Анализ точности плотной цифровой модели поверхности,...
-
Upload
dmitriy-ivanov -
Category
Technology
-
view
114 -
download
2
Transcript of Анализ точности плотной цифровой модели поверхности,...
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Анализ точности плотной цифровой модели поверхности, построенной в автоматическом режиме по
материалам аэрофотосъемки с БПЛА, по данным лазерного сканирования и натурных измерений
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Цель
2
Исследовать точность построения ортофотоплана и цифровой модели поверхности по результатам съемки с помощью БПЛА
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Задачи
3
Выполнить оценку точность построения фотограмметрических моделей по результатам съемки с разным набором исходных данных для планово-высотной привязки материалов АФС;
Выполнить оценку точности создания ортофотоплана и цифровой модели поверхности по данным мобильного лазерного сканирования;
Выполнить анализ данных точности данных мобильного лазерного сканирования по расхождению между координатами опорных и контрольных точек, измеренным по облаку точек при различных проездах съемочной системы;
Выполнить анализ точности данных мобильного лазерного сканирования по координатам контрольных точек, полученных с помощью GPS-приемников;
Оценить возможность применения данных лазерного сканирования в качестве сплошного планово-высотного обоснования и источника контрольных точек;
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Исследуемый участок
4
Протяженность участка съемки – 4800 м; Ширина участка съемки – 500 м; Перепад высот – около 20 м; Даты выполнения съемки – май 2015 г.
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Применяемое оборудование (БПЛА)
5
БПЛА Supercam S250
Камера Sony Alpha ILCE-6000
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Применяемое оборудование (мобильное лазерное сканирование)
6
Мобильная лазерная сканирующая система Riegl VMX-250
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Анализ точности данных мобильного лазерного сканирования после уравнивания по опорным точкам при различных проездах системы
лазерного сканирования
7
X, м Y, м Z, м
Средняя ошибка 0,002 0,002 0,002
СКО 0,006 0,007 0,003
Максимальная ошибка
0,037 0,041 0,028
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Анализ точности данных мобильного лазерного сканирования после уравнивания по контрольным точкам при различных проездах системы
лазерного сканирования
8
X, м Y, м Z, м
Средняя ошибка 0,012 0,010 0,003
СКО 0,015 0,013 0,005
Максимальная ошибка 0,033 0,037 0,011
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Анализ точности уравнивания данных мобильного лазерного сканирования по координатам контрольных точек, измеренных GPS-
приемниками
9
X, м Y, м Z, м
Средняя ошибка 0,009 0,030 0,029
СКО 0,021 0,053 0,034
Максимальная ошибка 0,044 0,131 0,051
Использованы координаты 7-ми контрольных точек, располагающихся на углах дорожной разметки и бордюров
Согласно инструкции «Точки съемочной геодезической сети, используемые для фотогpамметpического сгущения, должны иметь среднюю погрешность в плане, не превышающую 0.1 мм в масштабе составляемой карты (плана) и 0,1 принятой высоты сечения рельефа - по высоте (относительно ближайших пунктов государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения)». Т.е., полученные материалы мобильного лазерного сканирования могут быть использованы в качестве сплошного планово-высотного обоснования и в качестве источника контрольных точек
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Исследование точности построения фотограмметрических моделей по данным БПЛА
10
Съемка с 3-ых высот: 150, 200 и 250 м
По каждому из трех полетов построены по пять фотограмметрических моделей с разным набором исходных данных для планово-высотной
привязки материалов АФС:
по координатам центров фотографирования; по координатам центров фотографирования и всем измеренным 30-ти
опознакам через 250 м; по координатам центров фотографирования и 16-ти опознакам через 500
м; по координатам центров фотографирования и 12-ти опознакам через 1000
м; по координатам центров фотографирования и 6-ти опознакам через 2300
м (по краям и середине участка).
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Фрагмент цифровой модели местности с визуализацией положения точек фотографирования в момент съёмки
11
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Выводы по результатам исследования точности построения фотограмметрических моделей
12
для построения планов масштабов 1:500 и мельче и сечения рельефа 0,5 и 1 м оптимальной высотой полета является высота 200 м;
точность планового положения контрольных точек на фотоплане в пределах 5-15 см, что соответствует точности плана масштаба 1:500;
погрешность высотного положения контрольных точек на ЦМР, полученной по координатам центров фотографирования и по 1-му опознаку через 2300 м находится в пределах 5-10 см, что соответствует точности сечения рельефа 0,5 м для равнинной местности (1/4 сечения рельефа или 12,5 см);
погрешность высотного положения контрольных точек на ЦМР, полученной по координатам центров фотографирования и 1-му опознаку через 4600 м находится в пределах 8-20 см, что соответствует точности сечения рельефа 1 м для равнинной местности (1/4 сечения рельефа или 25 см).
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Ортофотоплан с траекторией МЛС
13
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Определение координат контрольных точек для оценки точности планового положения точек ортофотоплана
14
Данные МЛС
Ортофотоплан
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Анализ точности положения точек ортофотоплана (БПЛА)
15
X, м Y, м
Средняя ошибка 0,047 0,074
СКО 0,068 0,095
Максимальная ошибка 0,214 0,226
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Облако точек, полученное с помощью МЛС и с помощью БПЛА
16
Синий цвет – БПЛА; Зеленый цвет - МЛС
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Облако точек, полученное с помощью МЛС и с помощью БПЛА
17
Синий цвет – БПЛА; Зеленый цвет - МЛС
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Анализ точности высотного положения точек цифровой модели поверхности (БПЛА)
18
Z, м
Средняя ошибка 0,048
СКО 0,082
Максимальная ошибка 0,384
Выполнялась по материалам МЛС
Визуальный анализ показал, что участки ЦМР, непосредственно прилегающие к фильтрованным объектам, а также ограждения несколько искажают модель, особенно на застроенной части территории. Поэтому измерялись высотные отметки на поперечных профилях дороги. Профили строились каждые 100 м и измерялись по 3 точки на каждом профиле. Принимая во внимание результаты анализа точности можно сделать следующие выводы: модель, которая получена с применением БПЛА, имеет точность достаточную для построения горизонталей с высотой сечения 50 см., что достаточно для карт и планов масштаба 1:500.
СГУГиТ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Спасибо за внимание!