS中心位置
(3)获取有重叠度的照片
(4)获取“不割裂”的照片
快门与果冻效应
卷帘快门在拍摄相对移动的物体时,会产生明显的果冻效应;
全局快门能有效降低果冻效应;
相同条件下测试,P4R使用机械快门(全局快门)的绝对精度会是使用卷帘快门的10倍;
如何生产一个高精度的模型
获取准确的a1、a2
?如何分辨雕像的眼睛?——特征
?图像中的描述特征的点——特征点
S1可能不是照片的像素点中心位置
?光轴不统一——相机位置修正
实际航拍将有不止2张照片看到A
?多条射线如何相交于一点——相机姿态调整
生产合格的模型之内业篇
(1)相机位置和姿态
(2)空中三角测量
空三
空中三角测量,以视觉的重投影残差最小化为目标,在一定的先验条件下,求解相机成像时的位置和姿态。
空三成果
平差后相机曝光中心的准确位置跟成像姿态(即POS数据)
(3)空三成果
内参
与相机自身特性相关的参数,主要包括相机的焦距、像主点偏移量、畸变系数等。就精灵4RTK而言,在照片XMP信息中写入fx,fy,cx,cy,k1,k2,p1,p2,k3共9个内参数。
外参
相机的位置和姿态文件称之为外参,每一张照片的外参均不相同。
(4)模型的后续应用
代理合作
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项目合作
1、提供城市级大面积倾斜摄影测量、三维应用平台及定制开发服务;
2、提供房地一体测量项目一体化解决方案及技术支持;
3、提供三维建模及应用个节点大数据处理中心;
4、提供无人机航测技术培训服务,定期开班。
湖南中图通主营业务:
无人机硬件设备销售
无人机航测方案培训与推广
三维软件开发与应用三维数据处理
高精度实景三维数据获取
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