拉萨航测技术总结11.30

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1、 拉萨无人机航测项目技术总结 西安道成测量技术有限公司西安道成测量技术有限公司 2016 年 11 月 目目 录录 1 1 项目概述项目概述 . 3 2 2 测区概况测区概况 . 3 3 3 作业依据与基本规定作业依据与基本规定 3 3.1 作业依据 3 3.2 基本规定 4 4 4 像控点测量像控点测量 4 4.1 布点原则 4 4.2 像控点布设 4 4.3 一般要求 5 5 5 航空摄影航空摄影 . 5 6 6 测绘成果质量情况测绘成果质量情况. 6 6.1 航摄数据采集 6 6.1.1 GPS 数据采集 . 6 6.1.2 采集影像数据的质量 7 6.1.3 飞行质量 . 7 6.1.

2、4 结论 . 7 6.2 内业数据处理 8 6.2.1 数据预处理 8 6.2.2 影像预处理 . 8 6.2.4 空三加密 . 9 6.2.5 加密精度对比检核 10 6.2.6 DEM 提取 . 26 6.2.7 DOM 制作 . 26 6.2.8 DLG 制作 . 26 6.2.8 结论 . 28 1 1 项目概述项目概述 西安道成测量技术有限公司受甲方委托，于 2016 年 9 月承担了 拉萨市拉墨线共 7 个隧道和桥涵工点的航空摄影、 航空摄影数据整理 和线画图制作任务，项目总体规划测区范围面积约为 0.7 平方千米。 2 2 测区概况测区概况 工点测区位于拉萨市东侧，东经 91.3

3、；北纬 29.6左右。测区 面积0.7平方千米， 最高海拔3861m， 最低海拔3651m， 平均海拔3760m。 测区内房屋较少，植被覆盖较少。 测区范围 3 3 作业依据与基本规定作业依据与基本规定 3.1 作业依据 CH1003-1995测绘产品质量评定标准 ； CH1002-1995测绘产品检查验收规定 ； GB/T 6962-2005 1:500 1:1000 1:2000 地形图航空摄影规范 ； GB/T 19294-2003航空摄影技术设计规范 ； MH/T 1005-1996摄影测量航空摄影仪技术要求 ； CH/Z 3002-2010无人机航摄系统技术要求 ； CH/Z 300

4、1-2010无人机航摄安全作业基本要求 ； CHT 9008.32010 基础地理信息数字成果 1： 500 1： 1000 1： 2000 数字正射影像图 ； GB/T 793020081:500 1:1000 1:2000 地形图航空摄影测 量内业规范 ； CH/Z 3005-2010低空数字航空摄影规范 ； GB/T 18316-2008数字测绘成果质量检查与验收 ； CH/T 1004-2005测绘技术设计规定 ； CH/T 1001-2005 测绘技术总结编写规定 。 3.2 基本规定 中央经线：9115； 平面坐标系：2000 国家大地坐标系； 投影高程：3650 米。 4 4 像

5、控点测量像控点测量 4.1 布点原则 在区域网内，布点采用“双基点并线法” 、 “三角网布设法” ，并 排的控制点同时往前布控。 “十字把标点”采用“红底白线” ，白线宽 0.2m，长 1.2m。 4.2 像控点布设 本项目共布设像控点 63 个。 4.3 一般要求 （1）控制点布设在航向及旁向六片或五片重叠范围内，使布设 的控制点尽量公用。 （2）控制点选在旁向重叠中线附近，离开方位线的距离不小于 4.5cm。当旁向重叠过大而不能满足要求时，分别布点。 （3）由于本项目主要采用 GPS 技术测定平高点的平面位置，选 点时还考虑到 GPS 测量的可能性和方便性， 所选点位便于安置接收设 备和操

6、作，视野开阔，被测卫星的地面高度角大于 15。 （4） 实地布设像控点点位时， 使用数码像机进行现场场景拍摄， 拍摄时拉开实际距离，充分反映出相关地物关系，以方便内业无法正 确判读点位时进行参照，记录的影像文件名应与像控点同名。 （5）像控点平面位置测量，采用 RTK 进行测量。 5 5 航空摄影航空摄影 我单位在 2016 年 9 月 11 日和 12 日， 采用严密检校过的 SONYa7r 数码量测相机完成了项目的所有航摄工作。 本项目其中，实际飞行航线数为 22 条，拍摄航片 637 张。完成 面积为 0.7 平方公里， 最后所得各条航带数据满足后续处理的要求及 精度。 F1 航线绘制图

7、 F2 航线绘制图 6 6 测绘成果质量情况测绘成果质量情况 6.1 航摄数据采集 6.1.1 GPS 数据采集 本项目差分 GPS 天线安置在机舱前方，保证卫星搜索空间；相机 每拍一张相片，飞行控制系统随即记下一个坐标点；待飞机降落从飞 行控制系统下载 pos 数据，pos 数据数量与相片数量完全一致则表示 GPS 数据采集成功。 在本项目中各驾次飞行中 GPS 均没有出现失锁现象， GPS 数据 可以提供后续数据处理工序使用。 6.1.2 采集影像数据的质量 本项目中得到各条航带的最终影像数据清晰，层次分明，颜色饱 和，色调均匀，反差适中，不偏色，能辨别出地面上最暗处的影像细 节。各条航带

