無人機(jī)在大比例尺測圖中的應(yīng)用初探

摘要：隨著低空無人機(jī)攝影測量技術(shù)的發(fā)展和完善，大量試驗己經(jīng)表明無人機(jī)測繪地形圖的精度可以滿足大比例尺地形圖的要求，本文就是針對西部某地利用無人機(jī)進(jìn)行大比例尺成圖進(jìn)行了分析和論述，以期為無人機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用提供新的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：無人機(jī) 大比例尺 測圖 精度

1 概述

無人機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，早期的無人機(jī)主要用于軍事活動，由于其特有的技術(shù)優(yōu)勢，后來逐漸延伸到科研和民用領(lǐng)域。無人機(jī)與航空攝影測量相結(jié)合，無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)被引入測繪行業(yè)，加上非量測數(shù)碼相機(jī)的引入，就使得無人機(jī)航攝系統(tǒng)成為航空攝影領(lǐng)域的一個新發(fā)展方向。近年來，隨著各種新型傳感器和攝影測量平臺的不斷發(fā)展，無人機(jī)數(shù)字航攝技術(shù)以其機(jī)動靈活、經(jīng)濟(jì)、便捷等顯著特點，成為了傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補充，在突發(fā)災(zāi)害應(yīng)急數(shù)據(jù)獲取及小范圍快速成圖方面顯示出了無人機(jī)航攝系統(tǒng)獨特的優(yōu)勢，得到了遙感和攝影測量等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

2 無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)的組成及特點

無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)主要用于地理數(shù)據(jù)的快速獲取和處理。目前，國內(nèi)已經(jīng)投入使用的無人機(jī)航攝測量系統(tǒng)有以下幾種：“華鷹”、“飛象”、"Quick Eye”等。根據(jù)我國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（CH/T3002-2010）的要求，無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分：無人機(jī)飛行平臺、飛機(jī)控制系統(tǒng)、影像獲取設(shè)備、通訊設(shè)備及地面信息接收與處理設(shè)備。無人機(jī)特點因其飛行平臺自身的特性，使得無人機(jī)航攝影像和傳統(tǒng)航攝影像之間有一定的差異。與傳統(tǒng)航空攝影相比，無人機(jī)航攝系統(tǒng)的主要特點包括；搭載的是非量測數(shù)碼相機(jī)、無人機(jī)平臺飛行姿態(tài)不穩(wěn)定、影像不僅像幅小而且重疊度大以及基高比小等。

3 作業(yè)步驟

一般小型無人機(jī)航測技術(shù)的作業(yè)步驟為：首先是航測區(qū)域的確定，現(xiàn)場勘查，航線規(guī)劃，任務(wù)載荷設(shè)定；其次進(jìn)行執(zhí)行飛行任務(wù)，確驗效果和像片控制測量；最后進(jìn)行全數(shù)字空中三角測量和數(shù)據(jù)采集、成果質(zhì)量檢查驗收。如圖1無人機(jī)航測流程所示。

4 案例分析

本項目位于西安東南方向，距離西安60公里左右。項目采用“1980西安坐標(biāo)系”和“1985國家高程基準(zhǔn)”。本測區(qū)作業(yè)工序為無人機(jī)航攝、地形測量（包括四等控制測量、I級控制測量、像控測量、圖根測量、野外補測、外業(yè)調(diào)繪）、空三加密、地形圖制作（包括立體采集、數(shù)據(jù)編輯工序（1：2000比例尺一套））、DOM制作、DEM制作、質(zhì)檢驗收等工序。項目采用儀器為使用“Quick Eye-2”固定翼無人機(jī)進(jìn)行影像數(shù)據(jù)采集，獲取攝區(qū)影像采用CanonSDMark II數(shù)碼相機(jī)對測區(qū)進(jìn)行航空拍攝，像控點使用南方S86T型接收機(jī)測量。為保證作業(yè)質(zhì)量，根據(jù)項目需求，地面分辨率為0.18米。根據(jù)攝影區(qū)域地形情況、起飛場地情況、攝影分辨率、數(shù)碼航測新型解算理論（即多基線自動空三解算），以及航片重疊（航向重疊65%-75%，旁向重疊35%-45%，旁向最少不小于30%）要求等要素，使用自帶程序進(jìn)行自動航線設(shè)計。整個作業(yè)過程嚴(yán)格按照《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)和《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范》等國家規(guī)范要求進(jìn)行。通過本項目工程技術(shù)人員的努力，成果資料合格率100%，優(yōu)良率95%，完全滿足項目需求。

5 結(jié)論

在信息高速發(fā)展的時代，如何快速獲取空間三維數(shù)據(jù)已經(jīng)成為研究熱點。無人機(jī)航攝系統(tǒng)作為新興的航空遙感手段，有其獨特的優(yōu)勢：空間分辨率高、靈活機(jī)動、效率高、成本低、成圖速度快的特點，相信在不久的將來，無人機(jī)技術(shù)將會再次給測繪帶來一場新的技術(shù)革命。

參考文獻(xiàn)：

[1]周偉，汪雅婕.利用DPGrid系統(tǒng)進(jìn)行航空攝影測量生產(chǎn)研究[[J].江西測繪，2010（4）.

