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IS土方测量方案

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2020年4月19日
文档仅供参考
ImageMaster航拍体积测量方案
TOPCON
佟帥

TOPCON

第一章 低空航拍方案设计
1.1 硬件构成：小型飞行器；云台与地面站；高分辨率相机；像控点采集设备（全站仪RTK等）
硬件要求：
硬件名称
图片
要求
参考成本
小型飞行器
推荐：多旋翼遥控机

抗恶劣环境能力强，航高可达500米以上，载重能力达到5Kg
飞行器：
10W；
飞行成本：
电池，几乎无成本。
云台与地面站

能够稳定相机的姿态，无论飞艇如何倾斜，相机总能保持设定的角度进行稳定拍摄；
随不同要求可选配：
2-3W
高分辨率相机

推荐16mm左右镜头的高像素相机，如适马这款卡片机，达到4600万像素
价格不到1W

1.2 软件构成：ImageMaster
软件需要专业人员熟练掌握内业处理方法后，在现场布设像控点，选取合适的航高，焦距，硬设备等进行。
1.3方案流程：

第二章 现场实地流程
IM的低空摄影测量区别于适普等主流航测软件最大的地方就是：不可自动拼接大量相片，需要手动选像控点，可是精度极高。

图 1 需要计算土方量的典型现场
2.1 准备工作
硬件准备：
四旋翼无人机（配云台，GPS，地面站）

RTK（1+1）

像控点图画材料（白色石灰粉）

SONY N7微单相机配16mm定焦镜头

一般水平Windows平台PC一台。
软件准备：
ImageMaster专业版一套

A4大小标准标定纸一张

进行相机标定，得到标定档（.cmr格式，内涵七参数）

2.2作业流程：
1、现场划取像控点
为了在图片上清晰又准确的选择到像控点，一定注意使用对比度大的颜色，比如这地标，都是褐色，就使用白色即可，而且形状以十字叉X，这样能够最高精度的选取该点！

2、进行飞行：
设定行高150米-200米之间，这样一个相对能够保证覆盖0.2-0.4个平方公里的面积，同时还保证了1:500地形图的精度！一次飞行能够拍摄5-10个相正确照片，有效保证了效率！
3、内业处理：
将【相对照片】和【标定档】以及【像控点坐标】三个数据，导入进软件，进行像控点定向作业！

至少需要6个像控点，标定完毕后，点击【计算】功能，进行精度评定！

如图翔实，定向结果如果判断为【OK】，则表示精度优秀，定向结果良好，那么我们能够在【计算坐标】这一项里面查看标准偏差和残差，以便估计精度！

能够看到，最差精度在厘米级，而最有精度保证在毫米级，完全满足1:500的精度需求！
那么我们还能够看一下，相片拍摄的状态！

能够看到，飞机在距离地面152米高度，以19米间隔拍摄，B/H的关系在0.13，非常的理想！

下面， 我们就能够建立模型了！将我们需要建模的区域，用多边形线划取，然后点击【自动测量表面】功能，设置网眼间隔，该次实验我们设置为1米间隔！然后点击确定开始自动解算！

1米的间隔，一共计算出11205点的数据量！然后贴图，赋予每个坐标点以RGB坐标，达到了真实模型的效果！
4、内业成果
DEM真实模型：

距离，面积（包括曲面面积），体积计算：计算体积，只需要选中建立好的模型，点击体积计算功能，全部工作自动完成！

第三章 总结
使用这种方法计算体积，不但外业速度极快，而且非常安全，无需深入测区，而且精度很高，成本很低！根据研究这种方法的计算精度非常之高，和传统方法相比能够说不是一个精度级别。

图 2 几种土方计算的方法，低空航拍属于第一种