淺析無人機航測成圖精度的影響因素

盧慶凱

摘 ?要：近些年我國的測繪技術得到了快速發展，無人機航測技術起著關鍵的作用，能夠克服傳統測繪技術費時費力、精度低的缺點。由于無人機航測技術具有成本低、高效靈活性的優勢，廣泛的應用于國情監測、城市規劃等領域。但是無人機航測過程很容易被一些外界因素所干擾，進而使成圖精度降低，需要在具體應用中嚴格控制這些因素，提高其成圖的精度。本文從無人機航測技術的特點、飛行控制等方面論述了影響其成圖精度的主要因素，并提出相應的對策。

關鍵詞：無人機;航測;成圖精度;影響因素

0引言

無人機遙感技術是根據遠程遙控設備和機載操控系統的不載人飛行器。經過多年的發展，逐步得到了較為普遍的應用，但總體而言，其發展水平還不成熟，需要在應用過程中逐步加以技術改進，提升其應用的實際效果[1]。它的質量較輕、成本低、機動靈活，使得其逐步克服與改變了傳統測繪技術的弊端[2]。無人機航測成圖精度受到多種因素的影響，需要在應用中嚴格控制這些影響因素，對工程建設提供重要的指導與借鑒。近年來，隨著信息化建設和科學技術的不斷發展，無人機的研究發展在總體設計、飛行控制、圖像傳輸、信息對抗與反對抗、發射回收、生產制造等技術領域都有了長足的進步，并達到了實際應用水平[3]。

1 無人機航測系統

1.1 無人機航測系統的特點

操作簡單，系統易用性強。無人機是全天候作業的小型航測系統，系統易用性強，可單人操作。設置好任務程序后即可自動完成起飛、航攝、降落等步驟，真正實現全自動安全使用。無人機一般抗風能力大于5級，具有一定的防水能力，可隨時獲取相應測區的高分辨率影像[4]。

機動快速的響應能力。一般無人機航拍數據獲取都在低空飛行，降低了對天氣條件的要求;無人機航測遙感系統升空飛行準備時間短、操作簡單、運輸便利，車載系統可迅速到達任務區附近設站;起飛降落時受場地限制較小，如道路、操場等較開闊的平坦地面均可起降，實現機動快速的響應能力[5]。

高分辨率圖像和高精度定位數據獲取能力。無人機能夠獲取超高分辨率數字影像和高精度定位數據;還可根據特殊監測目標搭載各種波段傳感器進行多角度拍攝;可采集地面分辨率大于5 cm的影像，平面精度能夠達到1個像素[6-8]。

飛行成本低廉。無人機低空航拍影像獲取價格低、成本小、數據獲取周期短、現勢性強。

1.2 無人機數據的采集

無人機在進行航測時，一般要選擇能見度較好的時間段來進行，在測繪過程中，要嚴格確定起飛、降落位置、進行相關設備的檢查與調試，提高航測的精確性。在無人機按照預先規定的路線完成測量任務以后，需要在該系統內導出影像與相關的數據，從而根據導出的信息檢測影像的分辨率、航拍漏洞、重疊率等相關參數是否符合工程測量的基本要求，如果單張影像的測量參數符合基本的要求，則可進行后續像控點的測量;隨后，當測量完成以后，系統要將獲得的數據在數據處理模塊進行內業數據處理，提高測量結果的應用價值[9]。

2 成圖精度的影響因素

2.1無人機航測高度

無人機航測高度是影響成圖精度的重要因素，高度直接與無人機航測中影像的像素有著緊密的關系，且高度的上下變化還與影像相幅的大小存在直接的聯系。通常情況下，無人機飛行過程中，高度是一個從低到高的過程，而影像獲取過程中，像素的數值是一個從大到小

