航空攝影測量基礎及應用課件

航空攝影測量基礎及應用深圳飛馬機器人科技有限公司航空攝影測量基礎及應用深圳飛馬機器人科技有限公司1攝影測量簡介2測量基礎理論3航測生產流程4基于傾斜攝影測量的應用5無人機航測特點及應用6無人機管家介紹主要內容1攝影測量簡介2測量基礎理論3航測生產流程4基于傾斜國際攝影測量與遙感學會（ISPRS）在1988年對攝影測量與遙感下的定義為：“攝影測量與遙感乃是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數字表達進行記錄、量測和解譯的過程獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學和技術”攝影測量分類：可從不同角度對攝影測量學進行分類；按距離遠近分為：航天攝影測量、航空攝影測量、低空攝影測量、近景攝影測量航天航空低空近景1攝影測量簡介航天航空低空近景1攝影測量簡介應用從飛機上對地表面所攝得的像片為基礎，根據幾何特征和物理特征進行量測和分析，從而確定地面上物體的形狀，大小，空間位置及相互關系。航空攝影測量定義：航空攝影測量的任務：4D產品：DOM（數字正射影像圖）、DEM（數字高程模型）、DRG（數字柵格地圖）、DLG（數字線劃地圖）三維模型應用從飛機上對地表面所攝得的像片為基礎，根據幾何特征和物理特

2測量基礎理論1地球坐標系：用于研究地球上物體的定位與運動，是以旋轉橢球為參照體建立的坐標系統(tǒng)定義坐標系的要素：原點位置、尺度與坐標軸指向，還包括一些天文，物理，地球等參數，若采用大地坐標形式，還需要橢球元素。坐標系分為兩大類：地心坐標系和參心坐標系參心坐標系：1954年北京坐標系，1980年國家大地坐標系，地心坐標系：WGS84世界大地坐標系，CGCS2000國家大地坐標系。坐標系名稱長半軸m短半軸m扁率備注WGS1984637813763567521:298.257563美國GPS采用的地心坐標系，wgs84橢球Xian1980637814063567551:298.2571975國際橢球，參心坐標系Beijing1954637824563568631:298.3克拉索夫斯基橢球，參心坐標系CGC2000637813763567521/298.257222101地球質量中心2測量基礎理論坐標系名稱長半軸m短半軸m坐標系的表達形式：1空間大地坐標系：BLH2空間直角坐標系:XYZ3投影平面直角坐標系:xyh1）高斯克呂格投影：等角橫切圓柱投影3度分帶、6度分帶一般以中央經線投影為縱軸ｘ，赤道投影為橫軸Ｙ，兩軸交點幾位各帶的坐標原點。為避免出現負值，在投影中將坐標軸西移５００公里當起始軸。為區(qū)別某一坐標高斯平面直角坐標系系統(tǒng)屬于那一帶，通常在橫軸坐標前加上帶號。如(4231898,21689666)，其中21即為帶號坐標系的表達形式：1）高斯克呂格投影：等角橫切圓柱投影3度2）UTM:等角橫軸割圓柱投影將北緯84度至南緯80度之間按經度分為60個帶,每帶6度.從西經180度起算3）地方獨立坐標系：基于限制變形，以及方便實用科學的目的，在許多城市和工程測量中，常常會建立適合本地區(qū)的地方獨立坐標系。4）坐標系轉換：同一橢球下的坐標轉換是嚴密的。不同橢球下的坐標轉換是不嚴密的。坐標轉換方法：七參數（三維，ｘｙｚ平移，ｘｙｚ旋轉，尺度變化ｋ），需要在一個地區(qū)需要三個以上的已知點。7參數是根據3個或以上控制點在2個空間直角坐標系中的坐標計算得到。四參數（只考慮平面）：

X平移，Y平移，旋轉角度a，尺度變化K。4參數是根據3個或以上控制點在2個空間直角坐標系中的坐標計算得到

航空攝影測量基礎及應用課件2高程參照系統(tǒng)常用的高程系統(tǒng)有大地高系統(tǒng)、正高系統(tǒng)和正常高系統(tǒng)大地高系統(tǒng)H：以參考橢球面為基準面的高程系統(tǒng)，也稱為橢球高。正高系統(tǒng)Hg：以大地水準面為基準面的高程系統(tǒng)正常高系統(tǒng)Hr：是以似大地水準面為基準的高程系統(tǒng)。我國采用的是正常高系統(tǒng)，主要有1956年黃海高程系統(tǒng)和1985國家高程基準工程建設主要采用的是1985高程基準高程異常（ζ）：大地高與正常高的差異叫做高程異常。

