by James Huang 

22 1 月, 2022

無人機攝影測量術語

無人機在近年來在攝影測量領域中已經成為熱門的測量工具,攝影測量其實也是一門很深奧的專業學問,即使你擁有專業無人機操作證,想跨入攝影測量領域是有一定的門檻的........過去我也是看得眼花撩亂,一堆專有名詞根本不清楚到底在表達什麼,但在花點時間下功夫之後,從基礎打起,總算是摸著頭緒了,其實並沒有想像中困難。在這篇文章中,我就來幫大家打好認知基礎,我會盡量用最簡單的表達方式跟大家分享在無人機攝影測量領域中最常見的專有名詞和英文單詞,要學習無人機在攝影測量領域中的專業應用就先從了解專業術語開始吧!!


無人機攝影測量(Drone Phtogrammetry)

在攝影測量中,使用無人機在一個區域上捕獲大量高分辨率照片。 這些圖像重疊,使得地面上的同一點在多張照片中以及從不同的有利位置可見。 與人類大腦使用來自雙眼的信息來提供深度感知的方式類似,攝影測量使用圖像中的這些多個有利位置來生成 3D 地圖。高分辨率 3D 重建不僅包含高程/高度信息,還包含地圖上每個點的紋理、形狀和顏色,從而能夠更輕易地生成的 3D 點雲。使用攝影測量的無人機系統具有成本效益,並且在捕捉 2D 和 3D 數據的地點、時間和方式方面具有出色的靈活性。



無人機攝影測量術語: 正射鑲嵌圖(Orthomosaic)

正射鑲嵌是從影像集合鑲嵌而成的攝影測量正射校正影像產品,通常由無人機進行拍攝數十、數百或數千個較小的重疊圖像所組成的空拍圖,但他不只是個空拍圖.......你可以將它想成是一面藏有許多關鍵地理數據的無縫鑲嵌數據集合圖正射鑲嵌圖提供的視圖類似於我們在Google Map的衛星視圖中看到的圖像,且具備更高的細節和準確性,甚至比Google Map的地圖資訊還要新穎。正射鑲嵌圖能夠在不扭曲圖像的情況下放大和縮小關鍵興趣點、識別潛在問題和追蹤進度的能力,在地理測量領域中扮演關鍵的角色!



無人機攝影測量術語: 三原色光攝像頭(RGB CAMREA)

我們人的眼睛對紅色、綠色和藍色 (RGB) 波段的光很敏感。大多數標準無人機都配備了能夠捕捉相同 RGB 波段的攝像頭,因此無人機所產生的圖像幾乎可以重現我們眼睛所見的內容,RGB 攝像頭的核心工作就是「創建並複製人類視覺的圖像 」。

RGB 攝像頭非常適合建立正射鑲嵌圖(Orthomosaic)快速進行觀察、將地理數據輸入 GPS 並直接導入問題區域直接找到問題的根源而不會損壞整個場地,你完全不需要透過人工方式巡查場地,你只需要定點等待無人機的攝影結果並透過系統分析就可以看到整個場地的完整現況,。



無人機攝影測量術語: 地理資訊系統(GIS)

地理信息系統 (GIS) 是一個創建、管理、分析和映射所有類型數據的系統。 GIS 將數據連接到地圖,將位置數據(事物所在的位置)與所有類型的描述性信息(事物所在的位置)集成在一起。 這為科學和幾乎所有行業中使用的繪圖和分析奠定了基礎。 GIS 幫助用戶理解模式、關係和地理環境。 好處包括改善溝通和效率以及更好的管理和決策。

借助 GIS 技術將地理科學與用於理解和協作的工具互相結合,人們可以比較不同事物的位置,以發現它們之間的關係 它幫助人們實現一個共同目標:從所有類型的數據中獲取可操作的精準情報



無人機攝影測量術語: 地面採樣距離 (GSD)

地面採樣距離(Ground sample distance,簡稱GSD)是一種度量標準,也稱地面採樣間隔,可用於無人機測繪和測量項目中的攝影測量和測量。它的定義為在地面上測量的兩個相鄰像素的中心之間的距離,單位為米/像素(cm/px)。 地面採樣距離(GSD)在創建 3D 建模地形圖中為衡量影像解析度的重要指標, 描述了兩個連續像素的中心點之間的距離,無人機收集的數據將轉化為真實世界的測量值和距離,它會影響測量的準確性,GSD值越代表著攝影測量越準確。無人機攝影測量的範圍通常在 1.5 到 2.5 厘米/像素(0.6 到 1 英寸)之間。



無人機攝影測量術語: 相對精度 (Relative Accuracy)

