| 研究生: |
林舒葦 Lin, Su-Wei |
|---|---|
| 論文名稱: |
以光束法平差提升地面移動測繪系統精度之研究 Accuracy Improvement of Terrestrial Mobile Mapping Systems Using Triangulation Adjustment |
| 指導教授: |
尤瑞哲
You, Rey-Jer |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 測量及空間資訊學系 Department of Geomatics |
| 論文出版年: | 2017 |
| 畢業學年度: | 105 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 65 |
| 中文關鍵詞: | 測量車 、直接地理定位 、近景攝影測量 、光束法平差 |
| 外文關鍵詞: | Terrestrial Mobile Mapping System, Direct geo-referencing, Close range Photogrammetry, Bundle block adjustment |
| 相關次數: | 點閱:238 下載:7 |
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航空攝影測量使用飛機航拍影像,搭配少量且適當的地測地面控制點,進行空中三角測量平差計算,能減少大量人力、時間成本,求得大量的地面坐標。隨著GPS全球衛星定位技術的發展,飛機上裝載GPS接收儀可以計算出攝影中心瞬時的坐標及姿態,每個攝影中心可視為一個空中控制點,這些分布均勻且密度高的控制點,可以求解所有未知點的地面座標。
不過,航拍影像容易會出現遮蔽的問題,而且航空影像的拍攝容易受到氣候影響,飛機可以拍攝測量得時間受到很大的限制,使得航拍影像成本偏高,加上航空攝影測量無法得到立面資料,所以近年來,逐漸發展出結合多種感測器的移動式測繪系統,可以彌補航空攝影測量的不足。本研究要探討的是最常見的移動式測繪系統─車載近景攝影測量,即所謂的測量車系統。
車載近景攝影測量相較於航空攝影測量,拍攝所需時間較短,拍攝時也較不受氣候影響。車載近景攝影測量若結合GPS和IMU,只要事先進行系統率定,就可以在不需要空三平差的情況下,透過直接地理定位解算出攝影中心坐標與姿態角,來進行前方交會以迅速獲得大量地面座標。
然而,由於基線物距比過短、內方位不穩定等問題,測量車透過直接地理定位進行前方交會的成果品質仍不是很穩定及可靠,一般認為測量車的定位是無法得到與傳統地面測量或航空攝影測量相同的精度等級。因此,本研究先是探討傳統地測控制點進行平差後之定位成果與前方交會之成果差異,再做各項實驗以測試如何提升測量車的定位精度。
本研究將測量車GPS/IMU定位定向所得的外方位當作控制點進行光束法平差,並加入的測的控制點來提升精度。實驗對象為間隔約為8m到12m的測量車前拍影像像對,根據實驗的結果,在直線段或是曲率小的彎道的行帶部分,每60m佈設一組控制點,就能大幅提升測量車定位精度,至於曲率大的彎道的航帶部分,則需要在前後重疊率低的相鄰兩個像對的重疊區佈設控制點,使整個光束法平差能順利進行。
Traditionally, aerial Photogrammetry is used to do large area measurements by aerial images. However, taking images from an airplane can be so easily affected by weather that the time limitation related to taking images is very serious, and aerial Photogrammetry is also expensive. The other problem by Photogrammetry is the lack of façades of houses. Therefore, to overcome these problems, Mobile Mapping Systems (MMS) have been developed. In this article, a terrestrial MMS is used for the research. If a terrestrial MMS combines GPSs and an IMU, it can perform direct geo-referencing and then a forward intersection to determine many ground coordinates of points. However, the accuracy of results using terrestrial MMS is not stable or reliable, and thus this approach may be worse than using aerial Photogrammetry.
This research introduces exterior orientation obtained from a terrestrial MMS with the help of ground control points introduced into bundle block adjustment in order to improve the positioning accuracy. The positioning accuracy will be significantly improved when we set a pair of ground control points every 60m. Using an exterior orientation from a terrestrial MMS with a pair of ground control points placed every 60m and using bundle block adjustment can raise the accuracy from 2232cm to 15cm.
1.王宏仁(1996)。GPS輔助空中三角測量之精度探討,國立成功大學測量工程系碩士論文,台南。
2.台北市地理資訊網。http://addr.taipei/2014/Default.aspx
3.成大數碼城市實驗室。http://loc.geomatics.ncku.edu.tw/
4.吳建億(2009)。使用物空間條件進行測量車相機檢定,國立成功大學測量及空間資訊學系碩士論文,台南。
5.李育華(2009),車載移動式測繪系統及直接地理定位控制場之設置,國立成功大學測量及空間資訊學系碩士論文,台南。
6.胡智祐(2009) ,發展低成本緊耦合式INSGPS整合無縫車用導航系統之研究,國立成功大學測量及空間資訊學系碩士論文,台南。
7.維基百科,2010。https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%AB%E6%98%9F%E5%AF%BC%E8%88%AA%E7%B3%BB%E7%BB%9F
8.蔡展榮、吳建億、李明軒(2009) ,測量雙相機同步攝影測量,中華民國地籍協會期刊,第廿九卷第1 期,頁13-25。
9.謝承璋(2010) ,雙鏡頭車載行動測繪之定位分析,國立工央大學土木工程學系碩士論文,桃園。
10.謝東發、黃英婷、陳鴻智、林昌鑑、蔡季欣、劉正倫(2012) ,以移動載具(MMS)輔助辦理測繪圖資更新之研究,內政部國土測繪中心 101年度自行研究案報告。
11.謝瑞斌(2000),低價位數值相機空間量測實用性之研究,國立台灣大學土木學系碩士論文,台北。
12.藍文浩(2011),測量車前拍影像空三網形評估,國立成功大學測量及空間資訊學系碩士論文,台南。
13.饒見有、陳智揚、詹鈞評、劉暹、李文慶(2014)。無人機攝影測量與直接地理定位之精度分析,中華民國地籍協會期刊移動製圖系統特刊,第二卷第一期,頁1-22。
14.El-Sheimy, N., 1996. The Development of VISAT - A Mobile Survey System For GIS Applications: University of Calgary, Canada.
15.Graefe, G., Caspary, W., Heister, H., and Klemm, J , 2011. The road data acquisition system MoSES – determination and accuracy of trajectory data gained with the Applanix POS/LV, University of the Federal Armed Forces, Germany.
16.IWANE。http://www.iwane.com/index_ja.php
17.Grammatikopoulos, L., Karras, G., Pesta, E., 2004. Camera Calibration Combining Images With Two Vanishing Points, National Technical University of Athens, Athens.
18.Lee, H.K., Hewitson S.,and Wang J., 2004. Web-based resources on GPS/INS integration. Springer-Verlag, Sydney, pp.189~191
19.Lee, S., Choi, K., Joo, I., Cho, S., and Park, J., 2006. Design and Implementation of 4S-Van:A Mobile Mapping System, Telematics & USN Research Division, Daejeon.
20.MMT2004, 2004. The 4th International Symposium on Mobile Mapping Technology, 2004.09.06~09.10, The College of Judea and Samaria, Israel.
21.Niu, X., Hassan, T., Ellum, C., and El-Sheimy, N.,2006. Directly Georeferencing Terrestrial Imagery using MEMS-based INS/GNSS Integrated Systems, XXIII FIG Congress, Munich.
22.Photometrix。http://www.photometrix.com.au/
23.TOPCON。http://www.topcon.co.jp/
24.VECTORNAV。http://www.vectornav.com/support/library/imu-and-ins