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无人机航测技术的应用分析

发布时间:2018-05-09 11:31:00 文章来源:未来智讯    
    【关键词】无人机、航测技术
    
    【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.
    【Key woerds】UAV、aerial surveying technology
    中图分类号:V279+.2文献标识码:A 文章编号:
    0 引言
     无人机航测遥感技术是继卫星遥感、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。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大,影像有明显畸变等问题,这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。
     本文从生产案例出发,以无人机航测技术为主线,对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。
    1 生产实践
    1.1主要技术依据
     《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);
     《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);
     《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);
     《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...
    1.2 数据源及预处理
    1.2.1 数据源
     本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像,航摄面积为10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6.41um。影像地面分辨率为0.2米。
    1.2.2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。(相机畸变改正在四维公司检校完成)
    1.3 无人机航测总体作业流程
    
    
    1.4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,影像清晰度高、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。
     像片航向重叠度为75%,旁向重叠一般为35%-45%,旋偏角一般控制在12度以下。
    1.5 像片控制测量
    1.5.1 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不大于0.2米,高程中误差不大于0.2米。
    1.5.2 像控点布点方案
     项目布点方案确定为双模型布点,全部布设为平高点。
    1.5.3 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2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4个,新设控制点2个,观测时具体技术参数依据规范,像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量,满足要求。
    1.6 空中三角测量
     本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密,根据航飞及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,检查点平面中误差为0.3米,高程中误差为0.17米,最终加密成果符合1:2000数据采集要求。
    1.7 数据采集
     在空三完成后,利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况,第一架次无法建立的模型有29个,占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大,航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求,我们提出了如下解决方案:在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。
    1.8 项目精度报告
     根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计,统计了3幅地形图,其中高程精度中误差最大为0.36米,最小为0.27米,从统计的结果看,粗差率比较高,有的达到了5%,平面精度中误差为0.75米。
    2 结 论
     (1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性,比如,区域网整体加密精度评定良好,但单模型定向精度存在超限情况,在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等,可以通过外业实测进行补充测量、验证。
     (2)利用无人机航测进行航空摄影测量时,应采用试验区的作业方法,即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验,分析精度指标后确定作业方案。
     (3)目前,无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面,如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域,在载人机不便或无法完成的情况下,由无人机来完成。
    参考文献:
     [1] 范承啸,韩俊,熊志军,赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009,34(5):214-215;
     [2] 崔红霞,李杰,林宗坚,储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005,30(1):105-107;
     [3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010,8(1):20-22;
     作者简介:徐锦前(1982-),男,辽宁铁岭人,工程师,主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。
    注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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