2.1 設計時所要求的地形模型(精度等)
2.2.1 攝影測量
「攝影測量」為使用有人機或 UAV 所拍攝的照片,以精密的技術取得地理及地 形資訊。
一般來說,人為駕駛的有人機會沿著飛行路線拍攝地表重覆 60%~80%的垂直 照片,藉此求出航空照與地面位置的詳細關係,接著再用立體且精密的方式測定 照片中圖像差以確實完成三維測量,製成地形圖。
在「攝影測量」中,由拍攝位置可明顯區分為空中照與地上照。製作 CIM 所用 的地形數據主要都是使用空中照。這是自 18 世紀就存在的技術,其基本方法到現 在雖然都沒變,而所使用的硬體及軟體則有了大幅的進步。
從底片相機變成現代的高解析度數位相機,從類比的高度計變成目前的 GNSS※
1/IMU※2等,科技的進步為提升攝影精度及縮短製作時間帶來了不小的貢獻。
使用航空照片一般的使用方法,目前有「航空攝影測量」與「UAV 航空照片進行 三維點雲測量」。
關於利用「航空攝影測量」製作數值地形圖資料的各種工程作業區別及順序,會 依照如下圖在公共測量作業規程中的定義來製作數值地形資料。
※1 詳細內容請參照「2.4 (7) GNSS(Global Navigation Satellite System) / 全球導航衛星系 統」
※2 詳細內容請參照「2.4 (9) IMU(Inertial Measurement Unit) / 慣性量測裝置」
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但在「使用 UAV 的航空照片進行三維點雲測量」中,處理的方法卻有著很大的 差異。其同時將調整製作數值地形模型、正射變換、馬賽克等作業階段集中在三維形狀復 原的作業階段內,且以透過自動處理為前提進行三維形狀復原。
在三維形狀復原中,會從空中照片中透過 SfM(Structure from Motion)取出 特徵點來求出攝影狀態,同時根據以攝影狀態,透過 MVS(Multi View Stereo)
從空中照找出高密度的三維點雲,復原其三維形狀。
在「透過使用 UAV 所拍攝的航空照片進行三維點雲測量」中,將數值地形模型 與照片地圖資料合而為一的航空照片顏色設為屬性的三維座標,也就是三維點雲數 據視為成果。而在其中也記載了相關規定,會視需要從三維點雲數據中製作網格形 式、附有紋理圖像的不規則三角網(Triangulated Irregular Newwork),以及照 片地圖。
第 1 編 45 紋理圖像的不規則三角網(TIN:Triangulated Irregular Newwork)。
除去雜訊
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過濾
在「原始數據」中除去建物/構造物,樹木/植生的高度數 據,進行「篩選作業」,也就是「過濾(Filtering)」後即可 得到「地面數據(Ground Data)」。 度、地形條件、GNSS(衛星數量及配置、電離層狀態等)、IMU 姿勢等精度,
在平坦地形中被檢證在±15cm以內。但在被植生覆蓋的條件下則不限於此。
因此,如果要求精度比上述還高時,需透過 TS(全測站儀)或是現場測量/實測 進行縱橫斷測量,組合其他高精度的方法來進行測量。
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