0 引言

传统测量工作通常是在一个较小的区域内通过实地数据采集的方法进行，存在工作量大、周期长、数据的精度受人为影响程度大、测绘技术相对落后、测绘地形图会受到气象及地貌条件的限制等问题[1]。目前，已经发射的高分辨率卫星影像精度仍难以满足1∶500～1∶2 000大比例尺地形图的要求[2]。随着测绘事业应用领域不断扩大，国际测绘遥感领域逐渐把数字地面信息采集技术与传统航空摄影技术结合起来，发展成为一种多角度倾斜摄影的高新技术，被称为倾斜摄影测量技术[3]。通过在同一平台上搭载多种不同传感器，同时从5个不同角度(垂直、前、后、左、右)采集地面影像，并且前后左右的倾斜角度为40°～60°，克服了传统摄影测量只能从垂直角度拍摄的局限[4]，从而更加全面地反映地面地物信息。文献[5]系统地介绍了倾斜摄影在国内外的发展历程及应用情况，结合工程案例对倾斜摄影精度进行了检测，在无控制和四角控制情况下，300个外业点直接在模型上测量获取数据，并作统计，从侧面验证了倾斜影像的几何精度，但是验证方法单一，数据说服力较低。文献[6]主要针对城市地区，采用人机交互和外业实地抽样巡查的方法，对模型场景、空间位置以及平面和地形精度的准确性进行评价，评价方法综合性较强，但是忽略了城市地区局部影像相似性较大、数据前期处理滤波不足等问题。文献[7]研究了倾斜摄影测量技术在“数字资阳”中的应用，并且对三维模型进行了精度评定，利用抽样检查，在模型上选取15个特征点，实地测量15个特征点对应坐标，并计算出误差，以此为依据进行精度评定，但忽略了实地测量的偶然误差，方法也较为单一。文献[8]认为倾斜摄影测量技术在测绘行业中的地位越来越重要，无论从垂直、倾斜、空地融合、街景、室内外，基于数字影像的三维建模已经得到普遍研究，但在无人机飞行稳定性、相机分辨率、数据处理软件以及数据精度检验分析上都存在一定的技术难点，有待于进一步的实验研究。本文以云南省江城县实验区为例，从导入、空三解算、实际建模及其模型质量等方面对倾斜摄影测量所获取地形影像数据进行实验研究，利用模型的点位精度和平面精度定量评价三维模型的质量，综合评价方法，使评价结果具有一定的理论依据，并对其可行性进行分析。

1 实验数据

1.1 实验概况

实验区位于云南省南部边境地区，隶属江城县，其地理位置为东经101°10′～102°19′，北纬22°20′～22°56′，地形多为山地。本次实验首先采用旋翼无人机对实验区进行分片、分架次倾斜摄影并对其飞行质量进行检查；然后，通过Smart 3DCapture系统进行像控点匹配、空三加密、平差优化等过程，实现三维实景建模[9]；最后，利用实时动态定位(real time kinematic,RTK)实测数据对基于两种成果的精度进行检验。

1.2 数据获取

本次实验采用旋翼式无人机，搭载索尼微单相机ILCE-5100L进行影像拍摄，航高245 m，航线12条，共获取了5 110张影像，布设像控点76个。在前期影像数据获取完成后，需要对获取的影像进行质量检查，如果在检查的过程中出现了质量不合格的影像，要对其进行补飞，直到获取的影像达到质量要求。采集重叠率需要根据实际情况确定，密集区域要根据房屋走向及房屋间距设定合适的曝光间距，稀疏地域可以设置低一点[10]。本次实验对质量进行分析得到航向重叠度为75%，旁向重叠度为65%。通过对惯性测量单元 (inertial measurement unit，IMU)及全球定位系系统(global positioning system，GPS)的分析可知：其航线弯曲度、航高保持良好，飞行相对稳定，获得的影像纹理清晰，层次丰富。不同拍摄视角的倾斜影像如图1所示。

  

图1 不同拍摄视角的倾斜影像

2 三维实景建模处理

2.1 导入数据准备

本次实验采用Smart 3DCapture自动建模系统，通过光束法区域网整体平差，将空三建立的影像之间的三角关系构成不规则三角形网格(triangular irregular network,TIN)，再由TIN构成白模，并自动将纹理映射到对应的白模上，最终形成真实的三维场景。数据的准备主要包括原始影像数据、定位定向系统(position and orientation system,POS)数据、相机参数(焦距、像素大小、主点坐标、检校文件等)和导入路径。原始影像资料需要按照5个不同的方面进行文件组织，并保证曝光点影像数据与POS数据一一对应[11]；导入文件的制作需要将之前准备好的影像数据、POS数据及相机参数按照Smart 3DCapture系统提供的模板进行编制。