2高程參照系統(tǒng)3共線方程：在攝影測量學中，按照投影中心、像點和相應的地面點的理想共線關系建立的數學模型，稱為共線條件方程內方位元素:X0Y0f外方位元素:XS

YSZSΨ

ω

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內方位元素:X0Y0f航測生產流程3航測生產流程航測生產流程3航測生產流程航向重疊度＞65%，旁向重疊度＞35%無航攝漏洞。。。選取目視特征點位外業(yè)控制點的采集原則均勻分布于測區(qū)內位于重疊區(qū)內1）

數據獲取航向重疊度＞65%，旁向重疊度＞35%選取目視特征點位外業(yè)控利用少量地面控制點來計算一個測區(qū)中所有影像的外方位元素和所有加密點的地面坐標?；謴驮加跋竦奈恢茫ê妥藨B(tài)）高精度差分POS:輔助光束法區(qū)域網平差技術，可大幅減少像控點的使用量，從而實現無人機的高精度測繪。2）

空三利用少量地面控制點來計算一個測區(qū)中所有影像的外方位元素和所有航空影像POS文件相機參數初始構網控制點量測與調整平差解算空三成果控制資料質量檢查作業(yè)流程：航空影像POS文件相機參數初始構網控制點量測與調整平差解算空采用密集、逐點匹配算法特征匹配多視匹配多視立體匹配，獲取不同角度匹配點云效果，提高匹配效果與質量。3）DSM匹配采用密集、逐點匹配算法特征匹配多視匹配多視立體匹配，獲取不同航攝資料空三成果立體模型粗DEM匹配特征采集DEM編輯質量檢查DEM成果特征點線采集特征數據構TINDLG編輯質量檢查DEM成果內插DEM否否作業(yè)流程：航攝資料空三成果立體模型粗DEM匹配特征采集DEM質量檢查D傳統(tǒng)正射：經過數字高程模型(DEM)采用數字微分糾正、鑲嵌得到正射影像。4）DOM制作影像資料高程模型空三成果正射糾正影像勻色影像鑲嵌DOM質量檢查4）DOM制作影像資料高程模型空三成果正射糾正影像勻色影像真正射影像：是利用數字表面模型DSM，采用數字微分糾正技術，改正原始影像的幾何變形，保證影像上每點都是完全垂直視角。下圖反映了傳統(tǒng)正射影像與真正射影像之間的主要區(qū)別。(a)傳統(tǒng)正射影像中有建筑物傾斜效果(b)真正射影像中沒有任何建筑物傾斜效果傳統(tǒng)正射影像真正射真正射影像：傳統(tǒng)正射影像真正射航攝資料空三成果立體模型地物采集DEM編輯質量檢查DLG成果否正射影像數據更新調繪成果還有基于正射影像直接進行DLG采集,DEM獲取等高線。外業(yè)調繪：屬性調查，屋檐改正，遮擋補繪5）DLG制作航攝資料空三成果立體模型地物采集DEM質量檢查DLG成果否正4基于傾斜攝影測量的應用通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從垂直、傾斜等不同角度采集影像，獲取地面物體更為完整準確的信息。目前常見的傾斜攝影：五相機鏡頭：一次獲取五個視角影像雙相機鏡頭：通過往返航線實現多角度影像獲取4基于傾斜攝影測量的應用通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感成果滿足精度要求真正射對象化操作簡單自動化傾斜攝影處理流程：成果滿足精度要求真正射對象化操作簡單自動化傾斜攝影處理流程：F200三維成果F200三維成果無人機航測優(yōu)勢：1機動性、靈活性和安全性2低空作業(yè)，獲取高分辨率影像3精度高，滿足大比例尺測圖精度4成本相對較低，操作簡單5周期短效率高數據特點：

