免像控无人机高清倾斜摄影三维建模精度分析

对于大落差山区,常规无人机倾斜摄影测量往往难以顾及山脚等重点关注区域,为达到测图精度并将模型转换为工程所需坐标系,通常需要布设大量可靠的外业像控点,然而,在地灾体上人工布设测量像控点的难度极大。结合西南山区某铁路山体滑坡抢险项目的内外业工作,利用Phantom4 RTK无人机在不同航高、不同角度进行免像控模拟倾斜摄影,通过航线优化设计及对曝光点进行坐标转换,完成重点关注区域的高精度模型三维重建。研究表明,相较于传统无人机倾斜摄影,新方法可减少1/3的内外业工作,精度可达到1∶1 000比例的三维模型精度要求。     

DMCⅢ数字航摄仪在常益长铁路断面采集中的应用

为了提高铁路断面采集效率,提出基于DMCⅢ数码影像立体采集断面的方案,并成功应用于常益长铁路定测。外业以区域网方式布设像控点,内业通过空中三角测量建立测区立体模型,对影像进行匀光、匀色预处理并适当增加高程控制点数量,以提高模型精度,最后通过实测中桩坐标检核模型,进行断面的立体采集工作。实验证明,基于该方案立体采集的断面精度能够满足铁路勘察定测设计需求,特别是在地物复杂区域,如城区、站场等,基于高精度的DMCⅢ数码影像立体像对可准确快速地采集铁路断面,减少大量的外业测量工作,在保证精度的前提下大大提高了铁路勘测效率。     

高速铁路轨道几何状态的车载摄影快速检测方法与试验

为实现高速铁路轨道静态几何平顺性的快速检测与准确评估,本文提出基于车载近景摄影采集轨道数字图像以检测轨道线形的方法。采用轨面移动平台搭载数码相机采集连续高分辨率数字影像,以轨道板和轨道面稀疏布设的像控点作为约束条件,使用近景摄影测量空间解析几何模型,平差解算轨道测点三维坐标。仿真计算结果表明:车载近景摄影测量轨道平面坐标的精度为0.2mm,高程精度为0.3mm;在杭甬客运专线无砟轨道上的现场试验结果表明,车载摄影沿轨向测量的绝对坐标精度为0.6mm、垂直于轨向的精度为0.8mm,沿轨向的相对精度为0.2mm、垂直于轨向的相对精度为0.7mm,验证了车载摄影测量方法用于轨道静态几何参数检测的可靠性与高精度潜力。     

基于高精度真正射影像的铁路既有线岔心测量方法

传统铁路道岔岔心测量采用直接丈量法和交点法等人工外业测量方式完成，存在上线难、工作量大、安全性差及作业效率低等问题。为此，提出1种基于高精度真正射影像的铁路既有线岔心测量方法，包括多角度倾斜摄影测量数据获取、高精度数字表面模型建立、高精度真正射影像制作、主线和侧线平面中心线提取以及岔心平面坐标计算5项关键技术，旨在通过非接触的方式完成铁路既有线岔心坐标测量。结果表明：相较于传统作业方法，该方法基于高精度真正射影像开展既有线岔心测量，避免人员上线作业，在保证岔心测量精度的同时，可大幅度提升作业效率和铁路既有线作业安全性；基于多角度倾斜摄影制作的真正射影像可有效解决传统正射影像轨道扭曲变形问题，为高精度轨顶特征点的提取提供了良好基础；采用2种不同算法分别对主线和侧线线路中心线进行提取，可减少由单一算法引起的中心线提取误差，提高岔心测量的精度和可靠性。     

基于双向近景摄影测量检测轨道平顺度的计算模型

为改进高速铁路轨道几何平顺性精调的测量精度与效率,本文提出一种基于双向近景摄影测量检测轨道几何状态的方法,通过从铁路正、反向里程对轨道进行双向摄影,以轨道控制网CPⅢ作为像控点,采用严密的光束法区域网平差理论,对轨道双向摄影图像进行联合平差处理,探索出近景摄影测量检测轨道中线偏差和轨面高程的计算模型与精度评估方法。仿真试验结果双向摄影相对于单向摄影的横向与高程精度分别提高85%和42%。现场轨道试验段计算结果表明,双向近景摄影测量检测轨道的横向偏差测量精度为2.4mm,轨面高程精度为1.7mm,满足规范要求的轨道中线偏差与轨面高程测量精度指标,可为高速铁路轨道静态几何状态测量提供一种高效检测技术。     

铁路航测控制测量的应用技术

本文从铁路航测的特点,简述了铁路航测控制测量的外控点布设和外控点联测的技术及其特点.对利用GPS进行外控点测量的常用方法进行了系统介绍.     

