低空摄影测量中的北斗辅助空中三角测量方法

批准号:
41371432
项目类别:
面上项目
资助金额:
75.0 万元
负责人:
袁修孝
依托单位:
学科分类:
D0115.测量与地图学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
付建红、史俊波、曹金山、钟灿、韩宇韬、段梦梦、方毅、陈时雨、付青
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中文摘要
解析空中三角测量是准确影像定向和高精度目标定位的最好方法。由于低空航摄影像变形大、倾角大、重叠度不规范,加之像片数量多、航线弯曲度大等特点,若采用经典空中三角测量方法,则需要大量的地面控制点,而且自动化程度低。本项目在多年研究GPS辅助空中三角测量的基础上,率先提出将北斗动态定位技术引入低空摄影测量中,通过对北斗精密单点定位模型、整周相位模糊度在航解算、多传感器集成系统误差补偿、非常规航摄影像自动量测、北斗辅助光束法平差严密数学模型及区域网优化设计等的深入研究,研制实验软件原型系统,为提高北斗/GPS系统定位摄站的精度、进而以北斗替代GPS奠定理论基础和提供实用方案,并将加密区四角地面控制点下的低空摄影测量加密提高到像素级精度,充分发挥低空摄影测量在应急与大比例尺地形测绘中的优势,实现最少量地面控制点的低空摄影测量自动数据处理,拓宽北斗卫星导航系统在国民经济和国防建设中的应用领域
英文摘要
Analytical aerotrangulation is the best method for precise image orientation and high accurate object positioning. However, for the low-altitude photogrammetry, big image distortion, large angle of image inclination, non-standard image overlap, large photo number and large level of route bending, a large number of ground control points are necessary when performing traditional aerotriangulation and the automation level is relatively low. Based on the research on GPS-supported aerotrangulation for many years, this project firstly proposes to introduce Beidou dynamic positioning technology into the field of low-altitude photogrammetry, and intends to comprehensively and further study the precise point positioning model of Beidou satellite navigation system, the onboard resolution of phase integer ambiguity, systematic error compensation for multi-sensor integration, automatic measurement of unconventional aerial photographs, rigorous mathematical model of Beidou-supported bundle block adjustment and design of the optimized block, and intends to develop a corresponding software system. Finally, this project will raise the exposure station accuracy acquired by Beidou and GPS and then provide theoretical framework and practical scheme of replacing GPS by Beidou, and raise the object positioning accuracy of low-altitude photogrammetry to pixel level using four ground control points around the corner of an adjusted block, expecting to take advantage of the superiority of low-altitude photogrammetry in emergent survey and lage-scale topographic survey, realize automatic processing of low-altitude photogrammetric data using the fewest ground control points, and broaden the application area of low-altitude photogrammetry in national economical and defense construction.
本项目在多年研究GPS辅助空中三角测量的基础上,率先将北斗动态定位技术引入低空摄影测量加密中,通过对北斗(BDS)动态精密单点定位模型、基于图论和PCA-SIFT匹配方法的低空航摄影像自动量测方法、BDS辅助光束法区域网平差严密数学模型及区域网优化设计方案等的深入研究,提出了一系列专门算法并开发了实验软件Imagination系统,为提高BDS/GPS系统定位摄站的精度、进而以BDS替代GPS进行空中三角测量奠定了理论基础,同时也提供了实用技术支撑。依据本项目的研究成果,课题组在嵩山航空试验场实施了国际上首次北斗辅助无人机航摄影像的空中三角测量实验,获得了实地上加密点的平面中误差小于±0.17 m、高程中误差小于±0.25 m的最好加密精度,完全满足了丘陵地1:500比例尺地形测图的摄影测量加密精度要求,充分发挥了低空摄影测量在应急与大比例尺地形测绘中的潜力,自主实现了最少量地面控制点的低空摄影测量自动数据处理,拓宽了北斗卫星导航系统在国民经济和国防建设中的应用领域。以本项目研究成果为基础,课题组还延伸研究了采用无人机搭载可见光数码相机进行电力线自动巡检的方法,能够自动发现和准确定位电力线走廊内的障碍物,为超高压架空输电线路的安全运营提供了一种新的障碍物定量巡检手段。经过课题组成员的四年刻苦攻关,本项目共发表了14篇研究论文(其中7/11篇被SCI/EI收录),培养了4名博士、7名硕士。总体说来,项目忠实执行了立项研究计划,超额完成了既定的各项研究任务,取得了预期的研究成果。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Local troposphere augmentation for real-time precise point positioning
局部对流层增强,实现实时精确单点定位
DOI:10.1186/1880-5981-66-30
发表时间:2014-05
期刊:Earth Planets and Space
影响因子:3
作者:Shi Junbo;Xu Chaoqian;Guo Jiming;Gao Yang
通讯作者:Gao Yang
DOI:10.13203/j.whugis20140512
发表时间:2015
期刊:武汉大学学报(信息科学版)
影响因子:--
作者:袁修孝;陈时雨;张勇
通讯作者:张勇
UAV Low Altitude Photogrammetry for Power Line Inspection
无人机低空摄影测量用于电力线路巡检
DOI:10.3390/ijgi6010014
发表时间:2017-01-01
期刊:ISPRS INTERNATIONAL JOURNAL OF GEO-INFORMATION
影响因子:3.4
作者:Zhang, Yong;Yuan, Xiuxiao;Chen, Shiyu
通讯作者:Chen, Shiyu
DOI:10.13203/j.whugis20150174
发表时间:2016
期刊:武汉大学学报(信息科学版)
影响因子:--
作者:袁修孝;陈时雨;钟灿
通讯作者:钟灿
DOI:10.14188/j.2095-6045.2015.06.001
发表时间:2015
期刊:测绘地理信息
影响因子:--
作者:袁修孝;陈时雨
通讯作者:陈时雨
全自动DEM提取的航摄影像光流场密集匹配方法
- 批准号:41771479
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:袁修孝
- 依托单位:
基于DGPS/IMU的航空摄影测量直接解法
- 批准号:40771176
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:38.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:袁修孝
- 依托单位:
基于DOM和DEM的无控制航空摄影测量直接解法
- 批准号:40171072
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:袁修孝
- 依托单位:
国内基金
海外基金
