eBee型無人機航攝技術在大比例尺測圖中的應用

徐　強　鄭勤華

（江西省煤田地質局測繪大隊　江西南昌　330001）

eBee型無人機航攝技術在大比例尺測圖中的應用

徐強鄭勤華

（江西省煤田地質局測繪大隊江西南昌330001）

摘要：無人機航攝技術具備多方面的優(yōu)點，如輕質、成本低廉、速度快以及靈活度高等,在大比例尺測圖中的應用非常廣泛，能提高大比例尺測圖的精度及效率。闡述eBee型無人機系統的特點，對eBee型無人機航攝技術在大比例尺測圖中的應用實例進行分折研究。

關鍵詞：eBee型無人機；航攝技術；大比例尺測圖；應用

1　引言

利用無人機航攝技術進行大比例尺測圖能夠彌補常規(guī)測繪存在的不足，進而獲取更準確的測量成果。其中，eBee型無人機是一類應用型無人飛機，能夠在航攝圖與創(chuàng)設3D模型上發(fā)揮顯著的作用。鑒于此，本文對“eBee型無人機航攝技術在大比例尺測圖中的應用”進行分析與探究具有較為深遠的意義。

2　eBee無人機系統的組成及其特點分析

eBee無人機系統是由泡沫塑料、高清晰度相機、便攜式運輸箱、飛行管理、相機糾正以及資料整理等硬軟件組合而成的。其特點主要表現為：

（1）輕巧方便。屬于一項綠色產品，在起飛與著陸上均非常簡便；機翼是可拆卸型的，小巧輕便，可以更換。

（2）便攜式運輸箱。運輸非常方便，同時符合國際航空運輸協會相關標準。

（3）人工智能。起飛、飛行以及著陸都是自動化的，不需要專業(yè)駕駛員架勢，可自動完成航攝工作。

（4）空氣動力學外形。品質優(yōu)良耐用，具備高強度的航行穩(wěn)定性。

（5）3D處理功能。能夠對數據進行快速檢測，生成高精度的正射影像，構建高精度的3D模型。

3　應用實例

3.1項目介紹

本次以撫北大唐電廠產業(yè)園作為研究的項目對象。該項目處于江西省撫州市騰橋鎮(zhèn)，北緯為27°44′48〞-27°45′56〞，東經為16°31′5〞-116°33′1〞。項目所處位置屬于丘陵地帶，林地及農田居多，居民住宅房建筑偏少。

該項目主要的任務是：（1）制作為數字化圖；（2）制作正射影像圖；（3）制作數字地面模型。比例均為1：2000，面積大概為8平方公里。

3.2已有資料分析

航測區(qū)域范圍圖（如圖1所示）。該圖為設計用圖，主要作用為航攝飛行用圖以及野外測量用圖。

項目中文檔類型為中線文檔，其格式為DWG格式。采用西安80坐標系，1985國家高程基準，中央子午線114°，投影面設置為300m。

在航攝資料方面，需對航攝的比例尺、航攝儀類型、焦距、相幅以及相機分辨率加以明確。例如本次的航攝儀類型為CanonIXUS125HS，航攝比例尺為1：2000，其他各項資料均符合航攝標準。

3.3作業(yè)流程

4　外業(yè)航攝與控制測量

4.1主要技術參數，如下：

（1）航攝比例尺為1：2000；

（2）將航攝影焦距設置為21.5mm，將相幅設置為23×23cm；

（3）將相對航高控制在324m；

（4）像片旁向重疊度設置為65%，航向兩方面的重疊度設置為80%。

（5）航攝覆蓋范圍。以成圖范圍作為參考標準，將單線部分左右兩側各設為300m，基于測段接頭位置重疊一定量的基線，本次設計共設置2條。

4.2攝區(qū)和基準面的選擇

基于攝區(qū)中，是不需要進行分區(qū)的，但是需以面狀為主。將相同的航攝方向形成各自分段?；诿鏍罘秶鷥龋卟畋容^小，與1：2000的航攝比例尺相符合。為了使比例尺要求以及重疊度得到有效滿足，可選擇一樣的基準面以及旁向。因此，此次將航線基準面進行了統一化，設置為324m。如圖3，為攝區(qū)飛行范圍略圖；圖4為航線略圖。

4.3像控布點方案

本次將CNSS輔助無人機高精度稀少控制點方案為依據，進而對此方案加以落實。像控點于測區(qū)涉及航線與構架航線交匯處設置。如圖5，為像控點的大致方位。

4.4質量保證

為了航攝質量有保障，從整體層面分析，從以下幾方面進行控制：像片傾斜角的控制、旋偏角的控制、航線彎曲度的控制、攝影時間、航高保持以及攝影質量的控制等。航線坐標數據表如表1。

5　eBee型無人機航攝技術進行大比例尺測圖注意事項

5.1選擇合理的天氣

在航空攝影過程中，選擇合理的天氣非常重要，需注意兩點：天氣晴朗和能見度高。在所選取攝影天氣滿足上述兩個要求的情況下，便能夠獲取色彩豐富以及地面信息豐富的影像。與此同時，在能見度良好天氣環(huán)境下，能夠在很大程度上避免受到地面霧霾的影響；在影像曝光的情況下，所出現光線折射以及散射狀況極少，如此便能夠使影像的精度大大提升。

5.2處理好加密問題

eBee型無人機航攝所得到的航空影像幅面比較小，利用目前具備的空三軟件完成平差解算之后，基于多個測區(qū)處理期間，都存在誤差。因此，加密測區(qū)的選構是非常重要的。應用中多數人選擇PATB平差軟件，能夠在很大程度上降低小幅面數碼影像所出現的錯誤。另外，為了使加密測區(qū)得到有效調整，目前通常應用外業(yè)對數據進行檢測的方法?？傊?，為了使加密問題能夠處理好，選擇合理的處理軟件非常重要，以上提到的軟件便值得借鑒。

5.3控制飛行勢態(tài)

eBee型無人機與傳統的大型運輸機器相比，無論是在體積上，還是在重量上，都要小很多。基于航空攝影任務執(zhí)行過程中，易受到一些因素的影響，比如氣流的變化以及風力等。因在使平臺穩(wěn)定過程中應用了二維姿態(tài)，基于范圍很小、時間很短的情況下，風力的變化以及風向的變化均比較小，使平臺更加穩(wěn)定。但在氣流突然發(fā)生變化的時候，會發(fā)生穩(wěn)定平臺不能及時糾正的問題，曝光所得到的影像姿態(tài)角度過大，并且在短時間內曝光的影像還可能引發(fā)重影問題。只有有效地控制飛行勢態(tài)，使平臺穩(wěn)定，才能使航攝影像質量得到提高。

6　結束語

通過本文的研究，說明eBee型無人機航攝技術在大比例尺測圖中具有顯著的應用價值。鑒于eBee型無人機航攝技術要求非常高，在實際工程中需要了解eBee無人機系統的組成及其特點；在航攝過程中需掌握一定的技巧，包括選擇合理的天氣、處理好加密問題以及控制飛行勢態(tài)等，使eBee型無人機航攝技術在大比例尺測圖中的充分發(fā)揮作用。

參考文獻：

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