基于非量測數碼相機的不規(guī)則區(qū)域面積近景測量研究.pdf

1、采用普通數碼相機測量不規(guī)則任意形狀土地或水域面積，可以解決常規(guī)人工測量使用標桿和卷尺，勞動強度大，精度低的缺點，抑或使用專業(yè)器材，設備昂貴，技術要求高的局限。本文將普通非量測數碼相機應用到不規(guī)則區(qū)域面積測量中，提出了一種全新的基于非量測數碼相機像素元不規(guī)則面積近景測量方法。方法根據相機像成像光學幾何關系和近景攝影測量原理方法，推導出相機像素元與待測的不規(guī)則區(qū)域面積的投射幾何關系，研究工作對所提出的方法進行了數學幾何分析和實驗驗證。

2、>　　主要研究的內容和結果如下:
　　1、經典一維距離的測量算法的現(xiàn)場攝影方式研究。研究工作主要采用正直攝影理論對攝影方式和參數設置所產生的誤差進行了分析。得出結論:在進行一維距離測量時，采用高程較小的攝影方式進行攝影，以達到近似正直攝影;根據待測對象的估測距離，選取合適的基線，其長度一般為估測距離的1/10～1/4倍。
　　2、全新的二維面積的測量研究。二維面積的測量主要依據數碼相機的相片像素元和待測對象之間的射影幾何關系

3、。通過研究分析相片中橫排、縱列的像素元，得出同一橫排的每個像素元的對應待測對象的橫向寬度和縱向長度相等，不同橫排像素元的橫排寬度和縱向長度對應實際長度服從幾何射影關系。根據攝影幾何關系，計算每個像素元的縱邊和橫邊分別代表的實際長度和實際寬度，即可獲得該像素元代表的實際面積，由于橫排像素元橫向寬度和縱向長度相等，即可求出橫排的所有像素元代表的面積。最后以縱向為序，由近及遠，求出所有橫排像素元代表的實際面積，然后累加獲得總的待測對象的面積。

4、
　　3、建立VC++實驗平臺。根據測量算法繪制出算法的流程圖，以流程圖為依據，進行實驗平臺的開發(fā)，使得實驗平臺具備一維距離測量和二維面積計算的功能。
　　4、對一維距離和二維面積的算法分別進行了相關的實驗。分析和驗證存在的誤差，并提出了相應的誤差改進方法，為后續(xù)的研究提供可靠指導。在理論依據指導下，選擇合理的攝影方式進行實驗，一維距離的測量實驗的平均相對誤差較小，在3％以下。同樣，面積的測量誤差也較小，平均相對誤差在5％以