淺談無人機航測技術在地形測繪中的應用

劉健 唐毅然 張新一

摘要：隨著城市建設的發展，無人機航測技術得到了廣泛應用。無人機航測技術成本低、工期短、精度高，能夠大幅度減少外業工作量，進而提高生產效率，縮短工期。

關鍵詞：無人機;航測技術;地形測繪

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）22-0252-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 概述

近年來，隨著城市建設的發展，對大比例尺地形圖的需求日益增大，無人機航測技術得到了廣泛應用。無人機航測技術具有機動靈活、經濟便捷等特點，而且能夠方便地獲取高分辨率影像，因而采用無人機航測技術成本低、工期短、精度高，能夠大幅度減少外業工作量，進而提高生產效率，縮短工期。

2 無人機航攝系統

無人機航攝系統一般由飛行平臺、任務裝置、地面控制站、發射與回收系統組成，本項目測區采用廣州中海達測繪科技有限公司生產的iFly-D1四旋翼無人機，航測模塊搭載Q5mini 傾斜攝影儀，飛控系統采用STE-無人機飛控實時操作系統以及Smart3d三維數據處理軟件和Eps繪圖軟件。

3 無人機航測作業流程

無人機航測作業流程主要分為外業測量和內業數據處理兩大部分。外業測量包括：1）資料收集，確定測區范圍;2）施測范圍航攝參數計算，規劃航線;3）像控點布設與測設;4）無人機影像獲取。內業數據處理包括：①空三加密;②DOM、DSM生產;③裸眼繪圖;④DLG生產;⑤編輯成圖;⑥數據檢查驗收。

4 項目概述

山東省蘭陵縣開元四季小區竣工核實需要進行1：500地形圖測繪，等高距1米，成圖面積約0.2km?，0.05m 分辨率的DOM航測面積約0.2km?。測區相對高差約47.20米，地形為平原地帶，平面坐標系統為1980西安坐標系，高程基準為1985國家高程基準。

5 實際作業流程

5.1 測區范圍航線規劃

因測區范圍較小，測區不需分塊，設置航向和旁向重疊度均設置為75%，相對航高120米，地面分辨率約0.05m，共獲取5000張影像，實際飛行30分鐘，共1個架次。見下圖：

5.2 像控點與檢查點布設與施測

在區塊中，航線參數設置后，我們根據無人機管家軟件內置的谷歌影像同時布設像控點，共布設了4個像控點，1個檢查點，同時在手機奧維APP中標記上像控點與檢查點，外業布點時就利用手機版奧維進行導航定位，到達點位后采用GPS-RTK進行像控點與檢查點的施測。

5.3 外業航飛

飛機做好起飛檢查后飛機起飛，飛行完畢后及時下載POS數據，基站數據，檢查照片數跟pos數據是否一致，檢查照片是否漏片，是否存在質量問題，檢查完后轉入內業處理環節。

5.4 內業照片導入及POS數據整理

5.5 Smart3d空三加密

將獲取的照片和POS數據導入Smart3d進行空三加密，空三報告精度達到要求后導出空三成果。

5.6 Smart3d建模

在Smart3d中導入獲得的空三成果進行三維建模，輸出OSGB格式的文件，之后生成三維模型。

5.7 Eps裸眼立體采集，編輯成圖

在Eps中，將獲取的OSGB格式的文件生成傾斜模型，然后加載生成的傾斜模型進行裸眼立體采集，最后編輯成圖。

6 問題與分析

在大比例尺地形圖的生產中，無人機航測產生的效益相對于傳統人工測繪來說是很顯而易見的，但是傳統航測的生產方法存在一定的弊端，傳統航測生產DLG是基于正射影像的基礎上進行立體采集，采集窗口聯動性差，需要佩戴立體眼鏡，同時手輪腳盤要相互配合好，不容易上手， 培訓周期長，建筑物密集區域還需要進行大量的房檐改正等外業調繪工作。在本案例中，提出了外業采用正射補飛傾斜航拍（建筑物密集區域）的手段，內業采用Smart3d做空三加密，然后導出空三成果到Smart3d進行三維建模，最后用Eps進行裸眼立體采集和內業編輯處理成圖。這種作業方式上手快，效率高，減少了外業調繪工作中房檐改正的環節，也減少了因房檐改正引起的誤差。

參考文獻：

[1] 天津騰云智航科技有限公司.產品應用手冊[Z].

【通聯編輯：李雅琪】