天狼星无人机摄影测量系统在大比例尺成图中的应用研究

发布时间：2017-06-21 06:09

  本文关键词：天狼星无人机摄影测量系统在大比例尺成图中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无人机技术具有低成本、低风险、高效率、高分辨等许多的特点,在很多的领域都得到了广泛的应用。无人机航空摄影测量技术在突发灾害应急救灾系统和小范围快速获取影像资料和快速成图方面,都有着自己独特的优势。目前已经成为了获取地理信息数据获取的有效手段之一。随着低空飞行器制造技术及电子技术的进步,低空遥感系统中的容量存储、安全飞控、精密导航定位、遥测遥控、通信及数据处理等关键技术逐渐成熟,低空遥感技术在我国得到广泛应用,但由于各种原因,该技术应用于1：500比例尺的DOM、DEM却很少,个重要原因是精度不能满足要求。本文以天狼星无人机航摄系统为研究对象,介绍了无人机航摄系统的发展、研究现状、相关基础理论、工作流程、工作方法等。结合天狼星无人机在上海和长沙的两个实验演示项目阐述天狼星无人机制作1：500比例尺的DEM、DOM的工艺流程。以实验获取的实际航摄数据,检查无人机所获取的影像资料并对所得到的数据的精度进行验证。其主要的研究内容包括：(1)系统的阐述了天狼星无人机航摄系统的结构和原理和数据处理软件。其中主要介绍了飞行控制系统MAVinci Desktop控制软件的使用方法和数据后处理软件Agisoft PhotoScan Professional的主要操作流程和功能特点。(2)在天狼星无人机航摄系统的基础上,通过采用GNSS实时动态差分技术、高精度的测时技术、数据处理技术,实现了利用低空无人机航摄系统制作1：500比例尺的DOM、 DEM;经试验验证后对DOM、DEM精度检查表明,该系统制作的在平原小区域范围内的DOM平面精度、DEM高程精度均符合1：500大比例尺的精度要求。(3)对比分析了使用天狼星无人机和传统无人机在制作大比例尺DEM、DOM时在成本和精度方面的差异。表明该无人机航摄系统突破了传统航空摄影测量模式,在小区域范围内无须地面控制点的,提高了工作效率,节省了大量成本。其数据处理可实现计算机全自动生产。
【关键词】：天狼星无人机 航空摄影测量 DEM DOM 精度分析
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P231
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究目的和意义13-14
• 1.3 国内外研究现状14-18
• 1.3.1 国外无人机研究现状15-16
• 1.3.2 国内无人机研究现状16-18
• 1.4 论文安排18-22
• 1.4.1. 研究内容及目标18-19
• 1.4.2 本文的章节安排19-22
• 第二章 天狼星无人机航测系统22-34
• 2.1 无人机摄影测量系统的组成22-29
• 2.1.1 无人机摄影测量系统概述22-23
• 2.1.2 “天狼星SIRIUS PRO”无人机结构23
• 2.1.3 “天狼星SIRIUS PRO”无人机摄影测量系统构成23-29
• 2.2 数据处理系统29-31
• 2.3 工作原理31
• 2.4 工作流程31-32
• 2.5 “天狼星SIRIUS PRO”无人机的特点32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 天狼星无人机摄影测量成图关键技术研究34-44
• 3.1 天狼星无人机地面控制点的布设34-37
• 3.1.1 GNSS RTK测量技术概念34
• 3.1.2 GNSS RTK测量系统结构组成34-35
• 3.1.3 GNSS RTK测量系统的工作原理和流程35-37
• 3.2. 无人机影像预处理37-41
• 3.2.1 镜头畸变纠正37-39
• 3.2.2 噪声去除方法39-41
• 3.3 影像匹配41-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 天狼星无人机遥感影像数据获取和处理44-56
• 4.1 无人机影像获取流程46-50
• 4.1.1 任务提出、目标确认46-47
• 4.1.2 航线设计47-48
• 4.1.3 作业飞行48-49
• 4.1.4 数据检查49-50
• 4.2 内业数据处理50-54
• 4.2.1 原始数据预处理及作业设备50-51
• 4.2.2 导入影像51
• 4.2.3 数据定向、点云处理51-52
• 4.2.4 立体建模52
• 4.2.5 制作纹理52
• 4.2.6 DEM制作52-53
• 4.2.7 数字正射影像图(DOM)制作53-54
• 4.3 本章小结54-56
• 第五章 天狼星无人机摄影测量成图精度分析56-70
• 5.1 无人机影像质量检查56-59
• 5.1.1 像片重叠度56-57
• 5.1.2 像片倾斜角与旋偏角57-58
• 5.1.3 航线弯曲58-59
• 5.1.4 航带内最大高差59
• 5.2 DEM、DOM精度检查59-67
• 5.2.1 DOM平面精度分析60-63
• 5.2.2 DEM高程精度分析63-65
• 5.2.3 比较两测区的成图精度65-67
• 5.3 像片倾角对成图的精度的影响67-69
• 5.3.1 像片倾角的产生67
• 5.3.2 像片倾角对平面的影响67-68
• 5.3.3 像片倾角对高差的影响68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 结论与展望70-74
• 6.1 传统无人机与天狼星无人机的比较70-71
• 6.1.1 传统的无人机70
• 6.1.2 天狼星无人机70-71
• 6.2 结论与展望71-74
• 6.2.1 主要研究内容与成果71-72
• 6.2.2 展望72-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78
• 附录 攻读硕士期间的主要科研工作78

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