影響無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖精度的因素

李東棟

（新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，烏魯木齊830006）

1 引言

由于無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前空間數(shù)據(jù)獲取的重要方式，但是這種系統(tǒng)在工作過(guò)程中很容易受到外界因素干擾，影響測(cè)繪精度，導(dǎo)致測(cè)繪數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的誤差[1]。無(wú)人機(jī)航測(cè)自20世紀(jì)末引入中國(guó)，歷經(jīng)了十余年的發(fā)展后，技術(shù)趨向于成熟，邁出了實(shí)驗(yàn)室，眾多測(cè)繪廠商開(kāi)始關(guān)注其未來(lái)的發(fā)展動(dòng)向，并投入巨資積極加入生產(chǎn)及應(yīng)用階段。

2 無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖精度的影響因素

2.1 具體的高度

無(wú)人機(jī)航測(cè)高度存在的差異會(huì)對(duì)成圖精確度產(chǎn)生較為直接的影響，一般來(lái)說(shuō)，航測(cè)高度存在的差異會(huì)影響像素，若高度處于變化狀態(tài)，還會(huì)使像片相幅受到影響。通常來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)飛行的高度處于不斷升高的狀態(tài)時(shí)，圖像中像素的真實(shí)數(shù)值會(huì)呈現(xiàn)出變小的趨勢(shì)，因此，圖像精確度也會(huì)降低。為此，無(wú)人機(jī)航測(cè)過(guò)程中，應(yīng)依照地形的具體變化選擇相對(duì)適宜的航測(cè)高度，從而提升無(wú)人機(jī)的航測(cè)精度。

2.2 像控點(diǎn)的設(shè)置

在無(wú)人機(jī)航測(cè)過(guò)程中，像控點(diǎn)的設(shè)置會(huì)使航測(cè)成圖質(zhì)量受到影響，選擇相對(duì)適宜的控點(diǎn)，可以穩(wěn)步提升航測(cè)成圖精度，否則成圖質(zhì)量會(huì)降低。進(jìn)行無(wú)人機(jī)航測(cè)準(zhǔn)備工作時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置像控點(diǎn)[2]，并且像控點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)至少為5個(gè)。由于地形變化較大或植被覆蓋率較高時(shí)，像控點(diǎn)極易被覆蓋，進(jìn)而使無(wú)人機(jī)航測(cè)工作難以進(jìn)行，導(dǎo)致翹曲問(wèn)題的出現(xiàn)，并且獲取的航測(cè)數(shù)據(jù)精度較低，影響航測(cè)的基本質(zhì)量。因此，若遇到地形相對(duì)復(fù)雜的航測(cè)任務(wù)，需要全面分析待測(cè)區(qū)域地形的實(shí)際情況。

2.3 航測(cè)圖像的質(zhì)量

在無(wú)人機(jī)的航測(cè)過(guò)程中，需要考慮天氣狀況和無(wú)人機(jī)的實(shí)際情況，這是影響成圖質(zhì)量的重要因素。天氣狀況不佳時(shí)，如出現(xiàn)風(fēng)雪、大風(fēng)和大霧等天氣，會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)無(wú)法順利飛行，在大風(fēng)的影響下，無(wú)人機(jī)難以保持平穩(wěn)的飛行狀態(tài)，由此導(dǎo)致航測(cè)圖像產(chǎn)生大幅度扭曲的情況，從而極大地降低圖像精確度，甚至?xí)璧K航測(cè)任務(wù)的開(kāi)展[3]。無(wú)人機(jī)本身的影響航測(cè)結(jié)果精度的因素包括相機(jī)像素和曝光時(shí)間設(shè)置。若像素對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生了影響，人為操作難以控制；曝光條件會(huì)受到航拍時(shí)光照條件的影響，若光線條件優(yōu)良，應(yīng)及時(shí)適當(dāng)縮減曝光時(shí)間。

2.4 重疊率的影響

在具體的航拍過(guò)程中，為了適當(dāng)減少飛行時(shí)間，合理擴(kuò)大航拍范圍，工作人員會(huì)對(duì)航測(cè)重疊率進(jìn)行合理的調(diào)整。重疊率逐步變小時(shí)，不同區(qū)域中的物點(diǎn)會(huì)呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì)，技術(shù)人員在對(duì)相應(yīng)的連接點(diǎn)提取坐標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)，選擇性也有所降低。若圖像連接點(diǎn)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)航拍照片清晰度受到影響，接精度也會(huì)有所降低。

