无人机免像控大比例尺测图与精度验证

无人机航空摄影技术如今已经普遍应用于大比例尺地图的制作生产.免像控技术作为一项应运而生的新技术,不但拥有着传统无人机测图的技术优势,还能够进一步减少内业对于空三加密的依赖,缩短航测成图生产周期而备受瞩目.本文主要对无人机免像控大比例尺测图技术进行研究,包括免像控航空摄影关键技术、生产流程、成图精度等多个方面,并结合大疆经纬M210无人机在安徽省宿州市的生产项目介绍无人机免像控航测系统制作大比例尺地形图的技术流程.精度验证表明:现阶段无人机免像控系统可以满足1:500大比例尺地形图生产的精度要求.     

无人机航摄系统在滩涂高程测量中的应用研究

从理论高程精度的公式推导出发,阐述了像素分辨率和基高比是影响理论高程测量精度的主要因素,指出了理论高程精度对航摄系统的选择以及飞行参数的设计具有重要参考价值;进行了无人机航摄系统在滩涂高程测量中的应用试验,结果表明,无人机航摄系统的实际高程测量精度可以优于±15cm;最后通过理论高程精度和实测高程精度的对比分析,指出影像质量、像控精度以及空三解算精度等因素的优化是实测高程测量精度进一步提升的关键。     

无人机航测空三点误差分布及像控点对其精度影响机理

无人机以其机动灵活、受天气影响小、快速获取目标区域影像的优势已成为矿区地表形变监测的重要方法,如何提升无人机测量精度是亟需解决的关键问题。在系统分析无人机监测地表点精度影响因素基础上,重点研究了像控点质量对空三点误差分布、精度的影响规律。首先采用大量的重复观测实验的方法,研究揭示了在四周均匀布设像控点条件下,监测点平面位置、高程的误差特性及其分布特征;在此基础上,通过对像控点平面坐标、高程坐标施加随机误差,研究了像控点平面、高程精度与监测点平面、高程精度的对应关系。最后,依据前述研究成果,给出了提升无人机地表沉陷监测精度的策略。研究结果表明,在四周均匀布设像控点条件下,无人机测量点位平面、高程误差符合正态分布规律,但存在一定的系统误差影响;像控点平面坐标、高程坐标对空三解算平面坐标、高程坐标影响具有独立性;通过对多次测量结果进行数字平均可以有效提升测量精度。研究成果为采煤塌陷区无人机高精度监测方案设计提供理论与技术支撑。     

空三加密在数字摄影测量中的精度分析

该文结合章丘市1∶2000地形图绘制项目的具体实践,认为航空摄影测量产品误差来源主要为空三加密这一重要工序,影响空三加密精度的因素主要为：影像质量（分辨率、清晰度、重叠度）、像控点选取及精度、加密点的选取及加密解算方法、加密人员的经验等。找出影响空三加密精度的主要因素及解决办法,结合生产实践解决了1∶2000地形图绘制空三加密精度问题。     

无人机航摄在丘陵地区大比例尺地形图测绘中的应用研究

通过对无人机系统的组成及特点展开具体分析,继而阐述飞行姿态、航线设计、镜头检校、自动空三与模型创建、像控点布设方案和基于立体采集的无人机航摄成图的精度控制要点,并对当前无人机航摄在丘陵地区地形图成图中的应用现状展开详细阐述,以实例分析的方式,通过精度分析,证明无人机航摄成图精度满足丘陵地区1∶2 000地形图的精度要求。     

无人机航摄大比例尺地图试验

利用固定翼无人机航摄测绘1：2000、1：1000、1：500地图,检验无人机航测成图能否满足相应规范的精度要求,为以后无人机航摄测绘大比例尺地图提供经验。     

线性工程控制网分级平差优化方法关键技术研究

采用控制网分级优化平差的方法,对狭长线性控制网进行了衔接工程控制点取值、不同解算精度基线的联合平差方法、导线边长改正对平差结果的影响等方面的研究,发现同名控制点在不同的衔接工程控制网解算结果存在一定的差异,不同解算精度的基线直接合并平差容易导致平差精度较低,导线边长改正对平差结果的影响与工程距离中央子午线的远近等因素有关,通过厦门仙岳高架控制网工程实例分析,提出了一级GNSS控制网与城市CORS站联测,以保证与衔接工程在空间基准的一致性,以及不同解算精度的基线进行分别定权后再优化平差等方案。     

间接平差与矩阵QR分解

间接平差是最常用的平差方法,在采用法方程式进行解算时,由于各种客观原因可能会导致病态性的产生。主要探讨了采用QR分解进行误差方程式进行直接解算的算法,给出了等精度情况下、不等精度情况下和附有限制条件下间接平差的解算公式和精度评定公式,得出的计算公式对于测量平差的直接解算具有一定的参考意义。     

