【《空地一体化遥感技术概述》2200字】

空地一体化遥感技术概述目录TOC\o"1-2"\h\u15487空地一体化遥感技术概述 157881.1无人机倾斜摄影测量 1208261.2三维激光扫描技术 2无人机倾斜摄影测量无人机航拍介绍无人机搭载的摄影机能快速获取乡村建筑信息，相比于之前的传统测量方式，无人机倾斜摄影测量更加的快速且高效，还能轻松获取村庄大面积的航拍影像，对于乡村规划建设工作有着很大的帮助。消费级无人飞机系统对摄影测量数据采集非常有吸引力。大疆精灵Phantom4RTK是一款消费级小型四旋翼高精度航测无人机，如图2-1所示。该无人机主要应用于低空摄影测量，具备厘米级导航定位系统和高性能成像系统，轻小便捷、方便携带、对起降场地要求简单、便携易用，同时大幅度减少传统航测中所需要的地面控制点，简化作业流程，降低时间成本，提升航测效率[12]。精灵Phantom4RTK针对航空摄影测量全面优化，免像控技术带来测绘级精度结果，实现效率与精度的全面提升。图2-1精灵Phantom4RTK无人机航拍前期工作（1）现场踏勘在进行航拍之前，先应到相关拍摄区域进行实地踏勘，了解拍摄区域的房屋分布情况以及树木分布，如果附近有铁道，还应该考虑无人机飞行高度等，还需对无人机的航线进行规划，以及做好相应的应急预案为。（2）设备准备本次航拍使用1台大疆精灵4RTK无人机。携带2组电池（每块电池大约可以飞行22分钟）。航拍之前需要将无人机内存卡清空，查看无人机电池是否满电，查看遥控器是否满电，查看无人机桨叶有无破损。（3）航线规划进行航拍区域选择，无人机会自动对作业区域进行航线规划；然后对相机朝向，飞行速度，飞行高度，航向重叠率，旁向重叠率进行设置。设置完成即可选择起飞等待作业完成后无人机自动降落。本次选择的拍照间隔为2s，飞行速度为7m/s，航向和旁向重叠率分别为80%和75%，相机倾角为45°。航拍数据获取流程使用GSRTKApp划定无人机航拍作业区，设定作业模式为倾斜摄影测量，相机设置为全自动曝光模式，设置航向重叠度和旁向重叠度为80%，以保证数据质量。作业完成后，将无人机存储卡里的相片导入电脑进行数据的预处理工作。三维激光扫描技术三维激光扫描技术介绍在村庄地区资料采集的过程中，由于三维激光扫描仪无法获取建筑物顶部的数据，并且建筑物四周树木遮挡，导致无人机只能获取少量建筑物侧面的数据，基于倾斜影像生成的点云数据，会出现房屋屋檐部分以及房屋侧面的数据质量较差，存在拉花或者破洞的现象，需要使用三维激光扫描仪对这些缺失的信息进行补足。三维激光扫描技术以非接触式的形式实现对目标区域的快速测量，大量的点云数据不仅包含了位置属性，还真实的记录着客观世界。相较于传统的测量方法，三维激光扫描技术可以在单位时间内获取高精度且大量的的数据信息，且可以连续反映被测物体的空间特征，提高了测量的效率和精度[13]。三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X、Y、Z点的信息，还包括R、G、B颜色信息，同时还有物体反色率的信息。三维激光扫描仪的工作原理是通过发射红外线光束到旋转式镜头的中心，旋转检测环境周围的激光，一旦接触到物体，光束立刻被反射回扫描仪，由记录器记录并计算出激光发射点与物体的距离，最后再配合扫描的水平和垂直方向角，以获得每个点的X、Y、Z坐标，计算公式为[14]：（1）图2-2三维激光扫描仪X、Y、Z坐标计算公式天宝SX10三维激光扫描仪所获取的数据够能实现与倾斜影像生成的点云进行融合，能够解决例如三维激光扫描仪无法获取房顶数据等问题。研究三维激光扫描仪获取的影像与点云数据联合使用，用于输出精细的清晰度jpg图片，对雕像等建筑进行精细化三维建模。天宝SX10三维扫描仪高度集成了三维激光扫描仪、全站仪及近景摄影测量技术，其主要指标如下表所示。表2-1天宝SX10三维扫描仪主要技术指标参数数值（范围）测角精度测程角度显示(最小读数)自动水准补偿器精度测距精度测程1"(0.3mgon)0.1"(0.01mgon）000.5"（0.15mgon）；补偿范围：±5.4’(±100mgon)棱镜模式标准1mm+1.5ppm棱镜模式单棱镜1m–5，500m点云数据获取流程三维激光点云数据采集过程主要包括控制测量、踏勘选点、图像采集、设站扫描、数据审核与数据导出。图2-3数据采集流程踏勘选点主要是为了在保证数据完整性以及符合标准的重叠率的情况下用尽量少的测站完成相应的测量工作，是测量工作重要的前期准备。通过对被测建筑或区域进行实测观察，明确被测建筑物或区域的分布、内部结构，最终选出架站地点。在前期踏勘选出的的测站位置将三维激光扫描仪架设好并进行对中整平。开始扫描之前，还应考虑以下问题：a.架站位置是否是松软的土地、是否会出现沉降等现象；b.根据对建筑物的踏勘，选择的合适的地点进行架站，并且在不影响数据的情况下，尽量架设更少的站点；c.开始作业之前，应该了解当天的天气状况，如当天会有异常的天气状况，应有工作人员在仪器旁边时刻观察，以防天气突然转变，造成仪器不必要的损伤；d.尽量选择平坦的地面架设仪器，避免因位置不平稳使仪器在扫描过程中出现位移的现象，对扫描的数据造成影响。为了使最后扫描的数据在合理的误差范围之内，相邻测站之间应保证至少有三个重叠面，扫描困难的区域应保证至少有两个重叠面。在扫描完成一个测站之后应该检查一边该测站扫描的点云数据是否完整，如有缺失，应立即对该站重新扫描，若数据完整，则应将扫描完的点云数据进行保存；随后应该对电池的电量进行检查，预