2.2 空中三角测量

空中三角测量又称空三加密，是倾斜摄影测量三维建模的重要步骤，在空三加密之前需对影像数据进行加密点匹配(匹配效果如图2所示)及控制点影像的关联匹配(匹配效果如图3所示)，根据GPS采集的少量野外像控点，求加密点的高程和平面坐标的测量方法[5]。但是像控点测量需采用和图根点控制测量相结合的方式来进行布设，点位的选择既要满足图根控制点的要求，也要满足像控点对地面条件的要求，同时在图根控制点上布设辅助标识，这样既可以满足航空摄影测量的要求，也方便后期的数据处理。倾斜摄影获取的是多个不同角度的影像数据，其空三加密比传统摄影测量复杂，计算量大[12]，并且多视角影像联合平差需要充分考虑影像之间的几何变形和遮挡关系，因此，倾斜摄影空三加密最重要的是如何将垂直正射影像和倾斜影像进行混合平差处理。结合POS系统，通过GPS载波相位差分定位获取航摄仪的位置参数及IMU测定航摄仪的姿态参数，经过IMU、差分全球定位系统(differential global positioning system,DGPS)数据的联合处理，可以直接获取每个像片的6个外方位元素，实现多视角影像自检区域网平差迭代计算，通过多次反复联合解算，最终得到符合精度要求的结果。在Smart 3DCapture系统中，空三加密为全自动解算，在解算过程中，如果出错还可以同步检查POS数据和相机参数[13-14]。如果原始的POS数据精度低，还可以在已得空三的基础上再进行一次空三加密，从而达到优化精度的效果。

用黏土捏两个大小不同的圆球。在每个圆球上绕一根细绳，分别系在直尺两端。在直尺中间系好绳子，挂起来。你能只移动大球，就让直尺保持平衡吗？

  

图2 空三加密点匹配效果示意图图3 控制点影像匹配示意图

(Ⅳ)通过计算可以得RTK采集的数据到拟合平面的距离,如图7所示。

 

表1 空三加密控制点误差统计表

  

点号距离中误差/m三位空间中误差/m平面中误差/m高程中误差/ma10.0230.0160.0100.016a20.0140.0060.0130.018a30.0160.0100.0190.018︙︙︙︙︙a170.0270.0130.019-0.025a180.0220.0330.0140.015a190.0150.0420.0110.013

平面模型是通过多组平面采样点来拟合平面，具体实现方案如下：首先，用倾斜摄影测量采取19个特征点坐标；再用高精度RTK采集相对应特征点的坐标，将RTK所获取的数据作为基准数据，用平面拟合的方法解算出一个平面方程；最后，计算出倾斜摄影测量采集的数据到拟合平面的距离，用此距离可以衡量模型的精度。

2.3 三维实景建模

空三加密完成后，可以直接基于空三加密的成果进行建模。首先，在空间框架中设定切块模式及其OSGB数据像元大小，为了确保建模质量，项目运行占用内存不宜超过16 GB，数据空间框架设定如图4所示。

利用Smart 3DCapture系统自动进行“点云匹配”、“金字塔解算”、“空中三角网的构建及其优化”、“三角网简化”、“自动纹理关联”等过程，纹理映射构建真实三维模型如图5所示。

  

图4 数据空间框架设定图5 纹理映射构建真实三维模型

3 模型质量评价分析

[1] 赵伟校.传统测绘管理方法的继承发扬[J].浙江测绘,2010(2):64-65.

3.1 点位精度评价分析

测量中，评定数据质量最常用的方法就是将测量数据与高精度仪器测量结果相比较，此类方法也可以用到倾斜摄影测量数据质量的评定上[15-16]。具体步骤如下。

(Ⅰ)首先，从倾斜摄影测量模型中提取19个特征点,记录提取点在倾斜摄影坐标系下的坐标(X，Y，Z)；然后，利用高精度RTK在实验区测得相对应的19个特征点，记录它们的WGS84、椭球高以及每个点的三维坐标(x，y，z)；最后，用倾斜摄影测量坐标和RTK测量坐标做精度对比分析。

近年来，在当地政府的大力扶持下，河北威县的葡萄与梨产业发展迅速，俨然已经成为了拉动当地农业产业发展的两驾马车，也成为了又一张崭新的产业名片。

(Ⅱ)已知19组数据组成方程系数矩阵为：

  

图6 倾斜摄影测量坐标差与RTK实测坐标差示意图

图6为倾斜摄影测量坐标差与RTK实测坐标差示意图。由图6可得出：高程坐标差值正向居多，△x的极大值出现在z17点，极小值为重叠点z15；△y的极大值出现在z28,极小值出现在重叠点z19；△z的极大值出现在z18,极小值出现在z25。坐标差值集中体现为负值。计算可得出△x、△y、△z均值分别为-0.014 579、-0.005 150、0.001 000。结合图6和表1分析可以得出:y轴观测相对稳定，误差相对较小，高程误差相对较大，可能因为倾斜摄影测量得到的冗余点云较多，模型选取精度不够。