1重疊度高、傾角大

2掛載非量測相機，相幅小，畸變差大

3影像分辨率高。。。。5無人機航測特點及應用無人機航測優(yōu)勢：5無人機航測特點及應用航空攝影測量基礎及應用課件24智航線SmartPlan自動生成最佳航線、全自動飛行控制，引導式操作、快速質檢、一鍵拼圖、維修與保養(yǎng)滿足無控制亞米級直接定向成圖精度和稀少控制點1：500地形圖精度無人機管家一站式提供構架航線設計、控制點自動布設、差分GPS數據解算、智能多點量測和GPS輔助高精度空三解算無人機管家支持熱紅外傳感器一鍵成圖及專題圖制作2.0智飛行SmartFly智檢圖SmartCheck智理圖SmartProcess智拼圖SmartMapSmartMonitor智監(jiān)控航線規(guī)劃和設計變得簡單輕松繪制測區(qū)、智能劃分飛行任務自動生成帶狀航線、構架航線、傾斜相機航線飛行狀態(tài)實時呈現可視化飛行參數、修改飛行狀態(tài)智能預警確保飛行安全飛行數據和質量報告一目了然航飛質量現場檢查評估、快速獲取航飛質量報告，提高質檢效率和后期處理的可靠性豐富的無人機數據處理工具箱飛行檢校、畸變去除、后差分GPS數據處理、控制點布設，影像勻光勻色、增強、金字塔創(chuàng)建、格式轉換、影像在線發(fā)布空三、特征點匹配、控制點量測、正射糾正、勻色、鑲嵌高精度、高質量影像拼接圖，高密度彩色點云輸出，控制點智能量測，GPS輔助空三，解算空三成果，一鍵成圖無人機飛行盡在掌控提供了飛行過程可視化統(tǒng)計回放、飛行記錄分析及展示匯總的功能。6無人機管家介紹24智航線自動生成最佳航線、全自動飛行控制，引導式操作、快速謝謝！謝謝！航空攝影測量基礎及應用深圳飛馬機器人科技有限公司航空攝影測量基礎及應用深圳飛馬機器人科技有限公司1攝影測量簡介2測量基礎理論3航測生產流程4基于傾斜攝影測量的應用5無人機航測特點及應用6無人機管家介紹主要內容1攝影測量簡介2測量基礎理論3航測生產流程4基于傾斜國際攝影測量與遙感學會（ISPRS）在1988年對攝影測量與遙感下的定義為：“攝影測量與遙感乃是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數字表達進行記錄、量測和解譯的過程獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學和技術”攝影測量分類：可從不同角度對攝影測量學進行分類；按距離遠近分為：航天攝影測量、航空攝影測量、低空攝影測量、近景攝影測量航天航空低空近景1攝影測量簡介航天航空低空近景1攝影測量簡介應用從飛機上對地表面所攝得的像片為基礎，根據幾何特征和物理特征進行量測和分析，從而確定地面上物體的形狀，大小，空間位置及相互關系。航空攝影測量定義：航空攝影測量的任務：4D產品：DOM（數字正射影像圖）、DEM（數字高程模型）、DRG（數字柵格地圖）、DLG（數字線劃地圖）三維模型應用從飛機上對地表面所攝得的像片為基礎，根據幾何特征和物理特

2測量基礎理論1地球坐標系：用于研究地球上物體的定位與運動，是以旋轉橢球為參照體建立的坐標系統(tǒng)定義坐標系的要素：原點位置、尺度與坐標軸指向，還包括一些天文，物理，地球等參數，若采用大地坐標形式，還需要橢球元素。坐標系分為兩大類：地心坐標系和參心坐標系參心坐標系：1954年北京坐標系，1980年國家大地坐標系，地心坐標系：WGS84世界大地坐標系，CGCS2000國家大地坐標系。坐標系名稱長半軸m短半軸m扁率備注WGS1984637813763567521:298.257563美國GPS采用的地心坐標系，wgs84橢球Xian1980637814063567551:298.2571975國際橢球，參心坐標系Beijing1954637824563568631:298.3克拉索夫斯基橢球，參心坐標系CGC2000637813763567521/298.257222101地球質量中心2測量基礎理論坐標系名稱長半軸m短半軸m坐標系的表達形式：1空間大地坐標系：BLH2空間直角坐標系:XYZ3投影平面直角坐標系:xyh1）高斯克呂格投影：等角橫切圓柱投影3度分帶、6度分帶一般以中央經線投影為縱軸ｘ，赤道投影為橫軸Ｙ，兩軸交點幾位各帶的坐標原點。為避免出現負值，在投影中將坐標軸西移５００公里當起始軸。為區(qū)別某一坐標高斯平面直角坐標系系統(tǒng)屬于那一帶，通常在橫軸坐標前加上帶號。如(4231898,21689666)，其中21即為帶號坐標系的表達形式：1）高斯克呂格投影：等角橫切圓柱投影3度2）UTM:等角橫軸割圓柱投影將北緯84度至南緯80度之間按經度分為60個帶,每帶6度.從西經180度起算3）地方獨立坐標系：基于限制變形，以及方便實用科學的目的，在許多城市和工程測量中，常常會建立適合本地區(qū)的地方獨立坐標系。4）坐標系轉換：同一橢球下的坐標轉換是嚴密的。不同橢球下的坐標轉換是不嚴密的。坐標轉換方法：七參數（三維，ｘｙｚ平移，ｘｙｚ旋轉，尺度變化ｋ），需要在一個地區(qū)需要三個以上的已知點。7參數是根據3個或以上控制點在2個空間直角坐標系中的坐標計算得到。四參數（只考慮平面）：

