科普 | 无人机航测常见名词术语汇总

认识测绘

测绘：测量、绘图 是指自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集并绘制成图。

• 水准仪
• 全站仪
  
• GPS/RTK
  
• 自旋翼有人机（三蹦子）

2019年国庆阅兵网红飞机，不受场地约束，起降自由，飞行安全、经济等特性，挂载设备：正射航摄仪、倾斜航摄仪、激光雷达等，这些设备可以获取生产传统二维数据，也可以获取生产三维+点云三维数据，生产得到的数据可以应用在各行各业！应用大面积、高落差等场景。

• 垂直起降固定翼无人机
  它可以搭载以上同样的设备获得相应数据，应用中范围场景。
• 多旋翼无人机

它可以搭载以上小型的设备同样可以获得相应数据，应用小范围、高精度场景。

• 激光雷达SLAM设备

可以获取以上设备都无法到的地方数据，例如：狭窄的街道、地下室、建筑物内部、溶洞等场景。

• 车载移动测量设备

这就不得不提国内的最具代表性装备，刘先林院士研发的SSW移动测量系统。本系统可以应用在公路改扩建、高精度地图等。

• 智能机器人

可以实现自动驾驶和建图。

• 测量船

船上搭载GNSS+测深仪可以快速获取水下地形数据。

主要成果

• 空三成果：
  

全称为空中三角测量，是立体摄影测量中,根据少量的野外控制点,在室内进行控制点加密,求得加密点的高程和平面位置的测量方法；

• 传统4D产品： 

DOM（Digital Ortho Map）:数字正射影像 

DOM-数字正射影像图（DOM,Digital Orthophoto Map）是对航空（或航天）相片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。

DEM（Digital Elevation Model）:数字高程模型 

数字高程模型（Digital Elevation Model)，简称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达），它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生；

DLG（Digital Line Graphic）：数字线划图 

DLG（Digital Line Graphic，数字线划地图）是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量数据集，且保存了各要素间的空间关系信息和相关的属性信息，是4D产品的一种。

DRG（Digital Raster Graphic）：数字栅格图

• 新型测绘成果：

DSM（Digital Surface Model）：数字表面模型 

数字地表模型（Digital Surface Model，缩写DSM）是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型。和DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基础上，进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些对建筑物高度有需求的领域，得到了很大程度的重视；

DTM（Digital Terrain Model）——数字地形模型

DTM（Digital Terrain Model）——数字地形模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一种模拟表示，或者说，DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。x、y表示该点的平面坐标，z值可以表示高程、坡度、温度等信息，当z表示高程时，就是数字高程模型，即DEM（Digital Elevation Model）。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

Point Cloud：密集点云 

Texture Mesh：实景三维模型

（注：红色部分为大疆智图能直接生成的）

数据获取部分

• 航片：
  顾名思义，利用航空摄影器拍摄的地面照片；
• 地面分辨率：
  是衡量遥感图像（或影像）能有差别地区分开两个相邻地物的最小距离的能力。超过分辨率的限度，相邻两物体在图像（影像）上即表现为一个单一的目标。通常用单位长度内所能分辨出来的黑白相间的线对数（线对/毫米）来表示分辨率的大小。对于扫描图像，通常以像元的大小来表示其分辨率（即能分辨的最小面积）。

• 航片重叠率：
  同一条航线上相邻两张航片的重叠度；

• 旁向重叠率：

  相邻航线上两张航片的重叠度；

•  航摄比例尺：

摄影相片水平、地面取平均高程时，像片上的线段l与地面上相应的水平据L之比为摄影比例尺

其中f为摄影机主距，H为航高。

• 航线弯曲

把一跳航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲。其中航线弯曲度为航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数。要求航线弯曲度<3%

• 五向飞行：

指在执行拍照做三维模型的任务时，对目标进行前后左右上五个方向航拍，前后左右航线的角度为约-45°倾斜，上方航线为-90°正射

• 井字形飞行：

同上，在测区上方执行两条飞行航线，角度约为-60°；

• 变高飞行（仿地）：

无人机根据测区地形自动生成变高航线，保持地面分辨率一致；

• 正射：

无人机镜头呈-90°的时候拍摄的航片

• 像片旋角

一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角。要求像片旋角<6°。像片旋角过大会减少立体像对的有效范围。

• 中心投影

投影射线会聚于一点的投影称为中心投影。

• 平行投影

投影射线平行于某一个固定方向的投影。

斜投影：投影射线与投影平面斜交。 

正射投影：投影射线与投影平面正交。

航摄像片为中心投影，地形图为正射投影

• 像点位移

当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异。

摄影测量的主要任务之一： 把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图。

• 像片的方位元素：

确定摄影瞬间摄影物镜（摄影中心）与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数；

• 像片的内方位元素：

  表示摄影中心与像片之间相互位置的参数：f、x0、y0;

• 像片的外方位元素：

  表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数；

• 空间后方交会：

恢复摄影时的光束，即将空间的模型纳入到大地坐标系中，通过已知的像点坐标及其对应的大地坐标系下的坐标求解出相应的外方位元素（摄站坐标：Xs、Ys、Zs；三个转角：φ、ω、κ；）；

• 空间前方交会：

在恢复摄影时的光束的前提下，通过共线方程求解出像点对应的大地坐标系下的坐标；

• 像片控制点测量：

像片控制点测量就是像片控制外业测量，测定像控点所对应地面点的地面坐标。

一般规定：

平面控制点和平高控制点对最近基础控制点的平面位置中误差不应超过地物点平面位置中误差的1/5。

高程控制点和平高控制点对最近基础控制点的高程中误差不应超过基本等高距的1/l0。

本文来源：多普云   CSDN

<完>

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