利用无人机测定1500地形图质量控制研究文档格式.docx
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2012122870
指导教师:
史建青(副教授)
2016年5月
淮海工学院本科生毕业设计(论文)诚信承诺书
1.本人郑重地承诺所呈交的毕业设计(论文),是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。
2.本人在毕业设计(论文)中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。
3.本人承诺在毕业设计(论文)选题和研究过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。
4.在毕业设计(论文)中对侵犯任何方面知识产权的行为,由本人承担相应的法律责任。
毕业设计(论文)作者签名:
年月日
毕业设计(论文)中文摘要
500地形图质量控制研究
摘要:
在阅读国内外关于无人机测定大比例尺地形图相关文献的基础上,结合工程实践,简单的介绍无人机航拍系统的组成,对无人机测定大比例尺地形图的质量控制要求和方法进行详细研究。
首先,通过实例,对无人机测定1:
500地形图的主要过程进行介绍,之后通过对无人机航线的设计,测区像控点的布设,航向重叠、旁向重叠的控制,倾斜角的控制,航线弯曲度和航高的控制以及在数据处理过程中相片畸变的处理还有相片完整性平面精度,接边精度的检查对所测得的地形图进行精度分析和质量控制。
希望通过对于1:
500地形图的质量控制的研究,对将来城市规划,地形图绘制等工作提供有价值的参考。
关键词:
无人机;
大比例尺;
地形图
毕业设计(论文)外文摘要
Studyonqualitycontrolof1:
Abstract:
Inthereadingathomeandabroadonunmannedaerialvehicle(UAV)measuredonthebasisoflargescaletopographicmaprelatedliterature,combiningwithengineeringpractice,introducedwithoutaerialdronessystemconsistingof,ofunmannedaerialvehicle(UAV)determinationoflargescaletopographicmapofthequalitycontrolrequirementsandmethodswerestudiedindetail.First,throughanexample,theUAVareintroducedtodeterminethemainprocessof1:
500topographicmap,followedbyonman-machineroutedesign,surveyarealikethelayoutofthecontrolpoints,longitudinaloverlap,besidetotheoverlapofthecontrol,anglecontrol,routecurvatureairlinesandhighcontrolandinthedataprocessingphotodistortionintheprocessofprocessingandphotocompleteplaneaccuracy,precisionofedgeinspectionaccuracyanalysisandqualitycontrolofthemeasuredtopographicmap.Hopethatthroughthequalitycontrolofthe1:
500topographicmapofthestudy,thefutureofurbanplanning,mappingandotherworktoprovidevaluablereference.
Keywords:
UAV;
Large-Scale;
Topographicmap
目 录
1绪论………………………………………………………………………………1
1.1研究的目的和意义…………………………………………………………1
1.2国内外的研究现状……………………………………………………1
1.3突出存在的技术问题………………………………………………………1
1.4无人机航摄系统的发展前景………………………………………………2
2无人机航摄系统的组成…………………………………………………………2
3无人机外业测量流程……………………………………………………………3
4无人机航摄数据主要误差来源及其处理方法…………………………………3
4.1飞行姿态……………………………………………………………………4
4.2无人机自身结构……………………………………………………………4
4.3天气条件……………………………………………………………………4
4.4技术方案……………………………………………………………………5
4.5影像后处理软件……………………………………………………………7
5精度要求……………………………………………………………………………7
5.1工程测量、城市测量规范对于精度的要求……………………………………7
5.2常规航空摄影测量规范对于精度的要求……………………………………8
5.3低空无人机航空摄影测量规范对于精度的要求……………………………9
6无人机航摄1:
