《第十四章 测量高新技术.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十四章 测量高新技术.pptx（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十四章第十四章 当代测量新技术当代测量新技术长安大学公路学院长安大学公路学院测量学（第五版）测量学（第五版）14-1GIS原理与应用原理与应用1.GIS定义定义望远镜光轴（视准轴地理信息系统地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型等分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。14-1GIS原理与应用原理与应用2.GIS功能和数据处理流程功能和数据处理流程望远镜光轴（视准轴14-1GIS原理与应用原理与应用3.“3S”技术集成技术集成“一个大脑，两只眼睛”
2、。RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS提供相应的信息查询和智能化空间分析等重要功能。RS是信息采集的主力，GPS是货物定位坐标，并且能使遥感影像与电子地图套合，GIS是信息数据的“大管家”。远镜光轴（视准轴14-1GIS原理与应用原理与应用3.“3S”技术集成技术集成望远镜光轴（视准轴遥感技遥感技术地理信息系地理信息系统卫星星导航定位系航定位系统概念概念利用一定的技术装备在航空器或航天器上对地物进行遥远的感知专门处理地理空间数据的计算机系统利用卫星在全球范围内适时进行导航、定位的系统代号代号RSGISGNSS别名名人的视力的延伸地图的延伸技技 术装装备遥感平台、传感器、遥
3、感信息的传输与处理计算机硬件、软件GNSS卫星星座、地面监控系统、GNSS信号接收机技技术电磁波收集传输处理分析成果信息源数据处理数据库空间分析表达特征特征范围大、速度快、周期短、限制少、应用广采集、管理、分析、输出地理空间信息空间分析多要素、综合动态预测计算机系统支持全能性、全球性、全天候、连续性、实时性作用作用短时间内获得全面资料以便即时安排防灾、救灾能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间应用用农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、通讯、交通、公安、教育、能源等各行业14-1GIS原理与应用原理与应用4.GIS的应用的应用望远镜光轴
4、（视准轴资源配置资源配置城市规划和管理城市规划和管理土地信息系统和地籍管理土地信息系统和地籍管理生态、环境管理与模拟生态、环境管理与模拟应急响应应急响应地学研究与应用地学研究与应用商业与市场商业与市场基础设施建设与管理基础设施建设与管理选址分析选址分析网络分析网络分析可视化应用可视化应用分布式地理信息分布式地理信息应用应用14-2摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术1.定义定义望远镜光轴（视准轴摄影测量摄影测量是基于像片的量测和解译，利用光学或数码摄影机获得的影像，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学与技术。遥感遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性的技术，
5、摄影测量时遥感的前身，遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。14-2摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术2.作业模式作业模式望远镜光轴（视准轴9 数数 字字 影影 像像数字摄影测量系数字摄影测量系统统自动建立立自动建立立体模型体模型自动量测自动量测和解译和解译自动记录自动记录数字线划地图数字线划地图数字高程模型数字高程模型数字影像地图数字影像地图 数数 据据 库库VR技术数字图像处理影像匹配模式识别云计算14-2摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术3.数据处理原理数据处理原理望远镜像片的内方位元素：摄影物镜后节与像片之间相互位置的参数像片的内方位元素：摄影物镜后节与像片
6、之间相互位置的参数2像片外方位元素：确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数像片外方位元素：确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数框标坐标系像空间坐标系地面辅助坐标系大地坐标系 像点地面点摄影测量内方位元素外方位元素线元素：角元素：内方位元素3个，外方位元素6个。SoxyxyxyzaSaA共线AA14-2摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术（1）求像点坐标求：x，y已知：XS，YS，ZSai，bi，ci AASoxy yxyzX，Y，ZXS，YS，ZSai，bi，ci 求：（2）答解方位元素已知：共线方程14-2摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术A AASoxy
