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論文中文名稱:無人飛行載具影像數值地形模型建置及精度評估 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Production and verification of unmanned aerial vehicle derived digital terrain model [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:101
出版年度:102
中文姓名:申承翰
英文姓名:Cheng-Hun Shen
研究生學號:100428087
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2013-07-24
論文頁數:76
指導教授中文名:張國楨
指導教授英文名:Kuo-Jen Chang
口試委員中文名:張哲豪;林銘郎
口試委員英文名:Che-Hao Chang;Ming-Lang Lin
中文關鍵詞:無人載具數值地形模型精度評估
英文關鍵詞:Unmanned Aerial VehicleDigital Terrain ModelPrecision Assessment
論文中文摘要:近年來無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)開始被廣泛的應用於治安情蒐、災害防救、軍事用途、大型慶典...等,同時UAV整合了全球定位系統(Global Positioning System,GPS)、慣性儀系統,操控方式已經能夠由手動操控變為自動駕駛的情況,大幅降低整體操控難度,並且增加了飛行的安全性與穩定性,也使得所拍攝的影像更加清晰,且UAV機動性高可快速獲取所需影像,飛行高度低所以容易獲得影像解析度高的照片,更加有助於建置高精度的數值地形模型。
本研究以猴山岳、光復等地區為例,利用無人飛行載具獲取研究區域的最新影像,應用Pix4UAV快速建置數值地形模型,由既有的高精度座標資料搭配航空影像及即時動態測量(Real Time Kinematic,RTK)與GPS來設置地面控制點,由所建置出的數值地形模型與光復地區現有資料相比較。依據所建置的數值地形模型,利用精度控管指標先行評估數值地面模型(Digital Surface Model, DSM)之平均高程誤差、標準差、差異極大值與極小值,並呈現出誤差常態分布圖,以評估模型之精確。再經由高密度不規則點雲資料之處理,去除雜訊、地表樹木與人造建物後,再產製出數值高程模型(Digital Elevation Model, DEM),再與現有實測資料做比對。本研究依據現有的高精度DSM及DEM資料為基準,來評估所建置的數值地形模型之高程精度評估。
論文英文摘要:Benefits of the advancing of informatics, remote-sensing and electric technologies, the Unmanned Aerial Vehicle (UAV) photogrammetry has been improved significantly. In recent years unmanned aerial vehicles have begun to be used increasingly in security intelligence gathering, disaster prevention, military applications, large celebrations ... etc. , while the UAVS integrates a miniaturized commercial GPS and an Inertial Navigation System(INS). In this studied we try to evaluate the Microdrones MD4-1000 UAV airphotos derived Digital Terrain Model (DTM).
This research, Houshanyue , Kungfu and other regions, use unmanned aerial vehicles to obtain the latest images of the area, the application Pix4UAV to build digital terrain model. Both used the real-time kinematic to measurements ground control points data and Lidar data to build Digital Terrain Model. Furthermore, according to the DTM , the Precision Control Index is used to assess the DSM Average Vertical Error, Standard Deviation, Worse Maximum, and Worse Minimum, forming Error Normal Distribution whose Peak Graph help us ensure that the accuracy is in ideal condition. In this study, based on the Lidar DSM and DEM data as a benchmark, to assess the value of the DTM accuracy assessment.
論文目次:摘 要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 動機與目的 1
1.2 研究範圍 2
1.2.1 拍攝地點 2
1.4 論文大綱 5
第二章 文獻回顧 7
2.1 航空攝影原理 7
2.2 無人飛行載具 8
2.2.1 無人飛行載具分類 9
2.2.2 飛機姿態 10
2.2.3 無人飛行載具應用及精度探討 11
2.3 DTM精度品質評估與管控 12
第三章 研究方法 14
3.1 資料收集 14
3.1.1 影像來源 14
3.1.2 相機參數 16
3.2 無人飛行載具航拍流程 19
3.2.1 流程圖 19
3.2.2 航線規劃 20
3.3 應用軟體簡介 21
3.4 研究方法流程 22
第四章 研究成果 23
4.1建置DTM 23
4.1.1 猴山岳DTM 23
4.1.2 屏東枋山DTM 24
4.1.3 花蓮光復地區 25
4.2點雲成果 31
4.3點雲資料產製DEM 36
第五章 討論 38
5.1 DTM誤差分析探討 38
5.1.1外方位參數 38
5.2 DSM精度分析 38
5.2.1 DSM剖面比對 41
5.2.2 全區域精度分析 59
5.2.3 DSM與DEM比對 65
5.3DEM精度分析 67
第六章 結論與建議 70
6.1 結論 70
6.2 建議 71
參考文獻 72
附錄A:碩士學位考試口試委員提問與回覆照表 74
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論文全文使用權限:同意授權於2015-08-22起公開