地面三维激光扫描与无人机倾斜摄影高压铁塔精度比较
发布时间:2021-01-31 10:05
地面三维激光扫描技术能快速获取高压铁塔表面数据,但容易出现数据盲区;无人机倾斜摄影测量机动性与灵活性高,但受控制点和航高等因素制约,得到的数据精度较低。文章联合地面三维激光扫描技术和无人机倾斜摄影技术采集高压铁塔三维空间数据,并进行测绘与三维建模,对垂向偏差精度比较分析,得到两种网格模型满足数据融合要求。同时,采用垂向偏差对点云精度与偏差量的大小区间分布比较,通过标志控制点拼接校正,使无人机影像点云的精度得以提高。
【文章来源】:工程技术研究. 2020,5(08)
【文章页数】:2 页
【部分图文】:
铁塔点云数据
采用大疆精灵4 Pro无人机与Altizure操控APP进行倾斜摄影测量,飞行设置航高为50m,航向重叠度为80%,旁向重叠度为70%,相机倾斜角为45°,对斜坡进行了正射与倾斜5个方向的航带摄影。在平地和坡度上设置10个标记控制点,选取其中6个作为空三控制点。激光扫描与无人机高压铁塔点云融合数据如图2所示。无人机影像网格模型与全站仪坐标比较如表1所示。由表1可以看出,位于平地上的标志点误差小于高压铁塔上的标志点误差,且空三控制点的误差小于非空三控制点的误差。X和Y的中误差分别为0.011m和0.011m。XY平面误差为0.016m,高程Z的中误差为0.020m,k7控制点Z值的最大误差为0.031m,表明模型对高程误差影响更大。
两组数据垂向方向的剖面对比如图3所示。三维激光点云与影像点云的垂向偏差量分布较为均匀,且差值在同一个方向上,但两种模型存在一定的倾斜量。具体偏差区间分布规律如表2所示。由表2可知,在中间区域的-0.02与+0.02的偏差值占43%,最大区间的偏差不超过±0.052m,并且分布数量较少。通过截面点云区间分布的垂向偏差比较,地面三维激光扫描数据和无人机点云数据主要点云偏差在±0.02左右,说明通过标志控制点的校正,无人机影像点云数据精度可以接近三维扫描点云精度。3 结束语
【参考文献】:
期刊论文
[1]图像处理技术在无人机电力线路巡检中的应用[J]. 吕吉伟. 通信电源技术. 2019(06)
[2]基于固定翼无人机激光雷达点云数据的输电线路三维建模与树障分析[J]. 阮峻,陶雄俊,韦新科,李红盛. 南方能源建设. 2019(01)
[3]基于北斗RTK定位的铁塔倾斜监测系统研究[J]. 李芝宏,王昕煜. 电气化铁道. 2019(01)
[4]三维激光扫描仪在电力铁塔结构提取中的应用[J]. 徐旭,王红改,李谋思. 城市勘测. 2018(04)
[5]风荷载作用下输电铁塔抗地表变形性能的试验研究[J]. 马维青,周景,袁广林,穆昭玺. 工业建筑. 2017(10)
[6]利用三维激光扫描技术进行输电铁塔变形监测研究[J]. 梁华,袁蕴良,王云端,刘秀涵. 测绘通报. 2017(07)
[7]基于ISS特征点结合改进ICP的点云配准算法[J]. 李仁忠,杨曼,田瑜,刘阳阳,张缓缓. 激光与光电子学进展. 2017(11)
[8]基于TLS的高压线塔倾斜度监测[J]. 刘云备,蔡来良,王姗姗,杨望山. 测绘工程. 2016(08)
[9]基于RANSAC算法的地铁隧道点云数据滤波[J]. 余鹏磊,于海洋,谢秋平,卢小平,李珵. 测绘工程. 2014(08)
[10]结合无人机和地面三维激光扫描技术获取高精度DEM及DOM[J]. 杨锋,缪志修,林春峰,闵世平. 铁道勘察. 2013(04)
本文编号:3010655
【文章来源】:工程技术研究. 2020,5(08)
【文章页数】:2 页
【部分图文】:
铁塔点云数据
采用大疆精灵4 Pro无人机与Altizure操控APP进行倾斜摄影测量,飞行设置航高为50m,航向重叠度为80%,旁向重叠度为70%,相机倾斜角为45°,对斜坡进行了正射与倾斜5个方向的航带摄影。在平地和坡度上设置10个标记控制点,选取其中6个作为空三控制点。激光扫描与无人机高压铁塔点云融合数据如图2所示。无人机影像网格模型与全站仪坐标比较如表1所示。由表1可以看出,位于平地上的标志点误差小于高压铁塔上的标志点误差,且空三控制点的误差小于非空三控制点的误差。X和Y的中误差分别为0.011m和0.011m。XY平面误差为0.016m,高程Z的中误差为0.020m,k7控制点Z值的最大误差为0.031m,表明模型对高程误差影响更大。
两组数据垂向方向的剖面对比如图3所示。三维激光点云与影像点云的垂向偏差量分布较为均匀,且差值在同一个方向上,但两种模型存在一定的倾斜量。具体偏差区间分布规律如表2所示。由表2可知,在中间区域的-0.02与+0.02的偏差值占43%,最大区间的偏差不超过±0.052m,并且分布数量较少。通过截面点云区间分布的垂向偏差比较,地面三维激光扫描数据和无人机点云数据主要点云偏差在±0.02左右,说明通过标志控制点的校正,无人机影像点云数据精度可以接近三维扫描点云精度。3 结束语
【参考文献】:
期刊论文
[1]图像处理技术在无人机电力线路巡检中的应用[J]. 吕吉伟. 通信电源技术. 2019(06)
[2]基于固定翼无人机激光雷达点云数据的输电线路三维建模与树障分析[J]. 阮峻,陶雄俊,韦新科,李红盛. 南方能源建设. 2019(01)
[3]基于北斗RTK定位的铁塔倾斜监测系统研究[J]. 李芝宏,王昕煜. 电气化铁道. 2019(01)
[4]三维激光扫描仪在电力铁塔结构提取中的应用[J]. 徐旭,王红改,李谋思. 城市勘测. 2018(04)
[5]风荷载作用下输电铁塔抗地表变形性能的试验研究[J]. 马维青,周景,袁广林,穆昭玺. 工业建筑. 2017(10)
[6]利用三维激光扫描技术进行输电铁塔变形监测研究[J]. 梁华,袁蕴良,王云端,刘秀涵. 测绘通报. 2017(07)
[7]基于ISS特征点结合改进ICP的点云配准算法[J]. 李仁忠,杨曼,田瑜,刘阳阳,张缓缓. 激光与光电子学进展. 2017(11)
[8]基于TLS的高压线塔倾斜度监测[J]. 刘云备,蔡来良,王姗姗,杨望山. 测绘工程. 2016(08)
[9]基于RANSAC算法的地铁隧道点云数据滤波[J]. 余鹏磊,于海洋,谢秋平,卢小平,李珵. 测绘工程. 2014(08)
[10]结合无人机和地面三维激光扫描技术获取高精度DEM及DOM[J]. 杨锋,缪志修,林春峰,闵世平. 铁道勘察. 2013(04)
本文编号:3010655
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3010655.html