本书聚焦数字摄影测量与无人机数据处理的核心技术,系统梳理其理论基础,深入探讨关键技术方法及其在实际应用中的实践路径。本书共分为四部分:第一部分介绍摄影测量中的重要概念和公式、空中三角测量原理及无人机技术概述等内容;第二部分重点讲解数字摄影测量数据处理的整体流程、关键技术、主要精度指标等;第三部分围绕无人机数据处理展开,涵盖影像定向、稀疏和密集点云获取、数字表面模型(DSM)与数字地形模型(DTM)构建、数字正射影像图(DOM)生成等核心环节,同时结合Pix4Dmapper、ContextCapture和AgisoftMetashape等主流软件的具体操作,提供完整的技术路径与实践指导;第四部分结合典型案例,探索无人机技术在地形测绘、工程监测、植被分析和农林调查等领域的应用模式及主要技术方法。
前言
近年来,无人机技术的快速发展为摄影测量领域带来了革命性的变革。无人机技术解决了数字摄影测量技术发展的瓶颈问题——数据不易获取,它以方便、高效和灵活的特点,成为低空数字摄影测量发展的一个重要方向。作为一门新兴技术,数字摄影测量与无人机技术在建筑、测绘、环境监测等领域发挥着越来越重要的作用。无人机能够快速采集可见光、多光谱及热红外影像,用于生成大比例尺地形图、构建三维模型、提取各类指数地图。因此,对数字摄影测量及无人机数据处理技术进行从理论到实践的详细分析和研究是十分必要的。
本书全面、系统地论述了数字摄影测量及无人机数据处理技术的原理、关键技术、精度分析及应用。全书共8章,内容安排循序渐进,涵盖基础理论、核心技术及实际应用。第1章对摄影测量及无人机技术的发展进行了概述,并介绍了本书主要的研究内容; 第2章和第3章介绍摄影测量学、数字摄影测量及无人机的基础知识; 第4章讲解数字摄影测量中的影像定向技术,以及DEM、DOM、DLG制作的关键技术,同时详细分析基于MapMatrix系统的无人机小数码影像完整解决方案; 第5章基于Pix4Dmapper平台,讲解无人机数据处理的关键技术,分别介绍可见光和多光谱数据的处理流程与精度分析方法; 第6章和第7章分别介绍ContextCapture和Agisoft Metashape软件在无人机数据处理中的关键技术,包括数据处理流程、数据处理关键步骤及精度分析等重要内容; 第8章聚焦无人机数据的应用专题,结合ArcGIS、ENVI等软件,探讨其在矿山工程量计算、植被覆盖度分析、农作物生长评估等方面的实际应用。本书还提供了大量典型案例数据,供读者参考与借鉴。全书图、表、文、实例兼顾并举,对从事数字摄影测量与无人机技术研究和设计的科技人员具有重要的参考价值,亦可作为数字摄影测量及相关专业的教材或教学参考资料。书中同步整合了案例数据、教学演示文档及操作示范视频,并通过二维码方式提供下载支持,以增强理论学习与工程实践的结合。
本书由丁华、徐启程、杜茜诗慧、薛兴伟、张磊、杨大勇和王新等共同编写。在编写过程中参考了国内外许多同行的著作,在此向各位同行致以诚挚的感谢!由于作者水平有限,书中难免存在不足和错误之处,恳请读者批评指正。
作者
2026年1月
数据资源——全书的数据包
丁华,沈阳建筑大学交通与测绘工程学院教师,东北大学测绘研究生,博士在读,从事GIS教学10年,已经主编教程2本,专著2本,参编专著2本,发表多篇遥感和地理信息系统方面的学术论文,其中10篇被Ei收录,并参加多项科研工作。
目录
第1章绪论
1.1引言
1.2摄影测量发展概述
1.3无人机技术发展概述
1.4研究内容
1.5小结
第2章数字摄影测量的理论体系
2.1摄影测量学
2.1.1摄影测量学的主要概念及公式
2.1.2空中三角测量概述
2.2数字摄影测量
2.2.1数字摄影测量概述
2.2.2数字摄影测量工作站
第3章无人机技术
3.1无人机技术概述
3.2无人机相机主要参数介绍
3.3无人机数据处理软件
第4章数字摄影测量数据处理关键技术
4.1研究区数据
4.2影像定向
4.3数字高程模型和数字正射影像的制作
4.3.1从立体像对中获取数字高程模型
4.3.2从立体像对中获取数字正射影像
4.4数字立体测图
4.5基于DATMatrix和MapMatrix系统的无人机数据处理
4.5.1数据获取
4.5.2空中三角测量主要流程
4.5.3数据产品制作流程
第5章基于Pix4Dmapper的无人机数据处理关键技术
5.1Pix4Dmapper介绍
5.2数据处理流程
5.2.1无人机可见光数据处理流程
5.2.2无人机多光谱数据处理流程
5.3无人机可见光数据处理
5.3.1测区数据
5.3.2可见光数据主要处理步骤
5.3.3测量地物
5.3.4导出成果
5.4无人机多光谱数据处理
5.4.1测区数据
5.4.2校准反射板
5.4.3数据处理的主要步骤
5.4.4指数计算
第6章基于ContextCapture的无人机数据处理关键技术
6.1ContextCapture介绍
6.2数据处理流程
6.3无人机可见光数据处理
6.3.1研究区及数据介绍
6.3.2数据处理主要步骤
6.4无人机数据(带控制点)处理主要步骤
6.4.1研究区及数据介绍
6.4.2数据处理主要步骤
6.5多镜头无人机数据处理
6.5.1研究区及数据介绍
6.5.2数据处理流程
6.5.3三维模型的测量和编辑
第7章基于Agisoft Metashape的无人机数据处理关键技术
7.1软件功能与界面介绍
7.1.1软件功能介绍
7.1.2界面介绍
7.2无人机数据处理流程
7.3无人机可见光影像处理
7.4无人机多光谱数据处理
7.4.1研究区及数据介绍
7.4.2数据处理步骤
第8章无人机数据应用专题
8.1基于无人机的矿山工程量计算
8.1.1矿区台阶测量
8.1.2矿坑高程剖面分析
8.1.3矿山采矿量动态估算
8.2研究区轮廓提取及高程数据分析
8.2.1提取轮廓
8.2.2DTM分析
8.2.3生成等高线
8.3基于多光谱无人机数据的植被覆盖度分析
8.3.1研究区及数据介绍
8.3.2数据预处理
8.3.3植被覆盖度提取
8.3.4植被覆盖度分级面积统计
8.4基于无人机数据的棕榈树提取株数及健康分析
8.4.1研究背景及数据介绍
8.4.2技术路线
8.4.3无人机数据获取及预处理
8.4.4指数计算
8.4.5棕榈树株数计算
8.4.6棕榈树健康分析
8.5基于无人机数据的樱桃园地物分类与生长评估
8.5.1研究区数据
8.5.2数据主要处理流程
8.5.3樱桃园地物分类
8.5.4樱桃树生长状态评估
参考文献