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論文中文名稱:無人飛行載具大面積航測精度評估 -以小金門(烈嶼)為例 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Quality assessment of large scaled UAV photogrammetry study –example of Small Kinmen (Lieyue islet) [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:103
畢業學期:第二學期
出版年度:104
中文姓名:蔡秉宏
英文姓名:Bing-Hong Tsai
研究生學號:102428041
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2015/07/13
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:林銘郎;王泰典;葉恩肇
口試委員英文名:Ming-Lang Lin;Tai-Tien Wang;En-Chao Yeh
中文關鍵詞:無人飛行載具數值地形模型精度評估遙感
英文關鍵詞:Unmanned Aircraft SystemsDigital Terrain ModelQuality Assessmentremote sensing
論文中文摘要:近年來遙測的進步與電腦計算能力的提升,獲得的資料更準確也更接近真實,影像解析度也從公尺降至公分等級,本研究利用無人載具(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)搭載相機拍攝航空像片並藉由像片重疊原理產生立體像對,並給予控制點(Ground Control Point, GCP)建置小金門地區正射影像與數值地形模型,並搭配現地量測獲取真實空間資訊來比較真實空間與模型上的差異,期望藉由無人載具所建置出的數值地形模型在未來工程規劃、防災、減災上有所貢獻。
無人飛行載具拍攝像片時記錄像片位置與像片角度,搭配地面控制點利用共線方程式匹配出不同像片相同點計算重疊區域坐標並製作數值地形模型,控制點測量方法為衛星定位虛擬基準站即時動態技術(Virtual Base Station Real-Time Kinematic,VBS-RTK),平面與高程精度為公分等級,控制點數量與模型精度有一定的影響,在大面積前提下控制點數量增加也反應在成本與時間上,少量控制點下建置出數值地形模型與現地測量成果做比較,探討無人載具建置模型精度。
論文英文摘要:Enhance the computing power of recent years, and remote sensing progress, Information obtained is more accurate and more realistic, Image resolution is also reduced centimeter scale from meters, in this study using Unmanned Aerial Vehicle equipped with cameras to taken aerial photographs by overlapping principle produce a stereoscopic pair, and to setting Ground Control Point (GCP) creating Lieyue islet Digital Terrain Model and Ortho image Compare to GPS Field Measure, Expect by using UAV creating DSM be able to apply Engineering, Disaster Prevention, Mitigation in future.
Unmanned Aerial Vehicle(UAV) to taken photos could record every photos location and rotation angle, with the GCP to using Collinear equation matching same points at different photos and Interpolation points to create DSM.
Ground Control Point (GCP) measurement methods is Virtual Base Station Real-Time Kinematic,VBS-RTK, Plane and altitude error in centimeters, number of GCPS influences the DSM accuracy, but in large area to increase GCP number would wasted more time and costs, with less GCP to create DSM compare to GPS field measure discussion the DSM accuracy.
論文目次:中文摘要 I
英文摘要 II
誌 謝 IV
目錄 V
表目錄 IX
圖目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機目的 1
1.2 研究區域 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 航空攝影測量學 5
2.1.1 航空攝影測量 5
2.1.2 內方位參數 6
2.1.3 外方位參數 7
2.1.4 共線方程式 9
2.1.5 空中三角測量 10
2.1.6 光束平差法 11
2.2 數值地形模型精度 12
2.2.1 平均誤差 12
2.2.2 均方根誤差 12
2.2.3 標準誤差 13
2.3 數值地形模型 13
2.3.1 數值地形模型介紹 13
2.3.2 數值地形模型精度品質評估與管控 15
2.3.3 空載光達精度規範 17
2.4即時動態測量(REAL TIME KINEMATIC,RTK) 20
2.5 無人機法律規範 26
2.5.1 台灣 26
2.5.2 美國 28
第三章 研究方法 29
3.1 研究方法與流程 29
3.2 無人飛行載具與相機 30
3.2.1 UAS航拍作業 30
3.2.2 無人飛行載具種類 31
3.2.3 搭載相機基本參數 34
3.2.4 航線規劃 34
3.3 空間測量 35
3.3.1 地面控制點 35
3.3.2 檢核點測量 36
3.4 建置數值地形模型 41
3.4.1使用軟體簡介 41
3.4.2 數值地形模型建置流程 43
第四章 研究成果 47
4.1 數值地形模型建置成果 47
4.1.1 模型建置基本資料 47
4.1.2 控制點測量 49
4.1.3 UAV與衛星影像模型比較 52
4.2 正射影像 (ORTHOMOSAIC) 56
4.2.1 正射影像 56
4.2.2 UAV與Google Map衛星正射影像比較 59
4.3 點雲(POINT CLOUD) 61
4.4 三維模型 63
4.5 水準測量觀測成果 65
4.5.1 AA’剖面 66
4.5.2 CC’剖面 67
4.6 E-GPS測量觀測成果 69
4.6.1 AA’剖面 69
4.6.2 CC’剖面 70
4.6.3 離散檢核點位 71
第五章 討論 73
5.1 前後期控制點誤差 73
5.2 模型與正射影像雜訊探討 75
5.3 控制點與數值地形模型誤差 77
5.4離散點與數值地形模型誤差 79
5.5 剖面AA’測量高程差 82
5.6 剖面CC’測量高程差 85
5.7 整體精度分析 88
第六章 結論與建議 94
6.1結論 94
6.2建議 95
參考文獻 96
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論文全文使用權限:同意授權於2015-07-23起公開