X平移，Y平移，旋轉角度a，尺度變化K。4參數是根據3個或以上控制點在2個空間直角坐標系中的坐標計算得到

航空攝影測量基礎及應用課件2高程參照系統(tǒng)常用的高程系統(tǒng)有大地高系統(tǒng)、正高系統(tǒng)和正常高系統(tǒng)大地高系統(tǒng)H：以參考橢球面為基準面的高程系統(tǒng)，也稱為橢球高。正高系統(tǒng)Hg：以大地水準面為基準面的高程系統(tǒng)正常高系統(tǒng)Hr：是以似大地水準面為基準的高程系統(tǒng)。我國采用的是正常高系統(tǒng)，主要有1956年黃海高程系統(tǒng)和1985國家高程基準工程建設主要采用的是1985高程基準高程異常（ζ）：大地高與正常高的差異叫做高程異常。

2高程參照系統(tǒng)3共線方程：在攝影測量學中，按照投影中心、像點和相應的地面點的理想共線關系建立的數學模型，稱為共線條件方程內方位元素:X0Y0f外方位元素:XS

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內方位元素:X0Y0f航測生產流程3航測生產流程航測生產流程3航測生產流程航向重疊度＞65%，旁向重疊度＞35%無航攝漏洞。。。選取目視特征點位外業(yè)控制點的采集原則均勻分布于測區(qū)內位于重疊區(qū)內1）

數據獲取航向重疊度＞65%，旁向重疊度＞35%選取目視特征點位外業(yè)控利用少量地面控制點來計算一個測區(qū)中所有影像的外方位元素和所有加密點的地面坐標?；謴驮加跋竦奈恢茫ê妥藨B(tài)）高精度差分POS:輔助光束法區(qū)域網平差技術，可大幅減少像控點的使用量，從而實現無人機的高精度測繪。2）

空三利用少量地面控制點來計算一個測區(qū)中所有影像的外方位元素和所有航空影像POS文件相機參數初始構網控制點量測與調整平差解算空三成果控制資料質量檢查作業(yè)流程：航空影像POS文件相機參數初始構網控制點量測與調整平差解算空采用密集、逐點匹配算法特征匹配多視匹配多視立體匹配，獲取不同角度匹配點云效果，提高匹配效果與質量。3）DSM匹配采用密集、逐點匹配算法特征匹配多視匹配多視立體匹配，獲取不同航攝資料空三成果立體模型粗DEM匹配特征采集DEM編輯質量檢查DEM成果特征點線采集特征數據構TINDLG編輯質量檢查DEM成果內插DEM否否作業(yè)流程：航攝資料空三成果立體模型粗DEM匹配特征采集DEM質量檢查D傳統(tǒng)正射：經過數字高程模型(DEM)采用數字微分糾正、鑲嵌得到正射影像。4）DOM制作影像資料高程模型空三成果正射糾正影像勻色影像鑲嵌DOM質量檢查4）DOM制作影像資料高程模型空三成果正射糾正影像勻色影像真正射影像：是利用數字表面模型DSM，采用數字微分糾正技術，改正原始影像的幾何變形，保證影像上每點都是完全垂直視角。下圖反映了傳統(tǒng)正射影像與真正射影像之間的主要區(qū)別。(a)傳統(tǒng)正射影像中有建筑物傾斜效果(b)真正射影像中沒有任何建筑物傾斜效果傳統(tǒng)正射影像真正射真正射影像：傳統(tǒng)正射影像真正射航攝資料空三成果立體模型地物采集DEM編輯質量檢查DLG成果否正射影像數據更新調繪成果還有基于正射影像直接進行DLG采集,DEM獲取等高線。外業(yè)調繪：屬性調查，屋檐改正，遮擋補繪5）DLG制作航攝資料空三成果立體模型地物采集DEM質量檢查DLG成果否正4基于傾斜攝影測量的應用通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從垂直、傾斜等不同角度采集影像，獲取地面物體更為完整準確的信息。目前常見的傾斜攝影：五相機鏡頭：一次獲取五個視角影像雙相機鏡頭：通過往返航線實現多角度影像獲取4基于傾斜攝影測量的應用通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感成果滿足精度要求真正射對象化操作簡單自動化傾斜攝影處理流程：成果滿足精度要求真正射對象化操作簡單自動化傾斜攝影處理流程：F200三維成果F2