500地形图内业处理……………………………………………10
6.1数据资料收集与分析………………………………………………………11
6.2全图的快速拼接和几何纠正………………………………………………11
6.3空中三角测量………………………………………………………………11
7案例分析………………………………………………………………………12
7.1测区概况……………………………………………………………………12
7.2飞行质量要求………………………………………………………………12
7.3航线设计……………………………………………………………………12
7.4外业像控点…………………………………………………………………13
7.5内业数据处理………………………………………………………………15
8质量控制与保障…………………………………………………………………17
8.1飞行和摄影质量控制………………………………………………………18
8.2正射影像质量控制与保障…………………………………………………18
9精度分析…………………………………………………………………18
9.1平面检查……………………………………………………………………19
9.2高程检查……………………………………………………………………20
结论…………………………………………………………………………………22
致谢…………………………………………………………………………………23
参考文献……………………………………………………………………………24
1 绪论
1.1 研究的目的和意义
无人机航摄具有机动灵活、工作效率高、成本低、操作难度低、维护简单等优点。
同时有良好的适应性,无论是在城市内部的建筑物密集地区或者是在地形复杂的丘陵地区都会比传统的常规的测量方法效果好。
而且,无人机上面所搭载的相机也具有覆盖面积大的特点,支持倾斜成像的功能。
一般无人机航拍图像的空间分辨率可达到分米级,足够满足大部分的大比例尺地形图的要求。
然而,仍然有大量的问题,如图像的数量太多,基线短,图像重叠是不规则的,图像倾斜角度过大等。
所以本文通过实例,对于已有的数据根据现有的航空摄影测量规范和常规测量方法,对成果进行精度评估和质量控制进行研究。
1.2 国内外的研究现状
无人机1917年第一次出现,军事上的应用是加快无人机发展的,然后慢慢地在战斗中作为民用的侦察平台。
随着计算机技术的快速发展,通信技术,以及各种数字化、重量轻体积小,检测精度高的传感器的出现,让无人机更好地发展,使得无人机拥有更成熟的技术支持系统,无人机以其独特的性能优势让其从航空成像系统研究阶段到实际应用阶段,具有广阔的应用前景。
国外在遥感系统中的应用,对于无人机已经进行了广泛的研究。
日本使用拥有相机系统的无人直升机进行计算小面积耕地面积系数;
澳大利亚也使用“全球鹰”进行SAR成像研究,NASA也有多种无人机进行海洋监测、森林火灾监测、测量地球的磁场以及极地风暴的研究项目,美国农业部的无人机搭载近红外相机进行采集的作物生长监测和营养的作物的负载信息。
由于检测成本高,载人飞机对高危地区的遥感探测存在风险,一些美国科学家开始使用无人机进行极地遥感检测。
目前,无人机在空中图像系统中还是初级阶段的应用,但是无人机的生产还不够规范,需要投入大量的精力。
因为无人机拥有独特性的技术,所以相比于传统航摄系统,无人机航摄系统还存在很多关键技术问题急于解决。
1.3 突出存在的技术问题
(1)飞行安全问题:
无人机在完成航摄任务时是否可以顺利的完成,决定性的因素在于无人机的安全性。
(2)相机标定问题:
由于无人机航摄所使用的都是非专业量测的数码相机,因此相比于专业航摄相机,它有较大的镜头畸变,而畸变的产生会导致物点、投影中心、像点三点不再共线,同名光线不再相交,空间后方交会精度会降低,后期重建的物体几何模型也会发生变形。
(3)飞行姿态受天气影响的问题:
因为无人机拍摄出来的相片像幅通常都特别小,而且无人机的体积通常比较小,飞行过程中很容易受到外界气流的干扰,导致无人机的飞行姿态不稳定。
无人机航摄影像在重叠度与相机姿态角方面和传统航摄影像的区别如表1所示。
表1无人机航摄和传统航摄区别
航向重叠
旁向重叠
姿态角
基高比
传统航摄
60%
30%
<
3°
大
无人机航摄
70-85%
35-55%
可达10°
以上
小
1.4 无人机航摄系统的发展前景
由于技术进步和加大投资力度,无人机在很多民用领域的兴趣迅速增长。
为了顺应各个区域,以及整体城市发展部门的需要,在城市规划,田野考古,土地整治和监测,农田水利的建设,基础设施的建设,厂矿的建设,居民小区建设的许多方面,环保环境保护和生态建设等工作中都需要最新,最完整的地形和数据,政府各级部门和科学决策的基本要做好,这已成为急于解决问题的新开发区。
因此,无人机航测相机系统的出现为小型和中型城市,特别是市,镇,县,乡等的经济,文化建设起到了促进发展的重要作用。
国家出台了许多用于空中无人机的政策,在未来几年近年来,无人机系统的应用将得到快速发展。
无人机航摄系统也将在自然灾害应急响应,全国生态环境保护,矿产资源勘探,海洋环境监测,土地利用现状调查和水资源开发等领域得到更广泛的应用,无人机航空摄影系统在市场上的需求将进一步扩大
2 无人机航摄系统的组成
无人机航摄系统是无人机为平台,通过空
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- 利用 无人机 测定 1500 地形图 质量 控制 研究