无人机倾斜摄影测量在困难地区地形图质量检验应用研究

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当前,测绘地理空间信息已与实景三维、虚拟现实(VR)、大数据、云计算等新一代信息技术相融合,测绘地理信息产业开始迈向飞速蓬勃发展的阶段。在“实景三维中国”成为基础测绘规划编制重点方向的大环境下,传统的测绘地理信息产品质检模式已难以满足新形势下质检工作的需求。而无人机、低空遥感、空间三维等技术的迅猛发展,为测绘地理信息产品质检方法和模式升级转型带来了新的契机。本文以甘南藏族自治州郎木寺镇为研究区域。针对困难地区大比例尺地形图质量检验存在的传统方法操作难度大、检验数据获取难度大、检验覆盖范围难以保证、作业人员安全性不易保障、人物力耗费大效率低等问题,提出利用无人机倾斜摄影测量构建三维模型的方法替代传统地形图质检方法,利用目标区域的三维实景模型数据进行大比例尺地形图质量检验,突破传统质量检验方法的局限性,为测绘困难地区乃至无人区的大比例尺地形图质检工作探索一种新型的方法途径。论文主要研究内容与结论如下:(1)优化测绘困难地区倾斜摄影测量方案设计:针对困难地区倾斜摄影测量航摄与高质量影像数据获取困难的问题,优化了困难地区倾斜摄影测量设计,包括进行像控点布设方案优化,航摄参数优化设置,提出分区分层航摄且根据区域具体情况采取降高或拟地飞行等技术。(2)基于三维模型的地形图质量检验数据提取方法研究:测绘困难地区多数地区地貌与地物分布复杂,如陡崖、密林、深谷等不可达区域较多,且因文化因素导致部分地区不易达,如寺庙、具有高墙的私人院落等。文章提出从样本区域倾斜摄影三维模型中提取检验数据的方法对待检地形图进行检验,突破传统方法检验数据部分区域无法获取的局限性,提升地形图质量检验的效率与准确性。(3)利用倾斜摄影测量三维模型的地形图质量检验方法研究:阐述了基于无人机倾斜摄影测量的大比例尺地形图质量检验具体步骤,讨论了此方法应用于地形图质量检验领域的可适性,分析了检验数据来源的各项精度,依据大比例尺地形图质量检验的相关规范与判别指标,从数学精度、地理精度、数据及结构正确性、整饰质量、附件质量五方面介绍利用倾斜摄影测量构建三维模型的大比例尺地形图质量检验具体理论与方法,并基于三维模型提取的检验数据对传统地形图质量评价的缺陷扣分法模型进行了改进。(4)基于倾斜摄影测量实景三维模型的地形图检验结果可靠性分析:本次实验以甘肃省甘南州郎木寺镇作为实验区域,检验郎木寺镇1:1000大比例尺地形图,叙述并展示了本次实验的数据处理过程与结果。简要介绍了传统地形图检验方法,通过与传统质检方法结果对比验证论证新型方法应用于大比例尺地形图质量检验的可行性与可靠性。研究结果表明:基于高精度倾斜实景三维模型的地形图检验方法,能够满足地形图质量检验需求,与传统检验方式相比较,优化了检测数据获取方式,有效突破困难地区地形图质量检验的局限性,提升了检验效率与可靠性。
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