無人機航空攝影測量技術在城鎮地籍測量中的應用探討

■吳根梅

（安徽明珠規劃建筑設計研究院有限公司安徽合肥230601）

無人機航空攝影測量技術在城鎮地籍測量中的應用探討

■吳根梅

（安徽明珠規劃建筑設計研究院有限公司安徽合肥230601）

無人機航空攝影測量技術以其靈活性好、操作簡單等優點已被廣泛應用于測繪行業。本文介紹了無人機航空攝影測技術的特點及作業原理，結合在城鎮地籍測量的中應用實例，敘述了應用無人機航測制圖的生產過程，以及對成果精度進行了分析。

遙感 控制測量 像片控制 空中三角測量

1 引言

近年來，隨著無人機航空攝影測量技術的不斷發展，其已在影像獲取方面得到廣泛的應用，為傳統航空攝影測量提供了更有力的補充。無人機航測技術體現了無人機與測繪的緊密結合,同時也提供了更高效的測繪方式。經實踐證明，無人機航測技術完全可以達到1:1000國家航空攝影測量規范的要求。

2 無人機航空攝影測量技術概述

2.1 無人機航空攝影測量的特點

無人機低空攝影測量技術，以獲取高分辨率數字影像為應用目標，以無人駕駛飛機為飛行平臺，以高分辨率數碼相機為傳感器，通過3S技術在系統中集成應用，最終獲取小面積、真彩色、大比例尺、現勢性強的航測遙感數據。無人機低空攝影測量主要用于基礎地理數據的快速獲取和處理，為制作正射影像、地面模型或基于影像的區域測繪提供最簡捷、最可靠、最直觀的應用數據。作為衛星遙感與普通航空攝影不可缺少的補充，主要有以下優點：（1）機動性、靈活性和安全性。無人機具有靈活機動的特點，受空中管制和氣候的影響較小，能夠在惡劣環境下直接獲取影像，即便是設備出現故障，也不會出現人員傷亡，具有較高的安全性。（2）低空作業，獲取高分辨率影像。無人機可以在云下超低空飛行，彌補了衛星光學遙感和普通航空攝影經常受云層遮擋獲取不到影像的缺陷，可獲取比衛星遙感和普通航攝更高分辨率的影像。（3）精度高，測圖精度可達1∶1000。無人機為低空飛行，飛行高度在50～1000m，屬于近景航空攝影測量，攝影測量精度達到了亞米級，精度范圍通常在0.1～0.5m，符合1∶1000的測圖要求。（4）成本相對較低，操作簡單。無人機低空航攝系統使用成本低，耗費低，對操作員的培養周期相對較短，系統的保養和維修簡便，可以無需機場起降。（5）具有周期短、效率高等特點。對于面積較小的城鎮地籍測量任務（10～100km2），受天氣和空域管理的限制較多，大飛機航空攝影測量成本高；而采用全野外數據采集方法成圖，作業量大，成本也比較高。而將無人機遙感系統進行工程化、實用化開發，則可以利用它機動、快速、經濟等優勢，在陰天、輕霧天也能獲取合格的影像，從而將大量的野外工作轉入內業，既能減輕勞動強度，又能提高作業的效率和精度。

2.2 無人機航空攝影測量作業流程

3 無人機航空攝影測量技術在城鎮地籍測量中的應用實例

無人機航空攝影測量技術可對城鎮土地進行數據采集、影像拍攝，獲取高精度的地表三維數據，并通過協同作業的側視圖像進行快速建模，繪制比例尺較大的地形圖，協助城鎮地籍測量工作順利進行。

3.1 測區概況

該工程實例位于合肥市肥西縣某鎮，系該區城建主管部門為了解當地土地利用現狀、宗地所有者、使用者、用地類別、土地權屬、權屬界線等情況所進行的無人機1:000地籍測量普查。所航測區域的平均海拔31.2m，面積約為15.3平方公里，地區多為平原。主要航測地物包括：居民房及其附屬建筑、工廠、主要道路、主要水系等。利用無人機現勢性的特點，及時對數據庫進行更新，為政府部門制定決策、實現宏觀調控提供準確的數據支持。

3.2 測區無人機航飛實施情況

本次地籍測量采用無人機航空攝影測量的方式實施，為便于像控點的布設以及攝影測量精度的統計和評估，實際航測區域以甲方指定區域為中心向周邊延伸了一定范圍，從而滿足了布設較多、質地堅固和形狀顯著的地面像控點的要求。

本次航飛選擇某晴天中午時分實施，測區東西長約3000米，南北寬約5000米，總面積約15.3平方公里，航高為163米，影像地面分辨率為6.2cm/pixel。航飛拍攝了15條航線，共計312張航片,影像大小為 4608像素 *3456像素，單張影像覆蓋范圍約為286m*214m，預設航向重疊為80%，旁向重疊為60%，飛行質量和影像質量良好。

3.3 像片控制測量

控制點使用CORS網絡RTK和免棱鏡全站儀相結合的方法進行外業實測，取四次測量的平均值。此次共計布設了95個野外點，其中控制點63個，檢查點32個。

3.4 全數字空中三角測量

利用Postflight Terra 3D軟件進行空中三角測量，空三構成的區域網整體框架精度為：控制點X坐標的中誤差為5.0cm，控制點Y坐標的中誤差為5.6cm，控制點Z坐標的中誤差為9.2cm。檢查點X坐標的中誤差為7.0cm，檢查點Y坐標的中誤差為10.0cm，檢查點Z坐標的中誤差為7.0cm。綜合精度平面位置中誤差為：9.3cm，高程中誤差為8.6cm。

3.5 數據采集

利用Postflight Terra 3D軟件獲得的空中三角測量成果，使用軟件DATMatrix2.0進行立體測量，生成了符號化1:1000的線劃地形圖，利用Postflight Terra 3D軟件進行正射影像制作。

3.6 成果質量檢查驗收

本次無人機航空攝影測量經過項目規劃、航飛、布設控制點、內業空中三角測量、數據采集、成果資料整理及生成項目質量報告等步驟，取得圓滿成功。試驗成果的精度達到平面位置中誤差為9.3cm，高程中誤差為8.6cm。

4 結語

通過以上實例驗證，利用無人機航空攝影技術應用于城鎮地籍測量，其成果精度能夠滿足《城鎮地籍測量規范》的要求。隨著多種機載傳感器、無人機硬件制造技術的發展，無人機以其機動靈活、現勢性強的特點，必能擁有更加廣闊的發展前景。

[1]王聰華，林宗堅.UAVRS影像空中三角測量實驗研究 [J].測繪科學，2007,32（4）：41-43.

[2]CH/T 3007.1-2011.《1：500，1：1000，1：2000數字航空攝影測量測圖規范》[S].

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-319-2