無人機攝影測量術語

攝影測量項目的相對精度是透過將地圖/重建模型/正射鑲嵌圖上的各個特徵與同一模型上的其他特徵進行比較來定義的。相對精度是地圖上的給定點相對於同一地圖中的其他點的精確度。換句話說,如果兩點之間的距離在現實世界中測量為10英寸,則在地圖上的距離也測量為10英寸



無人機攝影測量術語: 絕對精度 (Absolute Accuracy)

無人機攝影測量術語

攝影測量項目的絕對精度由地圖/重建模型/正射影像上的要素位置與其在特定參考系中的真實位置之間的差異來定義。絕對精度是地圖上的點與現實世界中的固定座標系相對應的程度。如果地圖具有高水準的全域精度,則該地圖上某個點的緯度和經度將與實際的 GPS 座標相當精確地對應。絕對精度在很大程度上取決於無人機的GNSS接收器的精度以及專案中是否使用了地面控制點(GCP)。



無人機攝影測量術語: 地面控指點(GCP)

地面控制點(Ground Control Point),它是地面上的物理標記,用於保持地圖在地理上的準確性 GCP 的位置通過 RTK(實時運動學)GPS(或其他 GNSS 系統)坐標來記錄。 這是一個非常準確的坐標,可以讓整個地圖與周圍的地理區域正確並精準對齊。 在本質上,它確保圖像的一個點與地球上的精確 GPS 坐標對齊。 如果你的地圖要與舊地圖數據進行比較、覆蓋在其他遠程圖像上或依賴於測量準確的結果,這一點非常重要。在無人機攝影測量中,GCP 是測量員可以精確定位的重點:使用少量已知坐標,可以準確地繪製大面積地圖。地面控制點可以是任何可以在圖像中輕鬆識別的物體,大部分的人會使用是黑白顏色的棋盤地墊,因為這樣更容易識別高對比度的圖案。


無人機攝影測量術語: 實時動態技術(RTK)

實時動態技術,這是一種獲取 GPS(或任何 GNSS)數據的厘米精度技術。 本質上,RTK 接收器分析 GPS 無線電信號以計算此數據。RTK系統由1個基準站、若干個流動站及無線電通訊系統組成。作業時,在已知高等級點上安置1台接收機作為基準站,對GPS衛星進行連續觀測,並將觀測數據和測站信息通過無線電傳輸設備實時地發送給流動站,流動站接收機在接收GPS衛星信號和採集衛星數據的同時,通過無線接收設備接收來自基準站的數據鏈,並在系統內對採集和接收的2組數據進行載波相位差分處理,實時解算出流動站的三維坐標及其精度。使用RTK技術利用基準站和流動站之間觀測誤差的空間相關性,通過差分的方式除去流動站觀測數據的大部分誤差,從而實現高精度定位。


無人機攝影測量術語: 數值地形模型(DTM)

數值地形模型 (DTM:Digital Terrain Model) ,有時也稱為數高程模型 (DEM:Digital Elevation Model) ,是地球表面的三維表示。地形模型包含有關地面高度的信息,不包含植被、建築物和其他對象。在一些國家,數高程模型(DEM)是數地形模型的代名詞。但是,在美國和其他國家,數字地形模型的含義略有不同。數字地形模型是一組矢量數據,由規則間隔的點和自然特徵(如山脊、拐點等)組成。數字地形模型是由具有已知大地坐標(地面控制點GCP)和所有其他點的高度定義所組成。 DTM 的生成方法會因 GCP 位置方案和 GCP 之間間隔的差值算法而不同。DTM 主要用於土木工程、大地測量學、地球物理學等等應用。


無人機攝影測量術語: 數值地表模型(DSM)

數值地表模型 (DSM:Digital Surface Model) 是一種高程模型,其中包含地形的高程以及地面上的特徵,例如建築物、植被、塔和其他基礎設施。與DTM的最大的不同就是DSM表現了建物設施及植被的最上層表面的整體數據,保留地面上任何物體,適用於地上物高度偵測與變化監測。數值地形模型廣泛用於地理資訊系統大地測量電子地圖等領域。
無人機近幾年來技術漸趨成熟,成為用於 DEM、DSM 和 DTM 生成的經濟高效、快速有效的數據收集工具。



無人機攝影測量術語: 激光雷達(LIDAR)

激光雷達技術代表光探測和測距,它使用發射激光束的傳感器,這些激光束射向地面並反彈回來,然後測量並記錄激光與傳感器之間的距離。LIDAR激光雷達技術目前用於創建超詳細的 3D 地圖和景觀、建築物和人造物體的模型,然後更進一步規劃和開發全新的創意可能性激光雷達應用常見在與無人機的搭配,專注於幫助建築項目準確地完成一項簡單任務的; 捕捉非常高質量高程數據,這些數據非常準確並能夠進行最精確的測量。激光雷達的數據測量比一般攝影測量更加精準,現在的新型激光雷達無人機可以提供每平方米 100-500 個數據點的詳細信息,精度高達 2-3 厘米!