的過程。與此同時，圖像精度逐步降低，這就要求在無人機航測過程中，相關人員要充分考慮無人機測量區域的地形情況，科學確定無人機飛行的高度，提高測量成圖的精度。

2.2 像控點的設置

無人機航測成圖過程中，像控點的設置與成圖精度有著緊密的關系。具體來說，像控點布置的科學性可以提高成圖的精度，從而對工程實踐提供重要的指導價值，反之，如果像控點位置布置不科學，會造成成圖精度降低，影響工程建設的順利進行。在實際的測量過程中，航測要至少布置5個像控點;如果無人機航測過程中，測量區域的地形地質較為復雜，地形變化較大、植被覆蓋較高，這些情況會遮蓋像控點的布置，從而使得無人機在航測過程中，飛機覆蓋程度不足，出現翹曲，導致無人機獲得的數據與影像存在問題，精度不足，從而影響了測量的整體情況，面對這種情況，應該增加像控點，進行科學的布置。

2.3 航測圖像質量因素

無人機航測過程中，氣象情況、無人機本身的設計結構等是影響航測圖像質量的重要因素，會直接影響成圖的精度，導致測量結果對工程建設的意義不大。氣象因素主要是極端天氣，比如暴雨、風雪、大風大霧等情況下，會對航測質量產生影響。當風速較大時，會直接

影響無人機的正常飛行，使得其正常測量受到影響。大風天氣下無人機如果在進行航測任務時，平穩飛行難以實現，使得航測的圖像發生扭曲現象，從而直接影響成圖的精度。

3 無人機航測成像技術的應用

隨著無人機航測技術的快速發展，無人機航測逐步被應用到各個領域，促進了各個領域的發展。比如該技術在土地整治、城市規劃建設與農村土地調查中的應用，提高了這些工作的效率與質量，取得了較好的效果。

3.1 地質環境治理

無人機航測改變了傳統的地質環境治理方式，能夠提高治理的效率與質量，依托于先進的技術，可以實現對地質環境測量情況的分析，實時獲得治理的效果，充分迎合了地質環境治理的初衷。無人機航測技術的應用，可以依據具體的環境污染情況與治理目標，無人機航測可以及時獲得相關的信息，隨后利用數據通訊與處理模塊，進行數據的整合，從而為相關人員提供重要的參考，促進地質環境治理的順利進行。

3.2 水利及道路工程規劃

在水利與道路工程規劃中，需要用到詳細的地質水文勘察資料等相關數據，而無人機航測可以獲得詳細的資料，避免對工程建設產生不利影響。可以根據航測獲得的信息進行工程規劃的調整，促進建設與規劃方案的優化，及時根據獲得的信息，加強工程建設部門的溝通與協調，對工程進行動態監測，有利于提高水利與道路工程規劃的工程效益。

3.3土地調查工作

無人機航測技術在農村土地調查中也得到了較為普遍的應用，無人機航測技術通過對農村土地的動態監測，在一定程度上可以避免違法違規情況。當無人機在接收到相關的操作指令以后，其中的公眾服務平臺可以根據這些指令進行相關的操作，實現航測規劃，并且充分利用航線的精細化設計，從而提高航測目標與任務的專業性，最終繪制成為電子版圖像數據，促進農村土地調查工作的順利開展。

4 結束語

隨著科技的發展，無人機航測技術以其諸多的優點而逐漸被應用到測繪工作中，使測繪工作方式發生了重大變化，但與此同時在航測成圖時也面臨著許多問題，比如受到強風以及強氣流影響，導致飛行不穩定，造成測圖定向點和立體模型套合差大、接邊精度不夠。因此，這就需要科技工作者及一線測繪人員不斷探索，勇于創新，對航測技術進行不斷完善，使航測成圖更加符合不斷發展的行業要求，在更多的領域得到廣泛應用。

參考文獻：

[1]汪思夢. 無人機航測數據處理與發布展示系統研究[D].昆明理工大學，2016.

[2]謝梅秀，陶丹丹. 無人機航測技術在礦山地形圖測繪中的應用[J]. 世界有色金屬，2019（20）：45-46.

[3]南智勇. 淺析無人機航測在國土資源測繪中的應用[J]. 華北自然資源，2020（04）：102-104.

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[7]張文博. 無人機航測技術在土地綜合整治中的應用研究[D].長沙理工大學，2013.

[8]肖俊，曾瑞棟. 無人機航測技術在礦山測繪中的應用研究[J]. 世界有色金屬，2019（17）：17-18.

[9]趙大華. 無人機航測技術及其應用分析[J]. 住宅與房地產，2020（30）：255-256.