无人机航空摄影测量技术在城镇地籍测量中的应用探讨

■吴根梅

（安徽明珠规划建筑设计研究院有限公司安徽合肥230601）

无人机航空摄影测量技术在城镇地籍测量中的应用探讨

■吴根梅

（安徽明珠规划建筑设计研究院有限公司安徽合肥230601）

无人机航空摄影测量技术以其灵活性好、操作简单等优点已被广泛应用于测绘行业。本文介绍了无人机航空摄影测技术的特点及作业原理，结合在城镇地籍测量的中应用实例，叙述了应用无人机航测制图的生产过程，以及对成果精度进行了分析。

遥感 控制测量 像片控制 空中三角测量

1 引言

近年来，随着无人机航空摄影测量技术的不断发展，其已在影像获取方面得到广泛的应用，为传统航空摄影测量提供了更有力的补充。无人机航测技术体现了无人机与测绘的紧密结合,同时也提供了更高效的测绘方式。经实践证明，无人机航测技术完全可以达到1:1000国家航空摄影测量规范的要求。

2 无人机航空摄影测量技术概述

2.1 无人机航空摄影测量的特点

无人机低空摄影测量技术，以获取高分辨率数字影像为应用目标，以无人驾驶飞机为飞行平台，以高分辨率数码相机为传感器，通过3S技术在系统中集成应用，最终获取小面积、真彩色、大比例尺、现势性强的航测遥感数据。无人机低空摄影测量主要用于基础地理数据的快速获取和处理，为制作正射影像、地面模型或基于影像的区域测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。作为卫星遥感与普通航空摄影不可缺少的补充，主要有以下优点：（1）机动性、灵活性和安全性。无人机具有灵活机动的特点，受空中管制和气候的影响较小，能够在恶劣环境下直接获取影像，即便是设备出现故障，也不会出现人员伤亡，具有较高的安全性。（2）低空作业，获取高分辨率影像。无人机可以在云下超低空飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷，可获取比卫星遥感和普通航摄更高分辨率的影像。（3）精度高，测图精度可达1∶1000。无人机为低空飞行，飞行高度在50～1000m，属于近景航空摄影测量，摄影测量精度达到了亚米级，精度范围通常在0.1～0.5m，符合1∶1000的测图要求。（4）成本相对较低，操作简单。无人机低空航摄系统使用成本低，耗费低，对操作员的培养周期相对较短，系统的保养和维修简便，可以无需机场起降。（5）具有周期短、效率高等特点。对于面积较小的城镇地籍测量任务（10～100km2），受天气和空域管理的限制较多，大飞机航空摄影测量成本高；而采用全野外数据采集方法成图，作业量大，成本也比较高。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发，则可以利用它机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的影像，从而将大量的野外工作转入内业，既能减轻劳动强度，又能提高作业的效率和精度。

2.2 无人机航空摄影测量作业流程

3 无人机航空摄影测量技术在城镇地籍测量中的应用实例

无人机航空摄影测量技术可对城镇土地进行数据采集、影像拍摄，获取高精度的地表三维数据，并通过协同作业的侧视图像进行快速建模，绘制比例尺较大的地形图，协助城镇地籍测量工作顺利进行。

3.1 测区概况

该工程实例位于合肥市肥西县某镇，系该区城建主管部门为了解当地土地利用现状、宗地所有者、使用者、用地类别、土地权属、权属界线等情况所进行的无人机1:000地籍测量普查。所航测区域的平均海拔31.2m，面积约为15.3平方公里，地区多为平原。主要航测地物包括：居民房及其附属建筑、工厂、主要道路、主要水系等。利用无人机现势性的特点，及时对数据库进行更新，为政府部门制定决策、实现宏观调控提供准确的数据支持。

3.2 测区无人机航飞实施情况

本次地籍测量采用无人机航空摄影测量的方式实施，为便于像控点的布设以及摄影测量精度的统计和评估，实际航测区域以甲方指定区域为中心向周边延伸了一定范围，从而满足了布设较多、质地坚固和形状显著的地面像控点的要求。

本次航飞选择某晴天中午时分实施，测区东西长约3000米，南北宽约5000米，总面积约15.3平方公里，航高为163米，影像地面分辨率为6.2cm/pixel。航飞拍摄了15条航线，共计312张航片,影像大小为 4608像素 *3456像素，单张影像覆盖范围约为286m*214m，预设航向重叠为80%，旁向重叠为60%，飞行质量和影像质量良好。

3.3 像片控制测量

控制点使用CORS网络RTK和免棱镜全站仪相结合的方法进行外业实测，取四次测量的平均值。此次共计布设了95个野外点，其中控制点63个，检查点32个。

3.4 全数字空中三角测量

利用Postflight Terra 3D软件进行空中三角测量，空三构成的区域网整体框架精度为：控制点X坐标的中误差为5.0cm，控制点Y坐标的中误差为5.6cm，控制点Z坐标的中误差为9.2cm。检查点X坐标的中误差为7.0cm，检查点Y坐标的中误差为10.0cm，检查点Z坐标的中误差为7.0cm。综合精度平面位置中误差为：9.3cm，高程中误差为8.6cm。

3.5 数据采集

利用Postflight Terra 3D软件获得的空中三角测量成果，使用软件DATMatrix2.0进行立体测量，生成了符号化1:1000的线划地形图，利用Postflight Terra 3D软件进行正射影像制作。

3.6 成果质量检查验收

本次无人机航空摄影测量经过项目规划、航飞、布设控制点、内业空中三角测量、数据采集、成果资料整理及生成项目质量报告等步骤，取得圆满成功。试验成果的精度达到平面位置中误差为9.3cm，高程中误差为8.6cm。

4 结语

通过以上实例验证，利用无人机航空摄影技术应用于城镇地籍测量，其成果精度能够满足《城镇地籍测量规范》的要求。随着多种机载传感器、无人机硬件制造技术的发展，无人机以其机动灵活、现势性强的特点，必能拥有更加广阔的发展前景。

[1]王聪华，林宗坚.UAVRS影像空中三角测量实验研究 [J].测绘科学，2007,32（4）：41-43.

[2]CH/T 3007.1-2011.《1：500，1：1000，1：2000数字航空摄影测量测图规范》[S].

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-5-319-2