图书简介:
第1章 绪论 1
1.1 无人机技术及其发展 1
1.1.1 无人机发展历程 1
1.1.2 无人机系统及其特点 4
1.1.3 无人机技术发展趋势 5
1.2 无人机航测技术与应用 9
1.2.1 无人机航测技术的发展 9
1.2.2 无人机航测技术的优势 10
1.2.3 无人机航测应用领域 10
第2章 测绘学基础 14
2.1 测绘学概念与分类 14
2.2 测绘基准 15
2.2.1 测绘基准面 16
2.2.2 测绘坐标系 18
2.2.3 我国的测绘基准 19
2.3 地图投影和分幅 22
2.3.1 地图投影 22
2.3.2 地图比例尺 26
2.3.3 地图分幅与编号 28
2.4 测量误差理论 30
2.4.1 测量误差及分类 30
2.4.2 评定精度的标准 32
2.4.3 观测值的精度评定 34
2.4.4 误差传播定律 36
2.5 测量平差 37
2.5.1 平差中的基本概念 37
2.5.2 平差数学模型 39
2.5.3 参数估计与最小二乘法 41
第3章 航空摄影测量原理 44
3.1 摄影测量概述 44
3.1.1 摄影测量学 44
3.1.2 摄影测量技术的发展 45
3.1.3 航空摄影测量及应用 48
3.2 单张航摄像片解析 49
3.2.1 中心投影 49
3.2.2 摄影测量坐标系 51
3.2.3 内、外方位元素 53
3.2.4 共线条件方程 56
3.3 双像解析摄影测量 57
3.3.1 人眼立体视觉 57
3.3.2 立体像对的相对定向 58
3.3.3 模型的绝对定向 59
3.3.4 影像匹配 60
3.4 解析空中三角测量 64
3.4.1 概述 64
3.4.2 空间后方交会 64
3.4.3 空间前方交会 66
3.4.4 航带法区域网空中三角测量 68
3.4.5 独立模型法区域网空中三角测量 73
3.4.6 光束法区域网空中三角测量 75
第4章 无人机航测外业与内业 79
4.1 无人机航测系统 79
4.1.1 飞行平台 80
4.1.2 地面站系统 83
4.1.3 任务载荷设备 85
4.1.4 影像数据处理系统 87
4.2 无人机航测外业 88
4.2.1 无人机航测影像数据特点 88
4.2.2 无人机航空摄影 90
4.2.3 航线规划 92
4.2.4 航摄参数规范要求 94
4.2.5 像控点布设及像片调绘 96
4.3 航测内业数据处理 98
4.4 数字地图产品及制作 100
4.4.1 航测4D产品 100
4.4.2 航空正射影像制作 101
第5章 无人机航测数据处理 103
5.1 无人机航测数据处理软件系统 103
5.1.1 国外航测软件 103
5.1.2 国产航测软件 106
5.2 无人机航线规划 110
5.2.1 软件功能简介 111
5.2.2 航线规划设计 112
5.2.3 航线输出 118
5.3 航测数据质检 119
5.4 航测影像拼接 129
5.5 正射影像数据生成 136
5.6 土地规划应用 145
第6章 倾斜摄影测量与三维建模 154
6.1 倾斜摄影测量 154
6.1.1 倾斜摄影测量原理 154
6.1.2 倾斜摄影的特点及关键技术 155
6.1.3 倾斜摄影测量数据处理 156
6.2 倾斜摄影建模软件 157
6.3 倾斜摄影三维建模 160
6.4 三维建模综合应用 182
6.4.1 数据质检和预处理 182
6.4.2 三维模型数据生成 186
第7章 无人机航测作业管理规范 197
7.1 无人机空域管理法规 197
7.2 无人机飞行管理规范 200
7.3 无人机航测技术规范 203
参考文献 206
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党的二十大报告提出,“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。”进入21世纪,互联网与人工智能飞速发展,推动一大批新兴技术的发展与产业应用。近年来,无人机技术及其应用发展迅速,正成为人工智能时代一个崭新的行业领域。我国《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中首次将无人机产业提升到国家战略层面,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》进一步强调了发展航空航天等战略性新兴产业的重要性。
无人机作为空中平台,搭载各种载荷和传感器,可以快速灵活地获取所需数据和信息,在各个行业领域的应用日益广泛。预计未来十年,通用航空将进入快速发展阶段,无人机应用有望成为低空经济的核心组成部分。但是相对于无人机技术与应用的蓬勃发展,无人机专业人才的培养存在明显短板。
2017年,北京航空航天大学开设了全国第一个“无人驾驶航空器系统工程”本科专业,至今全国已有几十所高校开设了无人机技术相关专业。然而,无人机技术相关专业的高等教育还处在初始阶段,缺少较为合适的教材。目前,一些教材主要面向职业院校课程建设的需求,无法满足行业发展及本科专业建设需要。
无人机技术涵盖多学科专业知识,也是理论和实践结合性较强的一门学科。本书依据无人机航测技术专业人才培养目标,结合行业、企业实际业务需求,以及高等教育专业课程标准等要求编写而成。全书共7章:第1章绪论,从无人机技术特点、航测技术优势、应用领域等几个方面概述了无人机航测技术的应用现状和发展趋势;第2章介绍了测绘学的基础知识,包括测绘基准坐标系、地图的投影和分幅、测量误差理论等;第3章讲述了航空摄影测量的基本原理;第4章阐述了无人机航测外业和内业工作的具体内容;第5章和第6章在前述理论的基础上,讲述了航测数据处理软件系统的实践应用;第7章介绍了无人机航测作业应遵循的法规和技术标准。
本书注重基础知识与实践操作相融合,其中第2章和第3章为基础理论知识;第4章从实际业务工作流程进行梳理,让学生掌握航测作业的具体实施;第5章和第6章结合目前主流的应用软件,指导学生完成航测数据处理的核心上机实践操作。
在本书编写过程中,参阅了国内外无人机相关技术的教材和资料,在此对相关作者表示衷心的感谢。
由于编者水平有限,书中难免存在不妥之处,恳请读者批评指正。
编 者
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