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测绘前沿技术知识点

来源:遥感 时间:2022/10/25

知识点1:

1、简述三维激光扫描技术的发展历程。

(1)第一代三维扫描仪:点测量

点测量三维扫描仪通过每一次的测量点来获得物体的表面特征。精度高,但速度慢,通常用于物体表面的误差检测。

(2)第二代三维扫描仪:线扫描

通过一段激光线照射到物体表面,再通过传感器获取物体表面的三维信息。手持式激光扫描仪非常便携,若采用普通的激光线则精度较低,但是成本低,可以以很低的成本来搭建多条激光线组对三维物体实现全方位的扫描。

(3)第三代三维扫描仪:面扫描

通过一组光栅的位移,再通过传感器来获取物体表面的数据信息。面扫描一般采用投影仪(如高压汞灯的灯泡光源UHP)发出的白光来扫描。

(4)新式扫描仪:红外激光扫描仪

前面讲的扫描仪虽然精度高,但有一些共同的缺点,比如高强度的激光对人的眼睛有伤害;高强度结构白光虽然对人眼无害,但也非常刺眼。而红外激光扫描仪结合了激光和结构光的优点,对人眼无害且速度更快。

2、三维激光扫描技术包括哪些基础科技?

激光技术、测角技术、测距技术、图像技术、数据处理技术、全站仪技术、免棱镜全站仪技术、物体表面反射特性、遥感、数据库、计算技术等;

3、简述不同类型的三维激光扫描技术的结构和基本原理。

结构:一般是由激光发射器、接收器,激光自适应聚焦控制单元,光路调节装置,光机电自动传感装置,以及后续处理用到的计算机等。

原理:三维激光扫描:对确定目标完整的三维坐标数据测量,全景点坐标数据。为了获得被测目标的三维坐标信息,其测量原理主要分为测距、角位移、扫描、定向四个方面。

4、三维激光扫描仪分类方法有什么?

三维激光扫描仪按照扫描平台的不同可以分为:机载(或星载)激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。

5、三维激光扫描仪的适用场景有哪些?

测绘工程领域、结构测量方面、娱乐业、建筑古迹测量方面、紧急服务业、采矿业。

6、三维激光扫描仪如何进行点云匹配或点云拼合?

(1)每个测站通过绝对坐标系下的控制点进行定位,将各个测站点云进行合并、优化处理即可拼接成一个整体

(2)通过标靶进行拼接

(3)在相邻测站的点云里,分别选择3个以上同名点进行拼接

(4)基于视图进行自动拼接。

7、简述三维激光扫描仪的点云预处理。

点云配准使用控制点配准,点云拼接外业采集的数据导入至软件时会根据坐标点自动拼接,建立三维模型当建筑物数字化为大量离散的空间点云数据后,在此基础上来构造建筑物的三维模型。由于点云本身的离散性,会导致模型存在一定缺陷,需要在多边形阶段对其进行修补、调整等操作后,才能得到准确的实物数字模型。

8、三维激光扫描技术的数据采集方法有哪些?

测距方法(三角测距法、脉冲测距法、相位测距法)、测角方法(角位移测量法、线位移测量法)、扫描方法、转换方法。

天宝XS-10三维激光扫描仪

知识单元二:倾斜摄影测量技术

1、简述倾斜摄影测量的原理?

通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,为针孔成像原理(像点、镜头中心和物点共线)的具体应用。

2、倾斜摄影和普通航测的区别和联系是什么?

倾斜摄影测量可以获得大地高还有椭球高,但是普通的不可以。

传统的航空摄影以获得正射影像为目的,采用像片倾角小于2-3°的摄影方式,称为竖直航空摄影。这一方式便于后续的正射纠正与立体测图等处理工作,但是会失去地物的侧立面细节。

倾斜摄影也可以获得正射影像,但是倾角过大时,正射纠正需要更高的像片重叠度,投影差也会更大,精度会下降,采集成本也会增加。但是,多镜头航摄仪的发展很好的克服了精度问题,同时实现了对地物顶部和侧立面的建模和纹理采集,使得倾斜航空摄影在大范围三维建模方面表现出了卓越的能力。

3、倾斜摄影设备的原理和结构?

倾斜摄影相机、飞机、多镜头航摄仪

4、简述倾斜摄影的点云和建模技术原理?

三维场景运算的主要原理是:通过对倾斜摄影得到的影像进行几何和物理分析,从而获得地物对象的各种资料,主要目的是根据倾斜影像中的像点求解地物点的空间位置。利用立体摄影测量的方法,可获取垂直影像中各点精确的地理坐标。已知航片的外方位元素,由航片上的像点坐标反求相应的地面点坐标,仍是不可能的;虽然已知航片的外方位元素,却只能确定地面点所在的空间方向,而利用立体相对上的一对同名点,可得到两条同名射线的空间方向,两条射线的相交处必然是该地面点的空间位置。

5、简述倾斜模型建立方法和简化方法。

倾斜影像的三维模型构建包括相机检校、POS解算、空中三角测量、密集点云匹配、纹理模型生成、三维模型构建(如smart3D)等。

三维模型优化主要包括:冗余数据筛选、关键步骤参数设置、纹理缺失及空洞问题的解决、模型拼接与操作顺序、三维地物模型扭曲变形优化等。

倾斜摄影测量

知识单元三:无人机航测技术

1、无人机航测技术的原理是什么?

通过无线电遥控设备或机载计算机远程控制飞行系统进行作业,使用小型数字相机(或扫描仪)作为机载遥感设备。

2、无人机航测设备结构包括哪些?

飞行平台,飞行导航与控制系统,地面监控系统,机载遥感设备,数据传输系统,发射与回收系统,野外保障装备,附设设备。

3、无人机航测数据处理的原理和流程是什么?

首先,选择本地处理,并新建项目,将导出的信息导入到软件中,并进行相应的数据处理、修改图像坐标系等操作,使航测信息与位置信息进行匹配。再根据导出的相机校检参数对项目进行修改和调整,以完成数据处理过程;其次,打开数据处理软件控制点编辑器,选择相应的控制点坐标系和采集区域合适的坐标系,导入无人机航测布设的像控点,并通过平面编辑器对像控点进行标注;再次,在完成数据处理后,测量技术人员应对项目进行初始化处理,并在初始化处理基础上,通过调整像控点位置,实现航测信息的精细化处理,直至采集信息精度满足信息采集要求。

无人机航测

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