外文翻译----航空摄影测量中的立体模型重建

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1、PDF外文：http:/   航空摄影 测量 中的立体模型 重建   摘要   本文描述 的是 现代 航空 摄影测量的操作问题和基本 的 技术需要。 当立体模型 重建 时，利用航空摄影测量中的外方位元素决定 摄影测量点 的精度 和在对应的模型 点 中的 Y-视差 分析。 真正的航空摄影， 在图像的比例，由 1:2 500 至 1:6 0000，与 DGPS/IMU 的数据 来源于 各种地形 ， 在中国由我们 的 POS-支持的 大型区域网平差 计划 WuCAPS 处理。 实证结果证实 来源于大型区域网平差 的外方位元素 的精度 符合 地形 勘测规范 的要求 。 然

2、而， 通过 POS 确定的 外方位元素 的精度 不能满足 地形 勘测规范 的 要 求。  关键词   空中三角测量（ AT）； GPS（全球定位系统） ； POS（ 定位 和 定 向系统 ）；  立体模型 重建 ； 地面控制点（ GCPs）； 精度  导言  航空摄影测量是 从空中影像 获得 关于 地球表面的三维空间信息的科学和技术 。 摄影点的 决定 ，其中 通过使用 图像 找出地面对象 ， 是依据识别物体的遥感 。并且 问题的 关键 是 迅速和准确地确定图像的 位置 和行为上的即时影像 。通过 基于分布式 地面控制点 的 空中三角测量 满足

3、这一目标 。  随着空间定位技术 的发展， 遥感技术和计算机科学， 以及 空中三角 测量的 演变和发展走向 没有 地面控制点 的 数字 化 勘测 。 早在 1950 年，摄影 科学家 就 开始研究如何利用各种辅助数据，以减少 地面控制点的 需要。 然而， 由于技术的局限性 ， 方法没有 变成 现实 。 直到 20 世纪 70 年代， 出现了美国的全球定位系统（ GPS），在航空摄影过程中 人们仅得到通过载波相位 差 分全球定位系统（ DGPS）技术 来确定曝光驻地的位置 (即航摄 照片的三个线性元素 )， 用于执行空中三角测量 （简称 GPS-支持  AT） 可以减少摄影

4、对 地面控制点 的 依赖，缩短测绘周期 ； 并降低生产成本 ， 在 摄影测量的领域 触发 革命 。 然而 ， GPS-支持  AT 在 空中摄影测量的操作是有利的 ， 主要 是 在浩大和困难的区域， 在中小型的比例尺 ，而不是带 状区域 和城市 大 比例尺 测图 。 在 20 世纪 90 年代，人们开始 探讨采用 GPS/lNS 集成系统 (也称 POS)获取照片的位置 和姿态 (即利用 GPS 获得曝光驻地的位置 ， 由IMU 获得图像 姿态 元素 )， 目的是 照片 的 定向 ， 最终目标是 取代区域空中 。 三角测量 程序。  现代数字 摄影测量学在 4D 产品 (D

5、EM， DOM， DLG， DRG)的自动化的生产和 空间数据库 的 更新 中 将扮演一个重要角色。 本文 将介绍 航空 摄影测量学和相关的技术需要 在 当前 的 操作应用 ，特别是， 摄影信息链 的 几何定位精度可从照片 方向 到 立体模型重 建 获得 ， 旨在探讨 4D 产品生产的可实 行性 。 人民希望 这项研究的研究结果 可以 在 国土普查，地图测绘和基础地理信息采集 方面 为 航空 摄影测量 的操作 提供 指导 。  1  现代航空摄影测量的模式  现今， 航空 摄影测量 主要有 三 种模式 ， 即标准的 航空 摄影测量 、 GPS-支持航空摄影测量和

6、POS-支持 航空 摄影 测量 。 它们 主要程序 如 图 1 所示 。   从 图 1， 我们可以了解到，区别这三种模式 的方法主要 是如何获取的 航摄 照片 以及 照片的方向 。 对于标准 空中三角测量 ，它是通过 区域 空中三角测量 的 大 量地面控制点 获得模型 定向 点的坐标 来 完成 图像 的定 向。 对于 GPS-支持  AT，在航空 照片获得 的 过程中， 动 态 GPS 定位是用来代替 地面控制点 以 确定曝光中心的位置和 获得该模型 定向 点的坐标 ， 然后用 于 纠正图像的方向 。对于 POS-支持  AT， 图像 和 它 们对应的 方位 元

7、素 (图像 的六个外 方位 元素 )都 是 已 获取的， 用于了解在曝光时刻 几何反演摄影存储的空间位置和姿态 。  2  相关 技术 要求  2.1  空中摄影  在现代航空摄影， 为了 提高获得的图像质量，除了新增 飞行控制系统 到空中摄影机 以外 (例如 ASCOT， CCNS4，空中跟踪 系统 )， 当采取 GPS 空中摄影和在照相机 上安置 POS 系统 进行 DGPS/IMU 空中摄影时 ， 方法 还 包括牢固黏附与照相机的一 台 GPS 接收器 。 根据空中摄影的不同的 模式 ，我们可以 制定 一个负责计划 如图 2 所示 。 &

8、nbsp;2.2  地面控制计划  在数字摄影测量 工作站， 空中三角测量 进行了理论上的最严格的 大型区域网平差 ， 但为了 获 得照片最佳的 传输 点的坐标和方向的外 方位元素 ，地面控制计划 的设计应 如图 3 所示， 即 不同模式的空中摄影。    2.3  数字 映射  从理论上说，在得到准确的内外方位元素的图像 之后 ，可衡量的立体模型可利用模型重建恢复，其中我们可以做地形 的测绘以及 物体的自动运行。然而，目前的四维产品的生产工艺是：单张照片的内 定 向 立体 像 对的相对 定 向 单一模型 的绝对 定 向 立体模型 的

9、 测绘 。 该方法的模型只有通过 POS-支持的 航空 摄影 测量 直接 地理参考 恢复 。  3  实验和分析  航 摄 定位有两种方法。其中之一被称作 区域空中 三角测量 ， 关于图像点的坐标，地面控制点 的坐标和 （或） 图像的外方位 元素加权观测值，并结合大型区域网平差 来解决图像定向参数和目标点的空间坐标，来作为方向控制点的立体模型绘图和做高度精确的几何定位的应用。 为不同尺度和地形类型 的航空摄影测量 ，  航摄照片 办公室操作的地形图规格定义了各自 空中三角测量 方法，地面控制计划， 以及 传输 点精度 的具体标准。 这 种方法已被建立并得到了广泛的应用 。 另一种是所谓的直接地理参考，假定高精确的图像外方位元素是可以得到的，在立体像对中通过使用图像坐标系统的同名像点的坐标，利用空间交会计算出 对应的目标点 物体 的 空间坐标。 这种方法直接地确定对象的位置，因此 4D 产品可以被生产。 然后本文 将 主要 讨论当利用各种方式获得图像的外方位元素时，如何定位精度可以完成立体模型 的 Y 视差。