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智航SF700A搭载S24在石油管道测量中的应用
编辑: admin
来源: 南方卫星导航
2022-06-30
浏览量: 125


1.项目概述


1.1项目背景

东方宏业在甘肃省西峰区承接的石油管线测量任务,要求成果为测区内17条石油输送管道以及管道左右500米范围内的正射影像以及地形图。


1.2测区基本情况

测区位于甘肃省西峰区,测区高差大,最高处和最低处约300米高差。气候条件比较恶劣,山区风速较大且风向不定,中午过后风速最大可到12m/s。


1.3成果要求

最终生成的成果为正摄影像图(包含总图和分幅图)、数字线画图



2.技术路线

针对实际测区情况,以高精度得成果要求为标准,项目基于智航SF700A旋翼无人平台搭载S24单镜头相机,借助相配套的南方航测数据处理软件体系,设计总体技术路线如下图所示:

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图1:技术路线


(1)像控点布设。为满足项目中多个环节得处理及检查要求,需要在测区内选取和实测一定数量的像控点。

(2)航测影像数据获取。利用旋翼无人机飞行平台,搭载镜头设备,进行航测影像数据获取。

(3)照片数据预处理。无人机外业作业完成后,需要对差分数据和照片进行整理,包括POS和照片分组对齐、相片重命名等操作。

(4)影像空三。航测影像数据预处理完成后,依据影像POS信息、控制点信息,进行空中三角测量。

(5)成果数据生产。数字正射影像。

(6)数字线划图生产。在三维数据采集软件中,基于矿山三维实景模型采集地物属性信息和空间要素信息,生成矿山的数字线划图。



3.方案实施:

3.1像控点布设采集

借助南方航次一体化处理软件,提前规划好像控点,在满足要求的前提下,尽量在矿区固定标识物。同时,将规划好的像控分布通过云端服务器上传至云端服务器,为实际像控采集提供依据。

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图2:像控点规划

通过像控之星软件,连接云端服务器,下载规划好的像控分布图,在现场布设采集像控。

图3:像控点

 

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图4:像控点采集

 

3.2 无人机外业数据采集

项目实施采用智航SF700A作为无人机飞行作业的平台,智航SF700A是目前市面上最为小巧得工业级智能无人机航空测量系统之一。具有上手块、精度高、航程长等优势。具备仿地飞行、PPK定位、毫米波雷达避障、下视激光雷达测距等功能配置。


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图7:智航SF700A无人机

南方无人机S24倾斜相机,是一款具备增稳得小巧云台,能够提高正射影像采集的精度与效率。像素2400,完全满足此次项目精度要求。

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图8:S24倾斜相机

智航SF700A搭载S24相机进行航空影像采集。作业得飞行高度为200米,80%和70%得航向和旁向重叠度。在天气及空域条件满足时,项目组实施飞行作业。项目组使用了中国移动CORS系统,通过试用实时RTK和后差分PPK结合得方式,获取高精度POS信息,为影像空三及建模提供高质量数据。


3.3照片数据预整理

无人机外业作业完成后,需要对差分数据和照片进行整理。基于南方航测一体化处理软件SouthUAV 2.0,可以实现实时差分解析、后差分数据处理、POS和照片分组对齐、相片重命名等操作。

南方航测一体化处理软件,通过设备连接功能,直接从镜头读取影像数据,也支持从磁盘内读取照片数据,处理完成后将数据组织下载到指定位置,支持多线程同时下载5镜头数据,并且提供两种数据下载方式。支持自动对齐架次照片分组,自动识别地面点及废片,一键清除地面点和多有镜头的废片,也支持处理丢片、丢点等情况,提供插值和标记跳片工具,全方位处理所有数据异常情况。

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图10:照片数据整理

3.4影像空三

影像空三平差是倾斜摄影技术中的关键步骤,影响到精度。项目组使用PIX4D软件完成影像空三处理。在处理过程中,刺点原则为:每个像控点刺点数量不能小于10张,每个像控点每个镜头的刺点数量不少于3张,且每个镜头不能在同一条航线上。

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图11:影像空三


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图12:像控刺点

3.5 成果数据生成

数字正射影像(DOM)生产是时间最长的环节。项目组使用Pix4D软件完成相关成果数据生产。正射影像得效果及精度是后续测图的基础数据,成果需要保证纹理清晰、精度准确。

 

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图13:正射影像

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图14:正射影像

 

3.6数字线划图生产

基于矿山三维实景模型采集地物要素,需要借助专门的数字线划图软件。项目组采用南方航测三维测图软件进行数字线划图生产。南方航测三维测图软件,简称:uFeature3D,是一款集成测绘、CAD、GIS三个领域实用技术的桌面信息化测绘系统,系统提供空间和属性数据的浏览、查询、采集、编辑、管理、分析、制图输出等与测绘和GIS的核心功能,包括三维采集模块,支持用户在实景三维模型上进行地物采集并成图等工作,可以提供多种多样的量测和绘图工具,满足用户多样化的绘图要求。

 

 

4.结果分析

4.1精度分析

使用ContextCapture软件进行影像空三操作,生成精度报告。在空三报告中查看所有控制点与检查点误差,如果精度达到规范要求,可以进行模型重建。如果空三精度未能达到要求,查找对应的原因,解决相关问题,重新进行影像空三,查看精度报告,直至检查点精度达到相关规范要求。

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5.总结

在实际项目实施过程中,项目组得出如下总结及展望:

(1)此次项目的顺利完成,离不开智航SF700A的精度高、航程长、平台稳,S24相机提供的高像素、高效率、高品质,以及覆盖航测全流程的系统性软件体系,包括智能化得南方航测一体化处理软件SouthUAV2.0,简便式像控采集的像控之星,满足多样化绘图的南方航测三维测图软件uFeature3D,云端互联得无人机管控平台系统。


(2)基于智航SF700A旋翼无人平台搭载S24相机,进行输油管线摄影测量,获取高精度正射影像,以此为基础数据,应用到矿山勘查得全过程,包括野外踏勘的路线设计。基于正射影像前期规划,可以大大降低野外工作人员的劳动强度,降低踏勘成本,节省外业工作时间,提高外业生产效率。

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