“空天地”一体化技术在采空区形变监测中的应用CSCD

河北滦平县张百湾镇周台子村由于多年矿山开采遗留下大量的采空区,部分采空区未做任何处理存在塌陷隐患,严重制约当地的经济发展和社会稳定。对该地区采空区形变调查和实地监测十分有必要。文中综合应用合成孔径雷达干涉测量技术、无人机摄影测量技术、三维激光扫描技术对采空区的空间分布进行划分确定和形变监测。首先应用小基线集技术对采空区进行地表形变解算。然后应用无人机数据构建研究区的三维模型,并通过多期无人机航飞数据,计算2次航飞间地表变化,佐证InSAR技术的结果。最后应用三维激光扫描技术,对部分重点区域进行三维激光扫描,建立采空区精细化模型。研究结果表明,三种技术的联合监测结果表现出高度的一致性,其中InSAR技术探测出研究区最大形变速率-25 mm/a,结合2期无人机正射模型DEM与三维激光扫描数据差分结果确定出采空区17处的高风险区域,部分区域对居民区和道路有影响。基于“空天地”一体化技术具有较高的可靠性,可应用于矿区采空区形变调查和地面沉降监测。     

GAMIT与BERNESE在GPS基线解算中的比较

对高精度数据处理软件BERNESE和GAMIT进行了简单介绍,并用这两种后处理软件来处理长度大于1 000km的基线,对各种软件解算的结果进行了比对分析,得出两种软件在数据处理方法、精度、解算准确度等方面的差别,并对其使用条件提出了建议。     

一种无人机测绘稳健性评价新方法及应用试验

基于无人机摄影测量技术,对盛海花园小区进行了1∶500大比例尺地形图测绘,获得了高精度数字线划成果。通过与RTK测图成果比对,验证了地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差、地物点相对于邻近地物点的间距中误差和高程中误差符合规范精度要求。针对无人机测绘的不稳定性,提出了稳健性精度及其验证方法,经检验平面稳健性精度高达93. 2%,高程稳健性精度达到86. 4%,因此不失为一种可行的测图新手段,对于提高测绘效率具有重要意义,也为类似测绘工程提供一个可借鉴技术依据。     

无人机遥感系统在国土资源执法监察中的应用研究

无人机遥感系统是一种新型的高分辨率影像数据快速获取方式,具有高效快速、精细准确、作业成本低等特点。本文介绍了无人机遥感系统的组成、特点,设计了无人机遥感系统在国土资源执法监察中应用的技术流程,并以芜湖县湾沚镇为航摄区域进行实例验证分析。通过遥感影像的几何校正、空三加密、图像拼接和数据精度分析等数据预处理,套合比对2011年度的卫星影像数据和第二次土地调查的土地利用现状数据库,对国土资源执法监察区域的土地利用变化情况进行了初步评价,取得了较好的效果。     

大比例正射影像图质量控制技术探讨

数字高程模型(DEM)的选用是影响大比例尺正射影像图(DOM)平面精度的首要因素,相对DEM精度不足的部分进行有效编辑处理,使影像既不变形扭曲,又能达到平面精度设计要求。DOM平面精度质量控制是通过全程生产工艺中,采集检查点与正射影像套合检查,求算平面精度对DOM的质量进行有效控制,省时省力更能提高生产效率。     

青藏高原东昆仑白干湖地区高精度磁测在1/5万矿调中的应用效果

我国青藏高原东昆仑地区大比例尺高精度磁测工作属空白区.我单位配合矿调项目在该区开展了1/5万高精度磁测工作.本文通过该区工作结果,简要论述了高精度磁测工作方法,解译断裂构造,圈定隐伏岩体,异常提取以及异常与矿产的关系,并概述了磁测异常反演后与矿体的空问关系.通过磁测异常的解释推断,该方法在本区可指导找矿.     

青藏高原高海拔—难进入地区无人机地质调查试验研究与应用展望

青藏高原空气稀薄、气候恶劣、环境脆弱,是世界海拔最高、面积最大、地质构造最为复杂的地区,被称为世界第三极和造山的高原,属于全球典型的高海拔—难进入地区,传统的地质工作方法受到一定制约。本文首次将无人机引入海拔5000 m的藏北高原开展地质调查工作,探索研发无人机地质填图技术。通过5种不同类型无人机填图飞行试验,本文认为固定翼和旋翼无人机经螺旋桨、机身机翼以及倾斜摄影平台升级后可用于高海拔—难进入地区的大—中等比例尺（1∶50000至1∶1000）区域地质调查等地学领域野外作业。改进后的无人机理论寿命更长、飞行更加平稳、影像质量大幅提升。经实地飞行试验和野外校验,无人机获得的影像数据精度优于遥感卫星,局部精度最高可达3 cm,各地质体接触关系及纹理清晰明显,地质解译效果好,总体正确率高于95%。无人机地质填图技术具有成本低、数据获取快速、空间分辨率高、搭载设备类型多样等优势,在未来可与大数据、移动互联网、人工智能、虚拟现实技术结合创建一种安全、多维度、高精度虚拟地质作业平台,满足个性化、智能化、实时化、精确化的地质矿产工作需求。     

