知识科普:什么是正射影像?

想知道什么是正射影像吗?正射影像是一种经过校正、消除了畸变的航空或卫星图像,其精度足以用于制图和测量。它被广泛应用于测绘、地理信息系统(GIS)、建筑、农业等领域。

正射影像最早于1937年开发,对于需要精确、最新视觉资料的专业人士来说,它已成为必不可少的工具。借助 大疆智图 等软件,用户可以利用无人机拍摄的图像创建自己的高分辨率正射影像------当公共卫星数据缺乏细节时,这一点尤其有用。

从测绘员到农民再到应急团队,正射影像帮助人们以准确性和信心进行可视化、规划和沟通。

什么是正射影像?

正射影像是一种经过几何校正的航空或卫星照片,经过调整消除了由相机倾斜、地形起伏和其他因素引起的畸变。其结果是一幅可以用作地图的图像,具有统一的比例尺且无畸变,允许进行精确测量。换句话说:图像上的任何位置,无论是中心、边缘还是角落,1米就是1米。

正射影像通常用于地理信息系统(GIS)和其他需要精确制图和测量的应用中。它们可用于创建区域的详细地图,精确测量距离和面积,并识别建筑物、道路和植被等特征。

创建正射影像的过程涉及结合以下两项内容:

  • 航空或卫星照片
  • 相机和地形位置及高程的数据

这些信息用于消除由相机角度和地形形状引起的畸变,从而生成准确表示地表的图像。

第一张正射影像是什么时候制作的?

利用航空照片制作地图的最早尝试可以追溯到拿破仑时代。1858年,加斯帕德-费利克斯·图尔纳雄(Nadar)首次从热气球上拍摄了航空照片。Nadar 的照片并不是地图或科学研究,而是一件艺术品。

随后,据称第一张正射影像是由美国工程师兼发明家谢尔曼·费尔柴尔德(Sherman Fairchild)领导的一组摄影测量学家于1937年制作的。该团队使用了一种特殊的飞机相机和一种称为"正射摄影"的技术,该技术涉及组合多张航空照片以生成地表的地图样图像。

正射影像的早期用途包括制图、土地测量和城市规划。能够生产具有精确测量值和真实比例尺的地球表面表示是重大突破,正射影像迅速成为测绘员、工程师和规划师必不可少的工具。

第二次世界大战期间,军方广泛使用正射影像来创建敌方领土的详细地图并识别战略目标。

在随后的几十年里,正射影像的用途扩展到林业管理、环境监测和自然资源勘探等民用组织。正射影像被用于绘制和监测森林区域,识别侵蚀和环境破坏区域,以及勘探矿产资源。

如何制作正射影像?

制作正射影像需要三个关键要素:

  • 图像:从空中拍摄的重叠照片。
  • 位置:拍摄每张照片时相机的精确 GPS 位置。
  • 高程:下方地形的高度图(数字表面模型/数字地形模型)。

软件使用这些信息来"平展"图像,消除由相机角度和地形高度引起的扭曲。

今天谁在使用正射影像?

如今,正射影像被用于广泛的应用,包括:

  • 测绘
  • 建筑
  • 土地利用规划
  • 交通规划
  • 沿海管理
  • 灾害制图
  • 应急响应

正射影像也是虚拟现实、视频游戏开发和其他形式数字媒体的重要工具。

事实上,我们每天都以某种形式遇到正射影像。它们太常见了,以至于我们甚至认为是理所当然的。直到我们发现一片感兴趣的区域,而该区域仅被低分辨率的卫星图像覆盖时,我们才意识到这一点。这时,你可以亲自动手,拿起无人机,飞越该区域,拍摄足够的照片,在 3Dsurvey 中处理它们,为自己制作出你能想到的最好的正射影像地图。

真正的正射影像与传统正射影像?

你是否曾好奇真正的正射影像与传统正射影像的区别以及何时使用哪种?幸运的是,我们为你解答。

真正的正射影像
  • 基于完整的 3D 网格构建:基于对现实世界的高保真表示,所有地面以上特征(如建筑物和树木)都处于其真实位置。
  • 消除倾斜和遮挡:每个点,甚至是建筑物立面,都垂直投影,产生准确的几何图形。
  • 速度较慢且计算量大,需要高重叠度的图像和详细的 3D 模型。
  • 使用场景:城市规划、建筑测绘、地籍工作、变化检测、特征提取------任何垂直精度和建筑物表示都很重要的项目。
传统正射影像
  • 基于数字地形模型(DTM)构建:仅对地面表面进行建模,忽略建筑物和树木。

  • 建筑物和高大结构物会呈现倾斜或位移:这在农村或平坦区域(例如农业、林业)是可以接受的。

  • 生产速度更快且资源消耗更少:非常适合需要快速完成或侧重于地形的项目。

  • 使用场景:农业、环境监测、矿山测量------在这些领域,地面以上物体的精度不是关键。

最后

有需要制作正射影像算法的可以私信我。

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