跨界 · 融合 · 服務 · 創新
2.3 區域覆蓋設計
“航向覆蓋超出攝區邊界線應不少于兩條基線。旁向覆蓋超出攝區邊界線一般不少于像幅的50%”,這是原規范在航攝區域邊界覆蓋上的保證,但在無人機傾斜攝影時是明顯不夠的。理論上,需要目標區域邊緣地物能出現在像片的任何位置,與測區中心地區的特征點觀測量一樣。考慮到測區的高差等情況,可以按照式( 2) 來計算航線外擴的寬度L =H1×tan θ+ H2-H3 ( ) +L1 ( 2)式中,L 為外擴距離; H1 為相對航高; θ 為相機傾斜角; H2 為攝影基準面高度; H3 為測區邊緣最低點高度; L1 為半個像幅對應的水平距離。
3.控制測量
控制測量是為了保證空三的精度、確定地物目標在空間中的絕對位置。在常規的低空數字航空攝影測量外業規范中,對控制點的布設方法有詳細的規定,是確保大比例尺成圖精度的基礎。傾斜攝影技術相對于傳統攝影技術在影像重疊度上要求更高,現在的規范關于像控點布設要求不適合應用于高分辨率無人機傾斜攝影測量技術。無人機通常采用 GPS 定位模式,自身帶有 POS 數據,對確定影像間的相對位置作用明顯,可以提高空三計算的準確度。
3.1 常規三維建模
基于 Smart3D 算法,從最終空三特征點點云的角度可 以 提 供 一 個 控 制 間 隔,建議值是按每隔20000 ~ 40000 個像素布設一個控制點,其中有差分POS 數據( 相對較精確的初始值) 的可 以 放 寬 到40000個像素,沒有差分 POS 數據的至少 20 000 個像素布設一個控制點。同時也要根據每個任務的實際地形地物條件靈活應用,如地形起伏異常較大的、大面積植被及面狀水域特征點非常少的,需要酌情增加控制點。控制點測量采取附合導線測量方式,獲取高精度位置信息。
3.2 應急測繪保障
發生地震、山體滑坡、泥石流等自然災害后,為及時獲取災區可量測三維數據,不能按照傳統的作業方式進行控制測量,可通過在 Google 地圖讀取坐標、手持 GPS 測量、RTK 測量等方式快速獲取災區少量控制點,生成災區真三維模型,為災后救援提供幫助。
3.3 點位選擇要求
影像控制點的目標影像應清晰,選擇在易于識別的細小現狀地物交點、明顯地物拐角點等位置固定且便于量測的地方。條件具備時,可以先制作外業控制點的標志點,一般選擇白色( 或者紅色) 油漆畫十字形標志,并在航攝飛行之前試飛幾張影像,確保十字標志能在傾斜影像上正確辨識。控制點測量完成后,要及時制作控制點點位分布略圖、控制點點位信息表,準確描述每個控制點的方位和位置信息,便于內業刺點使用。
特別說明① 像點標志
在整個像控布設環節,像控標志類型、尺寸大小及和布設位置至關重要。①標志的類型首先,從用途來說,像控點是模型成果坐標轉換的依據。其反映在技術流程上,外業中,需要實測標志點平面坐標和高程;內業中,在空中三角測量環節,用于像片刺點。因此,像控標志的識別度、反射光的程度、與周邊地物色差大小都是需考慮的。除了道路已有交通標志線角點和明顯清晰線性地物交點,下圖是三類親測好用的標志類型:
②標志尺寸以無人機的空中視角來說,地面標志相當小,不同分辨率的照片對地面標志的大小要求不同,經實踐測試,地面分辨率2-3公分時,地面標志宜在60cmX60cm以上的尺寸,在無人機拍攝的像片上才能清晰可見。③位置選擇以五鏡頭相機為例,其傾斜角度一般為45度,傾斜視線很容易被遮擋,除了大樹、高樓和途徑車輛,還會被高莖雜草、電力線所遮蓋,當高空拍攝像片時,以像素為單位進行處理,因此,在選擇點位時,需避開上述遮擋物。另外,為防止人為破壞,布設可移動標志時還需考慮盡量遠離人為活動頻繁區域。
特別說明② 布設流程
①像控預布設在項目準備階段,需要對測區概況有所了解。通常借助衛星圖進行像控點位的預布設,秉持“角點布設,中間加密,均勻布設”的原則,設計像控點位。外業中,可通過手機定位實現預設點位“放樣”。②像控實地測設將預先布設的點位,放樣至實地,并于電子地圖標記位置、拍攝照片作為點之記,以便后續查找、對照和檢查。坐標采集多采用RTK獲取。③點位補測在工程實際中,像控標志被人為毀壞或遮蓋的情況屢見不鮮,因此需要做好事后點補測工作,保證該處有點,以便構建區域網,達到控制誤差累積的效果。④像控數據檢查其一、檢查本地坐標點位是否與已有地形圖坐標系一致,相對位置關系是否正確。像控坐標成果好壞至關重要,需及時檢查,以免坐標系不符合要求或點位、點號錯誤。 其二、檢查像片上是否清晰可見像控標志。如像控標志被遮蓋或毀壞的問題,可通過查看對應位置像片,及時檢查出來,進而提出外業補救方案⑤內業刺點刺點,即在多視角、多幅像片上精確標記出同名控制點的位置。后續通過空中三角測量解算,將整體坐標糾正至本地坐標系或其它平面坐標系。刺點原則可概括為,“虛實結合像素點、不刺過曝像片、不刺像片邊緣”,盡量多鏡頭像片皆刺點。
4.空中三角測量
以 Smart3D Capture 自動建模系統為例,講解空中三角測量的相關要求。