8、间没有漏洞，可以进行立体模型的建立和连接。 6.1.3 飞行质量 本项目飞行质量较好，航线弯曲度较小，飞行时间都选在阳光充 足、风速较小、风向稳定的时段。 像片有效范围覆盖了合同指定的全部摄区。 在航向上超出成图范 围的基线均在一条以上，旁向上超出成图范围均为像幅的 30%以上， 全区无摄影绝对漏洞。 航向重叠：一般在 80%左右，最小为 75%，最大达 85%，满足成 图要求。 旁向重叠：一般在 60%左右，最小为 55%，最大达 65%，满足成 图要求。 像对中像片旋偏角： 一般小于 4， 有少数像对在 57之间。 航线弯曲度：所有的弯曲度均小于 2%，符合规范要求。 6.1.4 结论 本

9、摄区航飞工作进展顺利,所得影像完整清晰，各航线影像旁向 重叠为 60%，航摄的精度指标满足要求。最终提交的航摄所有数据均 符合设计规范的要求，可提供数据处理使用。 6.2 内业数据处理 6.2.1 数据预处理 数据处理系统采用全数字摄影测量系统 Pix4d，该系统空三像点 精度优于 2/3 个像素，正射影像精度不大于 4 个像素，成图精度满足 1:500 DOM 和 DLG 精度。 工作流程见下图： 影像数据处理流程 6.2.2 影像预处理 影像预处理包括影像解压缩、相片畸变差校正、图像增强、编辑 等工序。经过预处理的相片对比度增强，更加清晰，为后续的空三加 密工作提供了高质量的数据。 6.2

10、.3 GPS 后差分数据解算 GPS 接收机架设测区已知点上，已知点距离测区边缘最大距离小 于 15km，接收机为静态采集模式。静态采集参数为： 采样间隔：1s 采样时间：无人机起飞前 10 分钟开始，无人机降落 10 分钟之后 结束。 截止高度角：12 现场解算观察数据质量， 航线中地面接收机和机载端接收机的公 共卫星数一直大于 4 颗，解算数据全程显示为绿色，记录数据良好。 进一步解算记录数据，得到 2000 国家大地坐标系统下的 pos 坐 标。 6.2.4 空三加密 采用 Pix4d 软件进行空三加密，刺点误差不大于 3 个像素。空三 加密成果满足 1:500 比例尺成图要求：地物点位

11、中误差小于 0.3m， 高程中误差小于 0.15m。主要建筑物的点位中误差小于 5cm，高程中 误差小于 2cm。一般建筑物的点位中误差小于 7cm，高程中误差小于 3cm。 像控点质量报告 图 5 空三加密质量报告 6.2.5 加密精度对比检核 将实测数据加载进入 PIX4D 当中， 使用加密后的点云数据与实测 数据对比，对加密成果进行精度分析。 全测区分为六个不相连的区域进行加密: 各个区域数据统计如下： 1) f1-1 参考模型 f1-1 三维模型 测试模型 f1-1 检测点 数据点的数量 1318 公差类型 H 值偏差 单位 m 最大临界值 1.0000 分区间隔 0.05 最小临界值

12、 -1.0000 偏差 Max. Upper Deviation 0.5679 Max. Lower Deviation -0.4353 平均偏差 0.1322 /-0.1832 标准偏差 0.2125 偏差分布偏差分布 =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min =Min Max # 点 % 0.8000 0.8500 0 0.0000 0.8500 0.9000 0 0.0000 0.9000 0.9500 0 0.0000 0.9500 1.0000 0 0.0000 超出最大临界值 0 0.0000

13、超出最小临界值 1 0.1256 偏差分布偏差分布 结果统计分析： 区域 点数目 偏差 0.3m 以内 偏差 0.3m-0.6m 之间 偏差 0.6m-1m 之 间 偏差大于 1m F1-1 1318 84.0667% 16.0853% 0.3795% 0 F1-2 4194 89.6281% 8.3499% 1.6452% 0.0954% F2-1 845 90.1777% 9.4674% 0.3549 0 F2-2 503 97.0178% 2.9821% 0 0 F2-3 714 92.1566% 4.9020% 0.2802 0 F3-4 796 87.8143% 11.5578% 0

14、.5025% 0.1256 误差较大区域主要影响因素为高大乔木和坡度较大的地方， 大于 0.6 的部分多为此原因造成，检测点采集的地方恰好落在在陡坡或者 树下。 此外测区也有少量草地对精度有一定影响， 多为 0.3-0.6 误差区 间。 大部分监测点的误差区间在0.3m 之间，精度较好。 6.2.6 DEM 提取 点云数据能够真实反映地形信息，密度合理，质量可靠。 6.2.7 DOM 制作 地面分辨率达到设计要求。影像无缺损，无云雾遮挡，图幅内影 像反差适中，色调均匀，纹理清楚，层次丰富，无明显失真，灰度直 方图呈正态分布。 6.2.8 DLG 制作 结合 Pix4d 生产的 DEM,使用点云

15、处理软件将建筑物、构筑物、 植被信息抹去，得到真实的地表点。在点云处理软件中，检查点云是 否与地形地貌一致， 检查结果表明， 点云数据能够真实反映地形信息， 密度合理，质量可靠。 通过点云处理软件，自动生成等高线，在航天远景软件中，检查 等高线与地形地貌一致，能够真实反映地形信息。 将正射影像作为底图，结合等高线分幅进行地物勾画，合图后进 行栅格注记形成最终地形图。 地形图规格：等高线间距：0.5m 高程点注记：25m 等高线注记：计曲线注记 地形图成果 6.2.8 结论 内业数据处理工作顺利完成,空三加密精度符合设计要求； 地形图 符合设计要求。工作程序及结果数据均符合航摄 1:500 的要求。