研究目的
分析通过不同无人机数据处理软件获得的正射影像中物体的位置和几何精度,对比有无地面控制点情况下的结果,并根据制图精度标准(PEC)进行分类。
研究成果
使用地面控制点能显著提高无人机测量的位置和几何精度。Pix4D软件表现最佳且畸变最小,而Menci APS在无地面控制点时性能最差。所有软件在使用地面控制点的情况下均达到了1/500比例尺的A级精度,但部分案例中检测到系统误差。研究结果凸显了软件选择和地面控制点使用对高精度制图应用的重要性。
研究不足
Bentley Context Capture软件生成的数据不一致,因此被排除在分析之外。本研究仅限于特定区域和条件;不同地形、天气或设备可能导致结果有所差异。仅使用9个地面控制点可能无法完全代表所有可能的畸变。
1:实验设计与方法选择:
研究对3.75公顷区域进行无人机测绘,通过四款软件(Pix4D、Agisoft PhotoScan、Menci APS、Bentley Context Capture)在有/无地面控制点(GCPs)条件下处理影像,并采用PEC标准及GeoPEC软件将正射影像与GNSS测量数据进行精度对比评估。
2:75公顷区域进行无人机测绘,通过四款软件(Pix4D、Agisoft PhotoScan、Menci APS、Bentley Context Capture)在有/无地面控制点(GCPs)条件下处理影像,并采用PEC标准及GeoPEC软件将正射影像与GNSS测量数据进行精度对比评估。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:研究区域为UNISINOS大学外部停车场,因其具有多样特征而被选中。数据源包括无人机拍摄的164张照片、9个GCPs以及20个通过RTK GNSS接收器测量的检查点。
3:实验设备与材料清单:
无人机(ST800型号)、相机(索尼NEX-7,2400万像素)、GNSS接收器(RTK型)、云台调平平台、GCPs靶标(210×297毫米),以及软件(Pix4D 3.1.7、Agisoft PhotoScan 1.2.6、Bentley Context Capture、Menci APS 6.7、GeoPEC)。
4:Agisoft PhotoScan Bentley Context Capture、Menci APS GeoPEC)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:飞行高度90米,重叠率80%、旁向重叠60%获取影像。使用GNSS测量GCPs和检查点坐标。通过有/无GCPs的软件处理生成正射影像。将正射影像坐标与GNSS数据对比进行误差分析,采用GeoPEC进行PEC分类及t检验统计分析。
5:0%、旁向重叠60%获取影像。使用GNSS测量GCPs和检查点坐标。通过有/无GCPs的软件处理生成正射影像。将正射影像坐标与GNSS数据对比进行误差分析,采用GeoPEC进行PEC分类及t检验统计分析。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过平均误差、标准差和PEC分类评估位置与几何精度。统计分析包含趋势检测的t检验,计算面积差异并与参考GNSS测量值对比。
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UAV
ST800
Not specified
Conducting aerial surveys by capturing images for photogrammetry.
-
Camera
Sony NEX-7
Sony
Capturing high-resolution images during UAV flights for data processing.
-
GNSS Receiver
RTK
Not specified
Surveying ground control points and checkpoints with high precision for georeferencing.
-
Gimbal
brushless gimbal leveling platform
Not specified
Stabilizing the camera to avoid distortions caused by UAV attitude variations.
-
Software
Pix4D 3.1.7
Pix4D
Processing UAV images to generate orthomosaics and analyze accuracy.
-
Software
Agisoft PhotoScan 1.2.6
Agisoft
Processing UAV images for photogrammetric outputs.
-
Software
Menci APS 6.7
Menci
Processing UAV data to create orthomosaics and assess accuracy.
-
Software
Bentley Context Capture
Bentley
Intended for processing UAV images, but produced inconsistent results in this study.
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Software
GeoPEC
Developed by Prof. Afonso P. Santos
Classifying orthomosaics according to cartographic accuracy standards and performing statistical tests.
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