青藏高原高海拔—难进入地区无人机地质调查试验研究与应用展望

青藏高原空气稀薄、气候恶劣、环境脆弱,是世界海拔最高、面积最大、地质构造最为复杂的地区,被称为世界第三极和造山的高原,属于全球典型的高海拔—难进入地区,传统的地质工作方法受到一定制约。本文首次将无人机引入海拔5000 m的藏北高原开展地质调查工作,探索研发无人机地质填图技术。通过5种不同类型无人机填图飞行试验,本文认为固定翼和旋翼无人机经螺旋桨、机身机翼以及倾斜摄影平台升级后可用于高海拔—难进入地区的大—中等比例尺（1∶50000至1∶1000）区域地质调查等地学领域野外作业。改进后的无人机理论寿命更长、飞行更加平稳、影像质量大幅提升。经实地飞行试验和野外校验,无人机获得的影像数据精度优于遥感卫星,局部精度最高可达3 cm,各地质体接触关系及纹理清晰明显,地质解译效果好,总体正确率高于95%。无人机地质填图技术具有成本低、数据获取快速、空间分辨率高、搭载设备类型多样等优势,在未来可与大数据、移动互联网、人工智能、虚拟现实技术结合创建一种安全、多维度、高精度虚拟地质作业平台,满足个性化、智能化、实时化、精确化的地质矿产工作需求。     

新型无人机航磁系统在多宝山矿区的应用试验

通过气动外形、电磁兼容、数据传输、信息处理、传感器结构设计等关键技术攻关,基于彩虹三国产长航时无人机平台,集成了一套新型固定翼无人机航空磁测系统,在黑龙江省嫩江县多宝山矿区开展了1∶1万大比例尺航磁测量试验,验证了全自主飞行、高精度测控、超低空地形跟随、全天候作业等关键性能,介绍了本次试验的结果及与有人机航磁系统的应用效果对比,标志我内首次使用无人机进行面积性高精度航磁测量获得成功。     

土方计算精度与方格网边长之关系的研究

通过对方格网法在大比例尺地形图上计算挖（填）土石言精度的讨论,澄清了方格网边长与土石方量计算精度的关系,当土石方量计算精度一定时,对于不同的场平面积、地形图比例尺、地形坡度、施工高度,应采用不同的方格边长,一般情况下,不宜在１：２０００或更小比例尺图上进行,方格网边长不宜小于１ｍ。     

重力近区地形改正精度探讨

在大比例尺重力勘探工作中,近区、中区地形改正误差对重力总精度影响较大。在实际工作中,近区域地形改正一般采用实测或用地形图读图计算;中区地形改正一般采用地形图读图计算,《大比例尺重力勘查规范》只考虑地形图高程精度对重力总精度的影响,忽略了地形图平面坐标精度对重力总精度影响。这里从锥形、扇形基本地形改正公式推导出发,探讨不同比例尺,不同高程,平面精度对重力总精度的影响,并提出了不同地形改正精度对地形图比例尺及高程,平面精度要求建议。     

联合Sentinel-1与Landsat8影像的希夏邦马峰冰川三维运动反演

SAR偏移量技术和光学偏移量技术是冰川运动监测重要的技术手段,但目前对于融合不同平台的影像进行三维形变的研究较少。文章选取2019年11月至2021年1月西藏聂拉木县希夏邦马峰地区的大型冰川作为研究对象,基于方差分量估计融合该研究区的Sentinel-1与Landsat8两种数据进行冰川的三维位移解算,选取了同一时期的光学影像对偏移量估计结果进行对比分析,同时选取稳定区域进行精度评估,分析该方法在冰川运动监测中的适用性和精确性。结果表明,该冰川在2019年11月至2021年1月,联合解算的东西向最大流速为21 cm/d,南北向最大流速为68 cm/d,垂直向最大流速为17 cm/d。对比单一影像获取的冰川位移结果,多影像联合解算方法,能够弥补SAR数据的失相干和光学数据的低质量像元值的不足,获得更加完整和详细的冰川信息,监测结果精度更高。可为利用不同平台的数据联合监测山地冰川的多维度和高精度变化提供参考和技术支持。