7、 yxyz4个方程，解算3个未知数DZTYTXT 立体像对定位立体像对定位求地面点坐标：共线方程计算点位共线方程计算点位14-2摄影测量与遥感技术摄影测量与遥感技术14-3三维激光扫描技术三维激光扫描技术1、三维激光扫描技术原理与构成、三维激光扫描技术原理与构成采用望远镜光轴（视准轴 三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪,配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜。激光测距仪主动发射激光,同时接受由自然物表面反射的信号从而进行测距,针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距,再配合扫描的水平和垂直方向角,可以得到每一扫描点与测站的空间相对坐标。14-3三维激光扫描技术三维激
8、光扫描技术1、三维激光扫描技术原理与构成、三维激光扫描技术原理与构成采用望远镜光轴（视准轴14-3三维激光扫描技术三维激光扫描技术1、三维激光扫描技术原理与构成、三维激光扫描技术原理与构成采用望远镜光轴（视准轴1）.原始数据格式不同原始数据格式不同 扫描所得到的数据是由带有三维坐标的点所组成的点云,而摄影测量所得到的数据是影像照片。由于点云中的点已经包含有坐标,所以,可以直接在点云中进行空间量测;而单独的一幅影像照片则无法进行空间量测。2）.拼合各拼合各测站站间数据的方式不同数据的方式不同 扫描系统采用坐标配准方式,而摄影测量则采用相对定向和绝对定向方式。3）.测量精度不同量精度不同 采用激光
9、扫描直接测量得到的测点精度高于摄影测量中的解析点,且精度分布均匀。14-3三维激光扫描技术三维激光扫描技术2、三维激光扫描技术与近景摄影测量的比较、三维激光扫描技术与近景摄影测量的比较望远镜光轴（视准轴14-4基于倾斜摄影的实景基于倾斜摄影的实景建模建模1、倾斜摄影技术、倾斜摄影技术望远镜光轴（视准轴倾斜摄影14-4基于倾斜摄影的实景基于倾斜摄影的实景建模建模2、倾斜摄影技术与常规摄影测量的比较、倾斜摄影技术与常规摄影测量的比较望远镜光轴（视准轴常规摄影倾斜摄影14-4基于倾斜摄影的实景基于倾斜摄影的实景建模建模3、倾斜摄影技术数据处理、倾斜摄影技术数据处理光轴（视准轴 原原始始数数据据主主要
10、要包包 括括 多多 视视 影影 像像、POS数数据据和和外外控控成成果果。为为了了控控制制和和消消除除由由于于数数字字积积累累误误差差造造成成的的远远距距离离几几何何 失失 真真，需需 加加 入入POS数数据据和和外外控控点点成果。成果。倾斜摄影技术路线及实施方案倾斜摄影技术路线及实施方案倾斜斜预处理理建金字建金字塔塔输入相机参入相机参数、数、pos自自动空三加密空三加密影像自影像自动匹配匹配自自动平差平差密集点云匹配密集点云匹配DSM自动自动生产生产自动构网自动构网实景三景三维模型模型DSM+TIN纹理自动纹理自动映射映射14-4基于倾斜摄影的实景基于倾斜摄影的实景建模建模4、实景建模实景建
11、模光轴（视准轴(1)匹配生成密集点云1)、多多视视影影像像密密集集匹匹配配能能得得到到高高密密度度数数字字点点云云，通通过过优优化化构构网网算算法法构构建建数数字字表表而而模模型型(DSM)可可用用于于后后期期模模型构建及正射影像生成。型构建及正射影像生成。2)、滤滤波波处处理理，即即将将不不同同匹匹配配单单元元进进行行融融合合，形形成成统统一一的的DSM。由由于于部部分分影影像像存存在在遮遮挡挡或或者者缺缺少少足足够够的的同同名名点点信信息息，因因此此会会造造成成匹匹配配精精度度不不高高，生生成成的的模模型型不不够够精精确确，也也会会影影响响后后期期真真正正射射影影像像的的自自动动生生成成，
12、这这些些问问题题需要人工需要人工编辑编辑修改进行解决。修改进行解决。14-4基于倾斜摄影的实景基于倾斜摄影的实景建模建模4、实景建模实景建模光轴（视准轴(2)构建构建TIN模型模型 经经过过密密集集匹匹配配获获得得的的高高密密度度点点云云数数据据量量很很大大，需需要要进进行行切切割割分分块块。可可根根据据计计算算机机性性能能以以及及设设置置的的优优先先级级别别对对切切块的点云数据进行不规则三角网构建。块的点云数据进行不规则三角网构建。1、利用同一地物不同角度的影像信息，采用参考利用同一地物不同角度的影像信息，采用参考影像影像不不固定的匹配策略逐像素匹配；固定的匹配策略逐像素匹配；2、基于多视匹
13、配的冗余信息，避免遮挡对匹配产生的影响基于多视匹配的冗余信息，避免遮挡对匹配产生的影响，再引入再引入并行算法提高计算效率以快速准确地获取多视影像并行算法提高计算效率以快速准确地获取多视影像上上同名同名点坐标，进而获取地物的高密度三维点云数据；点坐标，进而获取地物的高密度三维点云数据；3、基于点云构建不同层次细节度下的三角网基于点云构建不同层次细节度下的三角网(TIN)模型模型。通过通过对三角网优化，将内部三角的尺寸调整至与原始对三角网优化，将内部三角的尺寸调整至与原始影像影像分辨分辨相匹配的比例，同时通过对连续曲而变化的分析对相匹配的比例，同时通过对连续曲而变化的分析对相相对对平坦地区的三角网
14、络进行简化，降低数据冗余，获得平坦地区的三角网络进行简化，降低数据冗余，获得TIN模型模型矢量架构矢量架构。14-4基于倾斜摄影的实景基于倾斜摄影的实景建模建模4、实景建模实景建模光轴（视准轴（4）自动纹理关联）自动纹理关联自动自动纹理映射主要基于瓦片技术，即将整个建模区域分割成若干个一定大小的子区域纹理映射主要基于瓦片技术，即将整个建模区域分割成若干个一定大小的子区域(瓦片瓦片)，基于基于集群处理集群处理系统的并行处理机制将每个瓦片打包建立成为一个任务系统的并行处理机制将每个瓦片打包建立成为一个任务，自动分配给各计算节点进行自动分配给各计算节点进行模型与模型与纹理影像的配准纹理影像的配准和纹理贴附，同时为带纹理的模型建立多细节、多层次的和纹理贴附，同时为带纹理的模型建立多细节、多层次的LOD，便于优化相应的文件组织结构，便于优化相应的文件组织结构，提高模型分层，提高模型分层次浏览的效率，从而生成最终的三维场景。次浏览的效率，从而生成最终的三维场景。第十四章第十四章 教学内容回顾教学内容回顾v1.GIS基本原理与应用v2.摄影测量与遥感技术简介v3.三维激光扫描技术v4.倾斜摄影技术与实景建模