IMU辅助空三在川藏线制图中的应用

通过自由网平差验证川藏线IMU数据精度较高,随引入IMU辅助空三技术,利用少量像控点对整个测区进行控制,并通过外业检查点及散点验证IMU辅助空三加密精度,其精度满足大比例尺测图规范要求,可减少外业像控点数量,提高航空摄影测量工作效率,并总结出IMU辅助空三制图流程及外业像控点最优布设方案。     

信息化模型技术在铁路车站改造中的应用研究

为了提高铁路车站改造过程中的信息化水平和管理效率,采用航空摄影测量和倾斜摄影测量技术,建立车站改造范围内的三维实景模型;利用3DGIS技术,将铁路信息化模型、车站改造设计方案、站房BIM设计模型和三维实景模型进行集成,建立完整的铁路车站改造信息化模型系统并应用于铁路车站改造施工组织过程中,为铁路大型车站改造提供基于虚拟仿真的地理信息环境。     

三维地形可视化技术在铁路电力设计中的应用

三维地形可视化技术一直是地理信息系统、数字摄影测量、虚拟现实等领域的研究热点.铁路电力线路设计过程中,通过三维地形可视化技术,可以使设计人员对地形有较直观的认识,提高贯通线路设计的效率和质量.根据数字高程模型(DEM)数据,利用VC++6.0和OpenGL作为平台,重点讨论建立地形三维可视化系统的关键技术和实现过程.     

像控点布设方案对既有线中线测量精度影响分析

结合既有线测绘的实践,针对航测方法既有线中线测量像控点地面标志布设困难、数据量大等问题,提出通过合理划分测区,在保证测区四个角都有像控点的前提下,抽稀曲线内侧像控点的布设方案。对传统像控点布设方案下采集的中线、抽稀曲线内侧像控点布设方案下采集的中线与外业实测中线的垂线偏差进行分析比较,验证方案的可行性。     

倾斜摄影与BIM融合在大跨度拱桥可视化施工中的应用

BIM实景建模精度低一直是指导桥梁施工急需解决的难题。为顺利进行空间Y型钢箱肋拱桥施工并提高施工精准度和效率,以陕西省泾河大桥为研究对象,针对构件形式复杂、施工精度要求高的特点,融合BIM技术和倾斜摄影技术建立精细化、可视化模型,对桥梁施工进行全过程指导。结果表明：BIM技术应用可以较好地进行施工方案优化,利用BIM技术虚拟施工可以提前规避图纸问题,快速统计工程量,进行三维可视化技术交底;此外,利用BIM+智能建造技术提出基于BIM的三维动态吊装监测技术,完美解决了施工高精度要求;对无人机倾斜摄影与BIM技术进行多源异构数据结合,可显著提高施工方案编制信息获取效率与准确性。研究结果为复杂桥梁工程结构的高效精准施工提供重要参考和借鉴。     

DMC230大幅面数码航空影像像控点布设实验

以传统航空摄影测量像控点布设理论为出发点,计算了DMC230大幅面数码航摄仪像控点布设基线数,并以实际案例进行了实验论证。实验证明,相对于DMC230数码航摄仪而言,国家标准要求相对过严,在满足精度的情况下,可以适当放宽像控点布设对基线的要求。     

航测外业新方法探索

POS系统的问世给航空摄影测量带来了革命性的变化。分析了传统的像控点布设和航片调绘中存在的问题,基于这些问题,研究了基于POS系统的航测外业新方法:一种是基于GoogleEarth的像控点布设方案,另一种是基于DOM的调绘片制作,并通过与传统航测外业作业方法的对比。研究分析这两种方法的优势。     

航测外业新方法探索

POS系统的问世给航空摄影测量带来了革命性的变化。分析了传统的像控点布设和航片调绘中存在的问题，基于这些问题，研究了基于POS系统的航测外业新方法：一种是基于GoogleEarth的像控点布设方案，另一种是基于DOM的调绘片制作，并通过与传统航测外业作业方法的对比。研究分析这两种方法的优势。     

