张祖勋院士的Lensphoto多基线数字近景摄影测量系统已经得到了水利水电行业的高度认可,目前已经有十几家水利水电部门采用了这项先进的测量技术。 山间修筑水力发电站,建坝,需要大量的前期测绘工作,绘制出精确的地形图以供电站工程的实际设计。这一测绘的工作,目前大都是采用全站仪实测的办法,人工外业工作量很大。虽然无棱镜反射全站仪的使用减少了布设棱镜的工作,但是,要完整地描述地形仍需实测大量的外业点,因而工作量仍然很大.这一工作方式不仅工作繁重而且成图周期长.
山间修筑水力发电站,建坝,需要大量的前期测绘工作,绘制出精确的地形图以供电站工程的实际设计。这一测绘的工作,目前大都是采用全站仪实测的办法,人工外业工作量很大。虽然无棱镜反射全站仪的使用减少了布设棱镜的工作,但是,要完整地描述地形仍需实测大量的外业点,因而工作量仍然很大.这一工作方式不仅工作繁重而且成图周期长.
不少人希望能有一套象应用于航空照片的数字摄影测量软件一样的软件系统可以应用于上述的测绘工作中,高效而且比较轻松地完成大坝地形的测绘任务。 多基线数字近景摄影测量系统(Lensphoto)的诞生很好的解决了这一问题。
由普通数码相机拍摄的照片组,自动化 快速生成高精度可量测的区域三维数字表面模型。采用张祖勋院士最新研发的近景摄影影像匹配技术。
lensphoto可以利用现有的非量测数码相机进行摄影,获取像片。
在外业测量中减少了外业控制点的测量。(这一点突破传统的非量测相机的直接线性变换的要求,能够直接利用航空摄影测量的自检校区域网平差)。
内业作业后,提高了测量精度、减少工作流程(无需进行核线排列,无需产生核线影像)、提高了影像匹配的可靠性。其核心原因是lensphotoz在近景摄影测量中引入了新的机制(多基线摄影测量)、新的数据获取方式(例如:旋转多基线摄影测量)、新的影像匹配算法(适应于被摄物体的空间分布不连续、断裂、遮挡)
在水利大坝选址测量中,lensphoto较多的案例,例如:
无接触测量运用案例
华东水利电力勘测设计院云南怒江赛格水电站工程实例
出水口拍摄:
1.摄影:机身选用Kodak DCS ProSLR N ,头选用Nikon 50mm镜头(此距离建议使用85毫米镜头)
由于无法布设控制牌,摄影和控制点测量无关。技术人员在出水口对岸对测量区域进行了摄影,拍摄距离为250米左右,拍摄区域宽和高分别为300和100米左右。拍摄使用3个摄站,每个摄站拍摄7张照片,手持相机拍摄(没有使用三角架),摄站之间距离为20米左右,总共拍摄21张照片,拍摄时间为10分钟左右。
下图为一个摄站所拍摄的图片:
2.控制点选择
因无法布设控制牌,全部使用特征点来代替,所以为了保证控制点精度和检查点精度,共在现场选用了15个特征点:其中7个为控制点,8个为检查点(与实测的坐标做比较)。控制点的选用是使用找特征点的方式,注意选特征点尽量要避免选突出的崖石尖端,(因为易散射和折射,影响精度)而要选较平处两种明显的色块交界处。如下图:
3.控制点测量
使用托普康5毫米免棱镜全站仪 GPT-3005LN/OP (出厂编号:1U0129)测量工作由华东院测量人员进行导线和控制点(特征点)测量。因华东院事先没有用广角镜头拍摄一张测区全景图,每选一个特征点必须在影像上找出然后标记,比正常工作多花了一点时间。当天下午全部外业工作圆满结束。
4.内业处理:
10日,将在工地现场拍摄的21张影像分组输入计算机,并将华东院发来的控制点数据输入。Lensphoto在一个多小时内完成了空三加密、TIN景观、点云DEM和精度报告。
TIN景观:
点云
:
精度报告如下:[rmsy]为深度方向的绝对误差,单位是米:
[precision of check points]: 8
P11 0.0359 -0.1112 0.0054
P03 0.0527 -0.0290 0.0382
P24 -0.0800 -0.0806 -0.0906
P23 -0.0040 -0.0552 0.0248
P22 -0.0297 -0.0314 -0.0112
P32 -0.0018 -0.0618 0.0540
P33 -0.0548 -0.0555 0.0092
P35 0.0745 0.0976 0.0626
[minx]: -0.0018 [maxx]: -0.0800 ( P24 )
[miny]: -0.0290 [maxy]: -0.1112 ( P11 )
[minz]: 0.0054 [maxz]: -0.0906 ( P24 )
[rmsx]: 0.0499 [rmsy]: 0.0709 [rmsz]: 0.0466
[rmsxy]: 0.0867(平面精度)
[rms]: 0.0984(深度精度)
[Mean_Deep]: 238.8517
[plane_relative_precision]: 5128
[elevation_relative_precision]: 2755
[position_relative_precision]: 2427
华东院提出的1:500地形图精度要求:平面精度15厘米,深度精度20厘米。
Lensphoto系统所完成的精度:平面(rmsxy),深度(rmsy)皆小于10厘米。
综上所述:针对本次工程精度结果报告,其结果已正式被华东院采用。