DGPS辅助低空摄影测量控制点布设优化研究

发布时间：2020-05-30 07:26

【摘要】：在低空无人机摄影测量中,需要布设大量野外控制点来进行空中三角测量等内业工作是传统的作业模式。差分GPS(DGPS)技术与低空摄影测量技术的结合,有效地改变了的这种作业模式,该模式可获取更高精度的空间位置信息,并将其作为区域网平差的带权观测值作联合平差,从而提高外方位元素的精度。该系统仅需要少量野外控制点即可进行空三平差计算,从而减少外业工作量,缩短成图周期。差分GPS技术的出现,不但实现了减少影像处理时对野外控制点的依赖,还在一定程度上解决了在一些人们难以到达的困难地区开展测图工作的问题,并且还可以实现快速制图,生产多种类型的高精度数字地图产品。目前,利用DGPS辅助进行低空摄影测量在平原地区已经实现了不需要布设野外控制点制作比例尺为1:500的正射影像图。但是在丘陵,甚至山地区域暂时还不能实现不需要野外控制点完成的大比例尺测图,只能在精度满足要求的同时,尽可能的减少对野外控制点的依赖,从而减少工作量。本文在丘陵地区进行了实验,为了验证将事后差分GPS技术用于辅助进行低空无人机摄影测量时,在保证成果精度的前提下,针对野外控制点数量能减少的最大程度,做了如下研究:(1)研究了DGPS辅助低空无人机摄影测量技术的基本原理和数学基础。(2)分析了在DGPS辅助下进行低空无人机摄影测量的误差源和误差改正方法。(3)分析了在生成数字正射影像图的过程中,怎样纠正影像畸变差,并介绍了影像去噪、影像匹配、影像融合及影像拼接的原理和方法。(4)研究在丘陵地区,通过将事后差分GPS技术用于辅助进行低空无人机摄影测量,实现对野外控制点进行不同程度的抽稀,构成九种野外控制点布设方案,并对每一种方案下生成的数字正摄影像图进行精度评定和时间效率评定,进而寻求出一种最优的布点方案。通过DGPS辅助低空摄影测量进行数据解算,在丘陵地形的区域制作比例尺为1:1000的数字正摄影像图,在满足成图精度要求的同时,野外控制点个数减少了83%,时间节省了73%。这在实际工程项目中具有很大的意义,大大减少了野外工作量,提高了工作效率。
【图文】：

图 4.1 研究区域位置和地形示意图Fig4.1 Study of regional location and topographic map航摄的具体技术参数如下表所示：表 4.1 测区无人机航摄技术参数Table4.1 Aerial photography parameters of unmanned aerial vehicle项目 参数南北向航高（m） 500东西向航高（m） 600航向重叠度 75%旁向重叠度 45%每个航向航线条数（条） 12南北航向地面分辨率（m） 0.1拍数据进行检查，，本次研究所获取的影像质量和飞行质量的三章中的各项参数要求。究硬件与软件

图 4.2 DM-150 固定翼无人机Fig4.2 DM-150 fixed wing UAVDM-150 油动固定翼无人机的相关技术参数如下：表 4.2 DM-150 油动固定翼无人机的相关技术参数Table4.2 Related technical parameters of DM-150 oil fixed wing UAV机架机长 2.05m机翼面积 1.02m2机高 0.58m载荷舱容积 0.02m3空机重量 10kg螺旋桨 直径 0.55m飞行参数任务载荷 3kg - 6kg最大平飞速度 150km/h正常巡航速度 110km/h海平面最大爬升率 15m/s升限 5000m通信距离（无中继） 50km（无遮挡）续航时间 3h
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P231

【参考文献】

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9 刘凤英;陈天恩;王冬;石波;李国玉;;无人飞艇的差分GPS辅助空中三角测量精度分析[J];测绘科学;2014年01期

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10 秦先兵;IMU/DGPS辅助航空摄影测量中的航线设计研究[D];东华理工大学;2013年

本文编号：2687795