淺談無人機航測技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用

劉健 唐毅然 張新一

摘要：隨著城市建設(shè)的發(fā)展，無人機航測技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。無人機航測技術(shù)成本低、工期短、精度高，能夠大幅度減少外業(yè)工作量，進而提高生產(chǎn)效率，縮短工期。

關(guān)鍵詞：無人機;航測技術(shù);地形測繪

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）22-0252-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 概述

近年來，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，對大比例尺地形圖的需求日益增大，無人機航測技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。無人機航測技術(shù)具有機動靈活、經(jīng)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(shù)成本低、工期短、精度高，能夠大幅度減少外業(yè)工作量，進而提高生產(chǎn)效率，縮短工期。

2 無人機航攝系統(tǒng)

無人機航攝系統(tǒng)一般由飛行平臺、任務(wù)裝置、地面控制站、發(fā)射與回收系統(tǒng)組成，本項目測區(qū)采用廣州中海達測繪科技有限公司生產(chǎn)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(tǒng)采用STE-無人機飛控實時操作系統(tǒng)以及Smart3d三維數(shù)據(jù)處理軟件和Eps繪圖軟件。

3 無人機航測作業(yè)流程

無人機航測作業(yè)流程主要分為外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理兩大部分。外業(yè)測量包括：1）資料收集，確定測區(qū)范圍;2）施測范圍航攝參數(shù)計算，規(guī)劃航線;3）像控點布設(shè)與測設(shè);4）無人機影像獲取。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理包括：①空三加密;②DOM、DSM生產(chǎn);③裸眼繪圖;④DLG生產(chǎn);⑤編輯成圖;⑥數(shù)據(jù)檢查驗收。

4 項目概述

山東省蘭陵縣開元四季小區(qū)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(qū)相對高差約47.20米，地形為平原地帶，平面坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系，高程基準(zhǔn)為1985國家高程基準(zhǔn)。

5 實際作業(yè)流程

5.1 測區(qū)范圍航線規(guī)劃

因測區(qū)范圍較小，測區(qū)不需分塊，設(shè)置航向和旁向重疊度均設(shè)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(shè)與施測

在區(qū)塊中，航線參數(shù)設(shè)置后，我們根據(jù)無人機管家軟件內(nèi)置的谷歌影像同時布設(shè)像控點，共布設(shè)了4個像控點，1個檢查點，同時在手機奧維APP中標(biāo)記上像控點與檢查點，外業(yè)布點時就利用手機版奧維進行導(dǎo)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(yè)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(shù)據(jù)，基站數(shù)據(jù)，檢查照片數(shù)跟pos數(shù)據(jù)是否一致，檢查照片是否漏片，是否存在質(zhì)量問題，檢查完后轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)處理環(huán)節(jié)。

5.4 內(nèi)業(yè)照片導(dǎo)入及POS數(shù)據(jù)整理

5.5 Smart3d空三加密

將獲取的照片和POS數(shù)據(jù)導(dǎo)入Smart3d進行空三加密，空三報告精度達到要求后導(dǎo)出空三成果。

5.6 Smart3d建模

在Smart3d中導(dǎo)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(chǎn)中，無人機航測產(chǎn)生的效益相對于傳統(tǒng)人工測繪來說是很顯而易見的，但是傳統(tǒng)航測的生產(chǎn)方法存在一定的弊端，傳統(tǒng)航測生產(chǎn)DLG是基于正射影像的基礎(chǔ)上進行立體采集，采集窗口聯(lián)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(xùn)周期長，建筑物密集區(qū)域還需要進行大量的房檐改正等外業(yè)調(diào)繪工作。在本案例中，提出了外業(yè)采用正射補飛傾斜航拍（建筑物密集區(qū)域）的手段，內(nèi)業(yè)采用Smart3d做空三加密，然后導(dǎo)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(nèi)業(yè)編輯處理成圖。這種作業(yè)方式上手快，效率高，減少了外業(yè)調(diào)繪工作中房檐改正的環(huán)節(jié)，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(chǎn)品應(yīng)用手冊[Z].

【通聯(lián)編輯：李雅琪】