无人机航测技术的应用与实践 (1)

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1、无人机航测技术的应用与实践  摘 要： 以生产项目为例，以无人机航测的技术流程为主线索，介绍了我单位在无人机航测技术方面的发展。得到了关于无人机航测技术的一些结论和建议：提高无人机航测技术的关键在于航摄技术的提高，无人机航测技术是大飞机航测的有益补充，在灾害应急等方面尤其无可替代的优越性但在航测地形图（DLG）尤其是大比例尺地形图生产方面还存在一些问题。 关键词：无人机； 航测技术  无人机航测遥感技术是继卫星遥感、大飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术，在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种不失机动灵活、

2、可以实现快速响应又低成本、精度高的一种航测技术[1]。但也存在影像航向重叠度和旁向重叠度不规则、像幅小像片数量多、影像的倾角过大且倾斜方向没有规律、航摄区域地形起伏大、高程变化显著，影像间的比例尺差异大、旋偏角大，影像有明显畸变等，这些情况都对现有航测技术提出了挑战[2]。 自上世纪80年代以来，无人机测绘系统成为世界各国竞相研究的热点课题。随着计算机技术、通讯技术的发展，无人机的性能也水涨船高，应用范围和应用领域迅速拓展，这为无人机测绘系统的研制提供了保障[3]。目前国内无人飞行器航测遥感技术在测绘行业有了很大的推广应用，但大都是生产制作DO

3、M及DEM，对于大比例尺DLG的生产只是进行过小面积实验，很少进行实际的生产应用。本文从生产案例出发，以目前最先进的航测技术为主线，对生产过程中无人机航测与大飞机航测的不同、无人机航测的一些特殊问题进行了分析探讨和解决，为我公司在无人机航测技术的掌握方面积累了经验。 1 测区自然概况 测区隶属于河北省邯郸市，测区跨越武安市、磁县、邯郸县三个县级政区。居民地较多，人口较密集。属暖温带半湿润大陆性季风气候区，受大陆性季风影响，气候四季分明，冬长夏短，雨水多集中在夏季。测区内各种等级的公路均有分布，交通方便。测区海拔高程最高305m，最低150m。地

4、貌以平、丘地为主。有漳河、岳城水库等水系分布。 2 生产实践与作业方法 2.1 项目的作业依据 本项目依据国家标准规范GB/T 7931-2008、GB/T 7930-2008及GB/T 23236-2009和无人机航测指导性文件CH/Z 3005-2010、CH/Z3004-2010和CH/Z 3003-2010等。 2.2 数据源及预处理 2.1.1 数据源 本测区选用无人机航空摄影获取到的一套真彩色影像，航摄面积为53平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距为：35mm，相幅大小为：5616×3744，像元分辨率为6.

5、41um。影像地面分辨率为0.2米。 2.1.2 遥感影像预处理  无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机，因此，在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时，需要对相机进行像片畸变差改正[4][5]。此案例在收到航摄影像资料时已经完成了此项工作。 2.3 无人机航测总体作业流程  2 Canon EOS 5DMarkⅡ，焦距为：35mm，相幅大小为：5616×3744，像元分辨率为6.41um。影像地面分辨率为0.2米。 2.1.2 遥感影像预处理  无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机，因此，在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时，需要对相机进行像

6、片畸变差改正[4][5]。此案例在收到航摄影像资料时已经完成了此项工作。 2.3 无人机航测总体作业流程               2.4 无人机航空摄影 本次无人机航摄分两个架次进行，由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好，影像清晰度不高，但照片色彩均匀，饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。 对航摄飞行质量为航向重叠度为75%，旁向重叠一般为35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。没有进行像片倾角的检查。 2.5 像片控制测量 2.5.1 像控点精度要求 像控点对最近基础控制点的平面位置中误差

7、不大于0.2米，高程中误差不大于0.2米。 2.5.2 像控点布点方案 本项目是基于我公司2010年无人机航测课题试验之后完成的一个无人机航测项目，因此布点方案我们也参考了试验结果，最终布点方案确定为双模型布点，全部布设为平高点。 2.5.3 像控点测量 在像控测量之前，首先对测区内收集到的已知控制点进行联测，检核控制点情况；为满足后续像控测量，联测已知点的同时加密了4个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测，采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点10个，新设控制点4个；观测时具体技术参数依据规范。通过计算，最弱点点位误差为0.035m

8、，最弱边相对误差为1/45537m，满足像控测量要求。 本测区像控点采用GPS实时动态定位（RTK）的方法进行测量。 GPS实时动态定位（RTK）测量