無人機攝影測量術語: 運動推斷結構(SFM )

運動推斷結構(SFM:Structure From Motion ),又稱運動恢復結構,是一種攝影測量範圍成像技術,用於估計二維圖像序列中的三維結構,這些圖像可能與局部運動信號相結合。它是在電腦視覺和視覺感知領域進行研究的。在生物視覺上,運動推斷結指的是人類和其他生物能夠從一個移動物體或場景中投射的二維運動場中恢復三維結構的現象SFM主要基於多視覺幾何原理,用於從運動中實現3D重建,也就是從無時間序列的2D圖像中推算三維信息,是計算機視覺學科的重要分支。廣泛應用於AR/VR,自動駕駛等領域。



無人機攝影測量術語: 3D點雲(Point Cloud)

點雲(Point Cloud)是三維空間中的一組數據點,可以表示三維形狀或物件,通常由三維掃描儀取得。這些點表示底層採樣表面上單個點的 X、Y 和 Z 幾何坐標。 點雲是一種將大量單個空間測量值整理成一個數據集的方法,該數據集可以代表一個整體強度資訊的取得是雷射掃描器接受裝置採集到的回波強度,此強度資訊與目標的表面材質、粗糙度、入射角方向,以及儀器的發射能量,雷射波長有關。點雲最常使用 3D 激光掃描儀和 LiDAR(光檢測和測距)技術和技術生成。 每個點代表一個單一的激光掃描測量,然後將這些掃描拼接在一起創建出完整的場景模組。



無人機攝影測量術語: 標準化植被指數(NDVI)

歸一化植被指數又稱為標準化植被指數、常態化差值植生指標,NDVI 是一個簡單的指標,表明植被的健康狀況 當近紅外線照射到健康植物的葉子上時,它會反射回大氣中。 NDVI 算法比較近紅外 (NIR) 和可見光的反射強度 計算方式是利用紅光與近紅外光的反射,能顯示出植物生長、生態系的活力與生產力等資訊隨著植物中產生的葉綠素量減少,近紅外的反射就會減少。 可用於查看作物的整體健康狀況,數值愈大表示植物生長愈多。無人機搭載紅外線攝影機所拍攝的近紅外線相片,是智慧農業應用中相當重要的一項資訊,使用此類近紅外線資訊來計算植物生長狀況稱為Vegetation Indices(植被指數),其中以NDVI最被廣泛使用。



結論

看完以上的分享,大家是不是對於無人機攝影測量相關術語有更進一步的了解呢? 其實還有不少術語我沒有放進來,因為我認為身為無人機工作者只要認識這些專業術語就足夠應付大部分的狀況,當然熟悉專業術語只是一開始,部分術語雖然在實際應用時並不會用上,但在自我深造的時候,卻是可以讓你快速進入狀況的關鍵,後續我會在分享並整理更多的資訊給各位參考,謝謝大家的觀看,讓我們一起往成為無人機工作者的目標前進吧 !



THANKS FOR WATCHING

如果對文章內容有任何問題,歡迎在底下留言讓我知道。

如果你喜歡我的文章,可以按左邊的分享按鈕,讓更多的人看見我的文章。

無人機男孩

FB專屬粉絲專頁

追蹤DB無人機男孩粉專並按讚,您將會收到更多無人機飛手應具備的一切知識與資訊,站長也會定期分享一些關於自我成長的資訊,因為良好正向的心態也是成為無人機飛手一個重要的環節。

卓恩基地

無人機工作者社群媒體平台

我們希望成為大家自由分享.討論交流的無人機資訊及空拍創作者基地並整合國內各地飛手成為無人機工作者平臺,不論您是新手或是空拍/無人機專家都歡迎加入,在此分享交流對無人機的最新觀點。

Last Updated on 2022-04-24 by James Huang

 1,506 total views

{"email":"Email address invalid","url":"Website address invalid","required":"Required field missing"}

相關文章

關於作者James

James是一名勞力上班族,由於對無人機非常熱愛,在休假之餘努力自我培養無人機相關能力,創辦DronesBoy無人機男孩網站幫助初入無人機領域的新手們,在短時間內獲取成為無人機飛手應具備的知識能力。一心只想專注於價值的付出,希望透過網站實踐自我理念並傳遞正向價值觀,人生很短,抓緊每一刻,認真得做自己想做的事。

Your Signature

無人機工作者認證培訓計畫

身為無人機飛手的你,參與卓恩基地本次培訓並通過認證計畫,將具備卓恩基地所屬無人機工作團隊成員資格,接受專案任務派遣並獲取任務報酬,達到「學以致用.創造收入」的目標

新手攻略》無人機入門指南

輸入你的名字和 Email 立即免費索取

《 新手攻略》無人機入門指南
>