消费级无人机在宜居改造项目中的应用与研究

发布时间：2020-10-24 14:07

　　 近年来,伴随着无人机技术的日渐成熟与稳定,以无人机为飞行载体,摄影测量技术为理论基础,专业级镜头等硬件为支撑的城市建筑立体三维模型的构建工作,正在各个领域发挥着巨大的作用。专业级飞行平台搭载多镜头相机的高端配置组合,可以减小外业测绘人员的工作量,但是高投入、低回报显然不符合市场经济规律。消费级无人机因其价格低廉、操作方便、灵活机动、无须证照等优势,正在被更多领域所接受。本课题的研究借助消费级单镜头无人机,通过一次垂直视角与多次固定倾角的航摄方式,模拟专业级倾斜摄影镜头获取影像数据的方式实现了哈尔滨市道里区共乐小区适宜性居住环境改造项目的影像采集工作,通过模型建立和模型采编,制作了测区数字线划图与测绘统计表。将先进无人机遥感技术运用到实际生产项目中,分析方案各步骤的实施方法,总结施工经验。在节约施工成本,减少人力资源浪费的同时,在最短的工期内,保证测绘精度,完成测绘工作。将先进无人机遥感技术运用到实际生产项目中,解决其中存在的技术困难,总结施工经验,为类似工程项目提供了新的解决方案及测绘方法。本文主要的研究成果如下:(1)分析并从理论上阐述了消费级无人机进行倾斜摄影测量的实现方法。(2)建立合适的飞行方案,提出了建模过程与数据处理方法。(3)利用消费级单镜头无人机配合智能云台采集了占地面积为20万平方米的黑龙江省哈尔滨市道里区共乐小区宜居改造项目的多视影像数据,获取影像3200张,完成了测区三维模型构建,得到了模型检查点平面中误差为0.073m,模型检查点高程中误差为0.096m的三维模型,并分析了误差来源。(4)以黑龙江省哈尔滨市道里区共乐小区的三维实景模型为基础,绘制完成了测区1:500数字线划图。(5)将消费级无人机倾斜摄影测量的方法应用于宜居改造项目的前期整体测绘工作中,满足了宜居改造对测绘工作的需求,并取得较好效果。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V19
【部分图文】：

由于三维模型具有丰富的纹理信息和数据要素，接近真实的还原了实景地物，所以在城市建设、应急抢险救灾、土地规划开发等领域上得到了广泛认可与应用。图2.1 倾斜摄影测量的影像获取与成像方式图2.2 倾斜摄影测量的特点在传统摄影测量发展的前期，通常将航带的重叠度设置在 30%左右，这样生成的数字产品在大规模成图上具有一定优势，但是在城市三维模型的建立上，由于影像采

倾斜摄影测量五镜头相机

第 2 章 消费级无人机倾斜摄影的原理图2.5 倾斜视角采集航线设计示意图通过一次正射视角影像的采集与四次倾斜视角影像的采集，消费级单镜头无人机通过五次的飞行，就可以获取被摄区域内所有物体的表面纹理及飞行数据，完成了三维模型建立所需的数据基础。基于消费级无人机倾斜摄影的特点和它的成像质量分析，我们可以得出消费级单镜头无人机满足倾斜摄影测量的要求，但是在飞行方案的设计上要有别于专业测量无人机。首先，镜头的数量直接影响了影像采集的效率。由于消费级无人机仅有一个镜头相机，所以想要获取一个飞行位置的五幅影像图就需要通过五次曝光来完成。其次，续航能力直接影响了作业面积。由于消费级无人机通常搭载锂电池，这样做的目的是减轻机身重量
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本文编号：2854567