(Ⅲ)计算各轴向误差及点位中误差：

 

 

由中误差计算可知：实验区内19个特征点的x轴方向中误差为 0.021 19 m，y方向中误差为0.012 90 m，z方向中误差0.022 46 m，平面高程中误差为0.024 81 m，可看出平面及高程误差均小于10 cm(2个像素)，高程精度略高于平面精度。表2为比例尺精度。由表2可以得出：精度能够满足1∶2 000和1∶5 000比例尺地形图精度。

水库蓄水分为初期下闸蓄水和运行期蓄水两类。对于大型水库的初期蓄水，虽然是一次性的蓄水，但蓄到设计水位，蓄水量仍然很大，如果也放在汛后蓄水，会与已建水库蓄水产生叠加影响，所以新建大型水库蓄水必须全流域统筹考虑，要参与流域水库蓄水统一管理。建议对于大（1）型的水库，或者蓄水量超过坝址9—10月两个月径流量50%的水库，分年度逐步蓄水，一般不安排在一个枯季蓄满水库。这样不仅可以减轻蓄水的影响，也可以给出时间检验大坝结构和库岸稳定等安全问题。

 

表2 比例尺精度

  

比例尺1∶5001∶10001∶20001∶50001∶10000比例尺精度0.050.100.200.501.00

3.2 平面模型精度评价分析

本次实验采用了19个控制点，平差过后控制点的平面最大残差为0.042 m，高程最大残差为-0.042 m，因为目前还没有出台对倾斜摄影空中三角测量的规范要求，所以利用传统的数字摄影测量空三加密的指标来进行衡量，精度只要高于1∶500空中三角测量的要求即可。

由于误差传播，实际测量工作中不可避免存在误差，如果只用三点拟合，误差相对较大，为了减小误差，可以通过多余观测来控制拟合误差，具体步骤如下:

从上述政策中，我们可以看出，我国越来越多地重视东部对西部高校的“对口支援”工作，制定了相当多的“对口支援”政策，有力地促进了西部民族地区的高等教育发展；同时，也加大了对少数民族高校的人力投入，通过政策的支持，为少数民族地区输入了大量的人才，有力地支持和促进了少数民族高等教育的发展。

(Ⅰ)Pi=(Xi,Yi,Zi),(i=1,2,3,…,19)为一个平面上19个特征点数据，设待求方程为ax+by+cz=1。

(Ⅱ)分别计算倾斜摄影测量坐标与RTK测量坐标的差值△x、△y、△z。

 

由图7和统计数据可知:RTK实测数据到拟合平面的距离最大为86.090 6 mm,最小为0.506 6 mm，基本呈负向分布,距离的平均值为-43.603 mm，在z27至z29处距离相对较小，精度相对较高。对数据进行平面拟合，稳定性相对较强，评价方法方便快捷。但是就图7折线走向而言，平面拟合精度不高，数据采样点到拟合平面的距离偏差大。主要原因是倾斜摄影构建三角网的精细程度受到影像分辨率的影响，没有清晰的棱角信息，提取特征点是存在一定程度的偏差，高度受到三维视角的影响，外业实时动态获取数据时也应该考虑偶然误差因素，因此需要综合考虑误差因素，提高数据质量，为后期应用提供准确的信息参考。

3.2.3.4 药物及物理治疗 对D-二聚体高者或有高危患者，术后24 h后给予低分子那屈肝素钙或肝素钠等药物治疗及物理治疗。有文献报道，使用那屈肝素钙不需要监测活化部分凝血时(APTT)，用药方便安全，较之未应用者DVT发生率明显下降，尤其是近端DVT的下降最为明显，且无出血等并发症的发生［18］。也有文献报道，通过循环减压、弹力袜和抗血栓泵周期性加压减压的机械作用可产生搏动性血流，防止凝血因子的聚集及血管内膜的粘附而防止血栓形成［19］。

GTGk=GTh。

利用最小二乘法则[17]，通过MATLAB软件编程计算可得k=(GTG)-1GTh，k即为未知数a、b、c的最小二乘解。

Locals mostly protect themselves from earthquake according to abnormal of animals, and if they realize an impending earthquake, peasants would put up tents outdoors and live in them. 27 Latitude is north latitude, and longitude is east longitude.