无人机倾斜摄影技术在铁路行业的应用研究

随着以无人机为飞行平台、搭载高精度传感器的倾斜摄影技术日益成熟,大量倾斜摄影项目应运而生。在铁路行业,无人机倾斜摄影技术从带状地形图、断面图的生成到实景三维模型的制作都展现出巨大的应用前景。本文深入研究无人机倾斜摄影的原理和特点,分析倾斜摄影技术在铁路勘察设计、施工建造、运营管理不同阶段的应用,并对该技术目前存在的问题进行探讨。     

新建铁路线路数字化设计平台的研究

目前利用数字摄影测量技术,已能生产数字线划图、正射影像图、数字高程模型、立体配对影像图等多品种的摄影测量产品.利用这些产品,结合图形图像处理技术、数据库应用技术,建立虚拟现实的立体图形系统来代替现在普遍流行的传统的数字线划地图,进行铁路线路选线设计,将为铁路在三维环境下进行设计提供了新的思路和方法.     

基于OpenGL的磁浮铁路实时三维可视化技术研究与实现

研究应用于磁浮铁路的实时三维可视化技术具有极其重要的意义.结合磁浮线路的具体特征,基于分割一合并的思想构建了磁浮铁路三维模型.在此基础上,深入研究了基于OpenGL的可视化及渲染、三维实时动画及交互技术,开发实现了适合于高速磁浮铁路的实时三维可视化平台.实践表明,该技术执行效率高,渲染真实感强,方法切实可行.     

差分GPS数据对无人机空三精度影响的探讨

以某高铁一个测区为例,进行无人机影像差分GPS坐标和外控点坐标联合空三加密的计算试验,以分析有无像主点差分GPS数据、不同控制点布设方案对空三加密精度的影响。试验结果表明,加入差分GPS数据进行区域网平差,可以有效提升区域网的高程精度,且外控点布设方案对空三加密精度的影响远小于加入像主点差分GPS数据对空三加密精度的影响。     

BDS CORS在复杂山区铁路测量中的应用精度分析

北斗卫星导航系统(BDS)和连续运行参考站系统(CORS)的快速发展为我国铁路领域卫星定位测量工作提供了新的解决方案。为了研究基于铁路带状BDS CORS的测量技术在复杂山区铁路工程测量中应用的具体精度，本文在某复杂山区铁路沿线按30 km间距建设了铁路带状BDS CORS基准站网络，并部署了高精度位置服务云平台。分别采用基于BDS CORS的BDS单星座、全球定位系统(GPS)单星座和全球卫星导航系统(GNSS)多星座三种模式进行模拟长大隧道独立控制网建网测量、快速静态像控测量、实时动态差分定位(NRTK)测量的数据采集和处理工作，并以铁路沿线原基础平面控制网(CPⅠ)、线路平面控制网(CPⅡ)成果进行对比。研究结果表明：按30 km间距布设铁路带状BDS CORS基准站时，基于BDS CORS的BDS、GPS和GNSS三种模式均可用于长大隧道独立控制网建网测量、快速静态像控测量、NRTK测量，成果精度满足现行铁路测量规范的要求，可以代替传统方法进行测量作业。提出的部分精度指标可以为铁路工程建设各阶段BDS CORS建设及铁路测量应用相关规范的编写提供借鉴和参考。     

GIS-BIM在铁路工程建设管理中的应用研究

针对当前铁路工程项目地域广泛、工程复杂,传统的管理模式不能满足多维信息的共享与管理,开展基于GIS-BIM技术在铁路工程建设管理中的应用研究。采用快速建模方法构建大范围三维铁路工程结构物;通过基于数据转换的GIS-BIM融合技术实现铁路工程建设和工程结构的精细化管理;基于倾斜摄影技术,快速真实描述客观场景。利用GIS-BIM技术,构建工程建设环境,工程模型的三维场景,工程结构物模型,实现模型和铁路工程建设项目信息共享与集成、铁路工程建设项目信息化管理。基于GIS-BIM技术构建的铁路工程建设地理信息系统在郑万（郑州南站—万州北站）铁路试点应用,效果良好,此研究可为铁路工程建设信息化、可视化管理提供参考。