3 無(wú)人機(jī)航測(cè)成像技術(shù)的應(yīng)用

在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，其在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用，受重視程度也日益提升。

3.1 地質(zhì)環(huán)境治理

在對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行治理時(shí)，若采取的方法單一傳統(tǒng)，會(huì)引發(fā)一系列的問(wèn)題，如延長(zhǎng)治理周期，導(dǎo)致資金的投入較大等，嚴(yán)重違背了地質(zhì)環(huán)境治理工作的初衷。而無(wú)人機(jī)航測(cè)具有省時(shí)省力的優(yōu)勢(shì)，能相對(duì)高效地獲取圖件，并妥善處理對(duì)應(yīng)的難題，迎合地質(zhì)環(huán)境治理的基本要求。現(xiàn)階段，對(duì)環(huán)境的治理和恢復(fù)至關(guān)重要，但是在地質(zhì)環(huán)境的處理過(guò)程中，會(huì)面臨極大的困難，若采取的技術(shù)方法落后，會(huì)給后續(xù)工作帶來(lái)較大的影響[4]。無(wú)人機(jī)航測(cè)能夠依照具體的情況和治理目標(biāo)完成低空航測(cè)工作，對(duì)獲取的航測(cè)數(shù)據(jù)加以整合，然后將其發(fā)送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行高效的處理，為決策階段提供可靠的依據(jù)，從而促進(jìn)地質(zhì)環(huán)境治理及恢復(fù)工作的順利進(jìn)行。

3.2 水利及道路工程規(guī)劃

無(wú)人機(jī)航測(cè)可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度，從而為部分工作的開(kāi)展起到良好的輔助作用，尤其是水利及道路工程的前期規(guī)劃及后期建設(shè)階段，均能獲取較為清晰可靠的圖像信息，這些信息的存在使水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)擁有更為科學(xué)的研究依據(jù)。水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和道路工程的開(kāi)展離不開(kāi)詳細(xì)資料的支持，若獲取的測(cè)量信息不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)工作的開(kāi)展遭遇瓶頸。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可以使生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作更加前面、精確，依照現(xiàn)階段國(guó)家生態(tài)建設(shè)的基本規(guī)劃要求，多個(gè)地區(qū)和部門借助無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)地區(qū)信息的獲取，這種獲取信息的過(guò)程不會(huì)遺漏信息內(nèi)容，從而為后續(xù)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)提供相對(duì)可靠的依據(jù)支持。

3.3 農(nóng)村土地調(diào)查工作

借助無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以為農(nóng)村地區(qū)土地劃分工作提供幫助，使檢測(cè)工作的落實(shí)更加到位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法占地情況，并采取有效措施加以查處[5]。借助無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，可以對(duì)農(nóng)村土地資源進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)，及時(shí)制止違法行。無(wú)人機(jī)接受指令后，可以通過(guò)公眾服務(wù)平臺(tái)完成基本的航測(cè)規(guī)劃工作，并結(jié)合對(duì)航線的精細(xì)化設(shè)計(jì)選擇最優(yōu)方案完成航測(cè)任務(wù)，獲取相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)資料。運(yùn)用電子版圖像數(shù)據(jù)，可以落實(shí)農(nóng)村土地的全面檢查工作，通過(guò)獲取的航測(cè)圖像，可以明確現(xiàn)場(chǎng)情況。

4 結(jié)語(yǔ)

本文重點(diǎn)分析了影響無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖精度的因素，通過(guò)分析，可以清楚地認(rèn)識(shí)到無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)，從而采取科學(xué)的技術(shù)方法解決無(wú)人機(jī)航測(cè)中成圖問(wèn)題，促進(jìn)測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)逐步完善，通過(guò)合理優(yōu)化相應(yīng)的細(xì)節(jié)，保證其優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，通過(guò)將其合理地運(yùn)用到測(cè)繪工作中，促使工作模式加以改變，同時(shí)航測(cè)成圖時(shí)面臨的問(wèn)題也能適當(dāng)?shù)赜卸猓购綔y(cè)成圖更加清晰，逐步迎合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在眾多領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。