倾斜摄影技术在水利工程中的应用研究.pdf
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1、第卷第期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gA u g,吴仰锋倾斜摄影技术在水利工程中的应用研究J水利科学与寒区工程,():倾斜摄影技术在水利工程中的应用研究吴仰锋(广东珠荣工程设计有限公司,广东 广州 )摘要:以某大型水库调蓄枢纽工程为研究对象,通过理论解析的方法推导了基于无人机倾斜摄影的倾角数学模型,并分析了无人机倾斜摄影技术的数据采集及实景模型的重构过程,研究无人机倾斜摄影技术的测绘精度.结果表明,基于无人机倾斜摄影技术构建的水利调蓄枢纽工程
2、以及地形地物的实景模型,纹理清晰、三维效果显著、地形地物区分明显,能够真实反映实际物体;基于无人机摄影技术地物测绘解算结果和地面近景摄影图像技术的地物测绘精度成果对比表明,无人机倾斜摄影在水利枢纽工程基本地形图测绘中具有适用性,解译精度高.关键词:倾斜摄影技术;水利工程;倾角数学模型;测绘精度中图分类号:T V 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:吴仰锋(),男,广东揭阳人,工程师,主要从事水利水电工程测量工作.E m a i l:q q c o m.工程概况某大型水库调蓄枢纽工程,位于中低山区峡谷区,由拦河坝、引水系统、发电厂房及开关站等建筑物组成.水库大坝为碾压混凝土重力坝,坝
3、顶 总 长 m,坝 顶 宽 m,最 大 坝 高 m,最大坝底宽 m.大坝坝顶中段设泄洪表孔,为开敞式泄洪方式,共孔,溢流总净宽 m,孔顶设 m宽交通桥连接大坝两端.溢流坝面以半径 m的圆弧段接消力池,消力池全长 m、宽 m,边墙高 m.场地地形整体呈宽缓“V”字形,地表植被发育丰富,主要以低矮树木和灌木为主,大坝基础范围内上覆地层为第四系河流相沉积层和冲积层,以粉质黏土为主,下部基岩为泥质粉砂岩和灰岩,岩层产状主要为 ,基岩内发育多条构造挤压破碎带.研究采用无人机倾斜摄影技术对水库大坝进行测绘,试验区域面积约 k m,东西方向长 m,南北方向宽 m.基于无人机倾斜摄影的水利工程三维数据重建 基
4、于无人机倾斜摄影的倾角为了获取不同影像角度、影像覆盖范围和影像分辨率的图像,无人机倾斜摄影在采集影像图片时,需要将航摄仪设置一定的镜头倾斜角和巡航高度,如徕卡R C D 航摄仪,其巡航时镜头倾斜角为 .无人机倾斜摄影仪镜头的角度变化对于构建三维实景图像模型产生一定的影响,表现为摄影成果图像特征提取、模型纹理清晰度和模型匹配精度等.在三维水利工程实景图像模型构建中,需要利用无人机倾斜摄影获得的种影像数据,分别是下视影像和倾斜影像.前者主要是获得地形地物的表面影像信息,其分辨率为传统意义上的分辨率,而后者主要获得地形地物的侧面影像数据,其分辨率为倾斜水平分辨率和倾斜垂直分辨率.相比于传统的R T
5、K测绘技术或者卫星影像摄影技术,无人机倾斜摄影搭载了航摄仪器,能够直观采集光学影像,由于其具有快速采样、精度较高、体积小、重量轻的特点在工程测绘中得到广泛应用,特别是在水利工程中,测绘人员无法到达流速较大的河流以及陡峭的悬崖中进行实地测绘,或者获得的测绘数据精度较低,而无人机倾斜摄影技术成为最优的选项.在无人机倾斜摄影中,为构建水利枢纽工程的三维数据,首先需对研究区域图像进行数据采集,无人机设备搭载的光学相机按照导航装置和人工地面操纵的设置进行低空巡航,并从不同的角度对研究区域的地形地物进行光学摄影,以获得高精度的影响,并通过后期图片处理技术自动化和智能化地构建高分辨率的三维数据模型,基于无人
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