[2]http：//www.docin.com/p-543835839.html.

[3]馬海濤，汪繼偉.基于無人機(jī)開展村莊地籍調(diào)查精度的可行性研究[J].科技資訊，2012（2）：94-95.

[4]哈麗瑪·馬汗，淺談航測數(shù)字化測圖的優(yōu)越性和方法[J].黑龍江科技信息，2012（30）：51.

[5]張慶勇.無人機(jī)航攝大比例尺地圖試驗[J].華北國土資源， 2012（3）：92-96，98.

[6]王志豪，劉萍.無人機(jī)航攝系統(tǒng)大比例尺測圖試驗分析[J].測繪通報，2011（7）：18-20.

[7]王玉鵬.無人機(jī)低空遙感影像的應(yīng)用研究[D].河南：河南理工大學(xué)，2011.

作者簡介：李江利（1970-﹚，男，陜西臨潼人，助理工程師，主要從事測繪工程工作。endprint

摘要：隨著低空無人機(jī)攝影測量技術(shù)的發(fā)展和完善，大量試驗己經(jīng)表明無人機(jī)測繪地形圖的精度可以滿足大比例尺地形圖的要求，本文就是針對西部某地利用無人機(jī)進(jìn)行大比例尺成圖進(jìn)行了分析和論述，以期為無人機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用提供新的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：無人機(jī) 大比例尺 測圖 精度

1 概述

無人機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，早期的無人機(jī)主要用于軍事活動，由于其特有的技術(shù)優(yōu)勢，后來逐漸延伸到科研和民用領(lǐng)域。無人機(jī)與航空攝影測量相結(jié)合，無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)被引入測繪行業(yè)，加上非量測數(shù)碼相機(jī)的引入，就使得無人機(jī)航攝系統(tǒng)成為航空攝影領(lǐng)域的一個新發(fā)展方向。近年來，隨著各種新型傳感器和攝影測量平臺的不斷發(fā)展，無人機(jī)數(shù)字航攝技術(shù)以其機(jī)動靈活、經(jīng)濟(jì)、便捷等顯著特點，成為了傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補充，在突發(fā)災(zāi)害應(yīng)急數(shù)據(jù)獲取及小范圍快速成圖方面顯示出了無人機(jī)航攝系統(tǒng)獨特的優(yōu)勢，得到了遙感和攝影測量等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

2 無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)的組成及特點

無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)主要用于地理數(shù)據(jù)的快速獲取和處理。目前，國內(nèi)已經(jīng)投入使用的無人機(jī)航攝測量系統(tǒng)有以下幾種：“華鷹”、“飛象”、"Quick Eye”等。根據(jù)我國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（CH/T3002-2010）的要求，無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分：無人機(jī)飛行平臺、飛機(jī)控制系統(tǒng)、影像獲取設(shè)備、通訊設(shè)備及地面信息接收與處理設(shè)備。無人機(jī)特點因其飛行平臺自身的特性，使得無人機(jī)航攝影像和傳統(tǒng)航攝影像之間有一定的差異。與傳統(tǒng)航空攝影相比，無人機(jī)航攝系統(tǒng)的主要特點包括；搭載的是非量測數(shù)碼相機(jī)、無人機(jī)平臺飛行姿態(tài)不穩(wěn)定、影像不僅像幅小而且重疊度大以及基高比小等。

3 作業(yè)步驟

一般小型無人機(jī)航測技術(shù)的作業(yè)步驟為：首先是航測區(qū)域的確定，現(xiàn)場勘查，航線規(guī)劃，任務(wù)載荷設(shè)定；其次進(jìn)行執(zhí)行飛行任務(wù)，確驗效果和像片控制測量；最后進(jìn)行全數(shù)字空中三角測量和數(shù)據(jù)采集、成果質(zhì)量檢查驗收。如圖1無人機(jī)航測流程所示。

