無人機技術在大比例尺航攝成圖中的質量分析

摘 要：文章以廣西百色市無人機1：2000DLG、DOM項目為例， 系統闡述了無人機大比例尺航攝成圖的生產技術流程，并詳細分析了無人機技術在大比例尺航攝成圖中的質量情況，同時總結出無人機攝影測量成圖精度的影響因素并提出了相應的質量改正方法。

關鍵詞：無人機；畸變參數；飛行姿態；像片控制；空三加密；立體測繪地形圖

2.5 無人機航攝內業成圖

主要準備好原始影像、航攝信息、像控點成果等資料后，進行空三加密。空三完成后，自動匹配提取DSM（數字表面模型），經過濾波處理和人工編輯之后生成DEM（數字高程模型）。利用編輯過的DEM對原始影像進行正射糾正，生成中心投影影像也就是DOM（數字正射影像），并將單片DOM進行鑲嵌勻色處理，制作1：2000DOM產品。空三完成后在立體模型中進行立體測圖，并疊加DOM生成調繪片打印以完成外業補測、調繪、平面位置和高程注記檢測等工作，從而制作作1：2000DLG成果。

3 質量分析

3.1 航飛質量分析

本測區飛行2個架次，共計126條航線，航片1754片，飛行質量良好，航攝設計符合規定，相片傾斜角、旋偏角、重疊度符合規范要求，無大片陰影、云影，滿足內業作業需要。

3.2 像控點質量分析

像控點區域網布點，其中平高點79個，高程點124個，布設合理，實際點位選擇正確，能滿足衛星定位測量需求；控制點點位判圖正確，點位整飾規范，點位說明準確。

3.3 空三加密質量分析

空三加密基本定向點平面中誤差為±0.253m，高程中誤差為±0.094m，空三加密檢查點中誤差為±0.270m，高程中誤差為±0.163m，滿足1：2000成圖要求。

3.4 DLG質量分析

DLG成果檢查了102條邊，平面點104個，高程點98個，中誤差分別為±0.45m、±0.50m、±0.43m，滿足1：2000成圖要求。

3.5 DOM質量分析

DOM成果檢查了384個平面點，中誤差為±0.40m，滿足1：2000成圖要求。

4 無人機技術在大比例尺航攝成圖中的質量影響因素

4.1 飛行姿態的穩定性

由于飛行姿態的穩定性直接影響到航空影像的質量，因此無人機在設計和飛行的過程中應充分考慮到無人機構造的平衡性，具體需要注意的有如下幾點：第一，正確安裝自動駕駛儀，并對其進行定期修護，同時盡量避免飛行過程中發生較大的震動。當出現問題時，應及時上報維修，并停止使用；第二，嚴格按照正確的安裝步驟，安裝航拍相機，并確保其能夠和無人機的機身保持水平；第三，在設計航行線路時，要充分考慮到外界自然因素，如風速、風向，最好選擇在無風或微風的情況下進行航攝。第四，當無人機駛入航空線路之前，一定要對無人機的立體位置進行定位，確保無人機已達到最佳飛行狀態再進入航線。

4.2 攝像機和鏡頭的檢驗校正

無人機影像數據是采用非量測數碼相機來獲取的，而非量測數碼相機的畸變差較大，使原始影像存在一定畸變，必須要對相機進行嚴格檢校，并對影像進行畸變校正。另外當儀器出現顫動明顯的現象或者距上次維修有一段時間時，都應再次進行檢驗校核，從而保證焦距以及畸變糾正后的變形等參數保持在規定范圍內。

4.3 航線的優化設計

無人機航線的設計工作應將攝區地理位置、區域范圍、自然環境、地形、影像要求分辨率、相機參數等多個條件考慮在內，盡量提高攝影質量的同時對航線進行優化設計。優化設計的具體內容包括以下幾點：第一，在分析攝區的地形、范圍時，同時收集該地的氣候信息，如風速、風向、降雨量，避免出現雨中、風中等惡劣環境下作業的情況；第二，航線要保證拍攝區域的完整性，可以通過劃分區域的方式，保證同一區域內的地形高度差小于航行高度的六分之一，實現合理覆蓋攝影區域；第三，合理選擇拍攝的基準面和航行高度，保證攝影影像的分辨率和重疊度在標準范圍內。

4.4 像控點的布設

為了更加準確的進行像控點刺點，減少誤差，可提前在測區范圍內進行像控點地標布設并測量。首先，先對測定區域的地形圖進行分析，再開始控制點的布置工作，保證所布設像片控制點都在測區范圍內；然后，將具有明顯標志的點作為像片控制點，利于后期識別，假如測定區域內不容易找到明顯標志的點，應選取合適的像片控制點，并在控制點處涂上顏料或者撒石灰，以此來幫助辨別。

4.5 空三加密的準確性

對于空三加密，相對定向、絕對定向精度要滿足成圖需要，連接點點位分布要合理、準確，內業刺控制點一定要與外業選點一致，這樣才能保證成圖精度。

5 結束語

對無人機技術在大比例尺航攝成圖中的質量進行詳細分析，是一項重要的工作。總結出無人機航攝成圖精度的影響因素并進行改正很有必要。為保證無人機航空攝像的質量，應注意定期對攝像機和鏡頭進行檢驗和校核、優化設計航行線路、糾正飛行姿態、合理布設控制點、提高內業作業精度等。正確發揮無人機航攝的優勢，保證作業質量，為后期的應用提供有效的資料。

參考文獻

[1]劉業友.提高無人機低空攝影測量精度方法探討[C].華東六省一市測繪學會學術交流會，2012.

[2]黃鳴.無人機航空攝影1：1000數字成圖項目成果精度分析[J].城市建設理論研究：電子版，2015（12）.

[3]吳建良，馬克委，羅方權.非量測數碼相機在1：1000航測成圖中的應用[J].現代測繪，2013，36（5）：46-47.

[4]買小爭，楊波，馮曉敏.無人機航攝像控點布設方法探討[J].測繪通報，2012（S1）：268-271.

[5]謝建春，孫丙玉，李文清.一種低空無人機航攝系統關鍵技術的試驗研究[J].測繪通報，2015（10）.