经计算平面方程为：

2.733 2×10-8x+2.317 7×10-8y-2.065 1×10-7z=1。

(Ⅲ)点到平面的距离di为:

 

  

图7 RTK采集的数据到拟合平面的距离

由于测区数据较大及数据保密性，本文选取了19个控制点和一条航带上105张航片来实现三维建模。空三加密控制点误差统计表如表1所示。

设置未知参数k=[a b c]T,若h=[1 1 … 1]T,可以构成方程组Gk=h，由平差性质可知，方程组不能直接求取k值,需要在两边方程同时左乘GT,则有：

4 结束语

本次实验采用旋翼式无人机搭载索尼微单相机ILCE-5100L进行影像的拍摄，操作简单，方便灵活，对场地要求不严格。实景建模采用Smart 3DCapture系统进行像控点匹配、空三加密及其三维建模。受山地和丘陵的影响，航空摄影时需要充分考虑地形高差导致的精度误差。利用模型的点位精度和平面精度来定量评价三维模型的质量，为后期数据利用提供参考依据。实验研究中存在的问题主要是倾斜影像的实景建模的处理，多张影像融合，匹配出来的冗余点云出现分层，分块处理目前无法保持精度一致。在三维模型质量评定方面没有从数据处理软件及控制测量的精度等方面来考虑。

参考文献：

最低收购价政策包括粮食最低收购价政策和粮油临时收储措施。粮食最低收购价政策主要用于粮食主产区小麦和稻谷的收购上，当粮食市场价格低于最低收购价格，在这些区域由政府按照设定的最低收购价政策进行收购，而当市场价格高于最低的收购价格时，则由农户自行处理农作物。粮油临时收储措施主要针对玉米、大豆、油菜籽等，由中储粮总公司负责相关的收储任务，由其安排下辖企业或者其他一些有资质的企业进行收购，收购价格按照国家根据市场制定的临时收储价格执行。在此过程中严禁收购库存陈粮和国外进口转基因大豆。其目的是保护农民利益和发展粮油生产积极性，维护粮油市场稳定[14]。

模型构建完成后，可以得到比较直观的数据模型，并且基于Smart 3DCapture系统的建模，可以直接在模型上获取模型点的三维地理坐标信息，还可以在模型上测量出距离，通过比例尺计算就可以在三维模型上获取与之对应的实际距离。许多应用功能如视野分析、淹没分析都是基于基础数据进行开发应用的。对确定的客观实体，所获取的空间数据往往是不确定的，原始数据的采集、数据预处理以及模型重建阶段都存在影响模型精度的因素。三维实景建模只是对实物的近似模拟，不能完全真实地反映实物信息，所以需要一个评价指标来衡量模型精度。但是到目前为止，还没有成熟的、通用的方法和评价体系来对模型进行质量评定。所以对三维模型进行定量分析评价，从实验方面来衡量模型精度，对三维模型的可靠性与实用性具有重要意义。本文利用模型的点位精度来定量评价三维模型的质量。

[2] 肖雄武.基于特征不变的倾斜影像匹配算法研究与应用[D].西安:西安科技大学,2014.

水资源的消耗同样不容忽视，随着污水处理工艺的不断改进，出水水质标准的不断提高，如果深度处理后的水符合中水回用的标准，那么完全可以取代自来水，对滤网和管路进行冲洗以及完成药剂的配置。同时处理后的污水还可以作为绿化灌溉以及工业冷却水使用，以实现水资源的循环利用。这样不仅可以缓解水资源匮乏的压力，还可以节省水资源投入费用，对促进可持续发展、城市生态环境保护都具有深远意义。

图10为不同温度下水蒸气在发动机内流场中的分布, 通过对比可以发现, 当发动机混合腔中注入的是高温气体时, 有部分水流被加热成为水蒸气, 并进入喷管, 在顺压梯度的作用下将其内能转化为两相流的动能, 从而提高了发动机的推力. 在气体质量流率一定的情况下, 注入气体的温度越高, 生成的水蒸气越多, 发动机的推力、 比冲越大. 但是由于水的蒸发潜热很大, 通过加热气体来提高发动机性能的方式能量利用效率较低.

[3] 原一哲.倾斜摄影测量在三维建模中的应用[D].平顶山:河南城建学院,2014.

独立学院大多依托母体高校建立起来的，而母体高校是一本、二本学校，他们的教学观念和教学体系与独立学院有很大的区别。母体本科院校注重理论教学，注重培养工程型人才，而独立学院培养目标是“技术型”人才，具体说是培养高素质应用型的高级专门人才。独立院校在建设初期，往往是依托母体的优势专业或者是特色专业建立起来的，因此培养计划、专业建设基本都是照搬母体学院，造成了独立学院教学体系与母体基本相同，培养目标不明确，失去了独立学院的办学特色。

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基于因子分析法的云南省药品短缺影响因素调查…………………………………………………… 黄润青等（17）：2315

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但是从整体上来讲,无论是以80%∶20%划分训练集和测试集,还是以70%∶30%划分训练集和测试集,采用SVM分类器针对本文创建的数据集的速度识别准确率均高于95%,最高达到了96.3%。

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