4 案例分析

本項目位于西安東南方向，距離西安60公里左右。項目采用“1980西安坐標(biāo)系”和“1985國家高程基準(zhǔn)”。本測區(qū)作業(yè)工序為無人機(jī)航攝、地形測量（包括四等控制測量、I級控制測量、像控測量、圖根測量、野外補測、外業(yè)調(diào)繪）、空三加密、地形圖制作（包括立體采集、數(shù)據(jù)編輯工序（1：2000比例尺一套））、DOM制作、DEM制作、質(zhì)檢驗收等工序。項目采用儀器為使用“Quick Eye-2”固定翼無人機(jī)進(jìn)行影像數(shù)據(jù)采集，獲取攝區(qū)影像采用CanonSDMark II數(shù)碼相機(jī)對測區(qū)進(jìn)行航空拍攝，像控點使用南方S86T型接收機(jī)測量。為保證作業(yè)質(zhì)量，根據(jù)項目需求，地面分辨率為0.18米。根據(jù)攝影區(qū)域地形情況、起飛場地情況、攝影分辨率、數(shù)碼航測新型解算理論（即多基線自動空三解算），以及航片重疊（航向重疊65%-75%，旁向重疊35%-45%，旁向最少不小于30%）要求等要素，使用自帶程序進(jìn)行自動航線設(shè)計。整個作業(yè)過程嚴(yán)格按照《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)和《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范》等國家規(guī)范要求進(jìn)行。通過本項目工程技術(shù)人員的努力，成果資料合格率100%，優(yōu)良率95%，完全滿足項目需求。

5 結(jié)論

在信息高速發(fā)展的時代，如何快速獲取空間三維數(shù)據(jù)已經(jīng)成為研究熱點。無人機(jī)航攝系統(tǒng)作為新興的航空遙感手段，有其獨特的優(yōu)勢：空間分辨率高、靈活機(jī)動、效率高、成本低、成圖速度快的特點，相信在不久的將來，無人機(jī)技術(shù)將會再次給測繪帶來一場新的技術(shù)革命。

參考文獻(xiàn)：

[1]周偉，汪雅婕.利用DPGrid系統(tǒng)進(jìn)行航空攝影測量生產(chǎn)研究[[J].江西測繪，2010（4）.

[2]http：//www.docin.com/p-543835839.html.

[3]馬海濤，汪繼偉.基于無人機(jī)開展村莊地籍調(diào)查精度的可行性研究[J].科技資訊，2012（2）：94-95.

[4]哈麗瑪·馬汗，淺談航測數(shù)字化測圖的優(yōu)越性和方法[J].黑龍江科技信息，2012（30）：51.

[5]張慶勇.無人機(jī)航攝大比例尺地圖試驗[J].華北國土資源， 2012（3）：92-96，98.

[6]王志豪，劉萍.無人機(jī)航攝系統(tǒng)大比例尺測圖試驗分析[J].測繪通報，2011（7）：18-20.

[7]王玉鵬.無人機(jī)低空遙感影像的應(yīng)用研究[D].河南：河南理工大學(xué)，2011.

作者簡介：李江利（1970-﹚，男，陜西臨潼人，助理工程師，主要從事測繪工程工作。endprint

摘要：隨著低空無人機(jī)攝影測量技術(shù)的發(fā)展和完善，大量試驗己經(jīng)表明無人機(jī)測繪地形圖的精度可以滿足大比例尺地形圖的要求，本文就是針對西部某地利用無人機(jī)進(jìn)行大比例尺成圖進(jìn)行了分析和論述，以期為無人機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用提供新的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：無人機(jī) 大比例尺 測圖 精度

1 概述

無人機(jī)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，早期的無人機(jī)主要用于軍事活動，由于其特有的技術(shù)優(yōu)勢，后來逐漸延伸到科研和民用領(lǐng)域。無人機(jī)與航空攝影測量相結(jié)合，無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)被引入測繪行業(yè)，加上非量測數(shù)碼相機(jī)的引入，就使得無人機(jī)航攝系統(tǒng)成為航空攝影領(lǐng)域的一個新發(fā)展方向。近年來，隨著各種新型傳感器和攝影測量平臺的不斷發(fā)展，無人機(jī)數(shù)字航攝技術(shù)以其機(jī)動靈活、經(jīng)濟(jì)、便捷等顯著特點，成為了傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補充，在突發(fā)災(zāi)害應(yīng)急數(shù)據(jù)獲取及小范圍快速成圖方面顯示出了無人機(jī)航攝系統(tǒng)獨特的優(yōu)勢，得到了遙感和攝影測量等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

2 無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)的組成及特點

無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)主要用于地理數(shù)據(jù)的快速獲取和處理。目前，國內(nèi)已經(jīng)投入使用的無人機(jī)航攝測量系統(tǒng)有以下幾種：“華鷹”、“飛象”、"Quick Eye”等。根據(jù)我國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（CH/T3002-2010）的要求，無人機(jī)攝影測量系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分：無人機(jī)飛行平臺、飛機(jī)控制系統(tǒng)、影像獲取設(shè)備、通訊設(shè)備及地面信息接收與處理設(shè)備。無人機(jī)特點因其飛行平臺自身的特性，使得無人機(jī)航攝影像和傳統(tǒng)航攝影像之間有一定的差異。與傳統(tǒng)航空攝影相比，無人機(jī)航攝系統(tǒng)的主要特點包括；搭載的是非量測數(shù)碼相機(jī)、無人機(jī)平臺飛行姿態(tài)不穩(wěn)定、影像不僅像幅小而且重疊度大以及基高比小等。

3 作業(yè)步驟

一般小型無人機(jī)航測技術(shù)的作業(yè)步驟為：首先是航測區(qū)域的確定，現(xiàn)場勘查，航線規(guī)劃，任務(wù)載荷設(shè)定；其次進(jìn)行執(zhí)行飛行任務(wù)，確驗效果和像片控制測量；最后進(jìn)行全數(shù)字空中三角測量和數(shù)據(jù)采集、成果質(zhì)量檢查驗收。如圖1無人機(jī)航測流程所示。

4 案例分析

本項目位于西安東南方向，距離西安60公里左右。項目采用“1980西安坐標(biāo)系”和“1985國家高程基準(zhǔn)”。本測區(qū)作業(yè)工序為無人機(jī)航攝、地形測量（包括四等控制測量、I級控制測量、像控測量、圖根測量、野外補測、外業(yè)調(diào)繪）、空三加密、地形圖制作（包括立體采集、數(shù)據(jù)編輯工序（1：2000比例尺一套））、DOM制作、DEM制作、質(zhì)檢驗收等工序。項目采用儀器為使用“Quick Eye-2”固定翼無人機(jī)進(jìn)行影像數(shù)據(jù)采集，獲取攝區(qū)影像采用CanonSDMark II數(shù)碼相機(jī)對測區(qū)進(jìn)行航空拍攝，像控點使用南方S86T型接收機(jī)測量。為保證作業(yè)質(zhì)量，根據(jù)項目需求，地面分辨率為0.18米。根據(jù)攝影區(qū)域地形情況、起飛場地情況、攝影分辨率、數(shù)碼航測新型解算理論（即多基線自動空三解算），以及航片重疊（航向重疊65%-75%，旁向重疊35%-45%，旁向最少不小于30%）要求等要素，使用自帶程序進(jìn)行自動航線設(shè)計。整個作業(yè)過程嚴(yán)格按照《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》，《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)和《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范》等國家規(guī)范要求進(jìn)行。通過本項目工程技術(shù)人員的努力，成果資料合格率100%，優(yōu)良率95%，完全滿足項目需求。

5 結(jié)論

在信息高速發(fā)展的時代，如何快速獲取空間三維數(shù)據(jù)已經(jīng)成為研究熱點。無人機(jī)航攝系統(tǒng)作為新興的航空遙感手段，有其獨特的優(yōu)勢：空間分辨率高、靈活機(jī)動、效率高、成本低、成圖速度快的特點，相信在不久的將來，無人機(jī)技術(shù)將會再次給測繪帶來一場新的技術(shù)革命。

參考文獻(xiàn)：

[1]周偉，汪雅婕.利用DPGrid系統(tǒng)進(jìn)行航空攝影測量生產(chǎn)研究[[J].江西測繪，2010（4）.

[2]http：//www.docin.com/p-543835839.html.

[3]馬海濤，汪繼偉.基于無人機(jī)開展村莊地籍調(diào)查精度的可行性研究[J].科技資訊，2012（2）：94-95.

[4]哈麗瑪·馬汗，淺談航測數(shù)字化測圖的優(yōu)越性和方法[J].黑龍江科技信息，2012（30）：51.

[5]張慶勇.無人機(jī)航攝大比例尺地圖試驗[J].華北國土資源， 2012（3）：92-96，98.

[6]王志豪，劉萍.無人機(jī)航攝系統(tǒng)大比例尺測圖試驗分析[J].測繪通報，2011（7）：18-20.

[7]王玉鵬.無人機(jī)低空遙感影像的應(yīng)用研究[D].河南：河南理工大學(xué)，2011.

作者簡介：李江利（1970-﹚，男，陜西臨潼人，助理工程師，主要從事測繪工程工作。endprint