无人机航摄影像dom生产研究

秦萌 赵志刚

摘要：近些年来，无人机作为传统航空摄影测量的补充手段在各个领域发挥着越来越重要的作用，特别是在小区域影像获取、困难条件地区的高分辨率数字化成图等方面成果显著。越来越广泛的应用于国家抢险救灾、地理国情普查、影视剧拍摄、数字城市建设、城市管理以及测绘测量等领域。而数字正射影像（DOM）这种具有丰富纹理信息和几何属性的一项重要基础地理信息产品，其制作技术在最近几十年取得了长足的发展，本文将进一步对无人机航摄影像dom生产进行研究。

关键词：无人机；dom ；航空摄影测量

低空无人机遥感测绘系统的最高分辨率可以达到0.1米，良好的分辨率能够很好地满足测绘地理信息的要求。每日单机次摄影覆盖率可达100多平方米，比传统测绘技术效率大幅提高，甚至高出传统测绘技术30倍以上。在处理速度上，比GPS技术和GIS技术拥有明显优势，有利于提高生产企业的生产效率。通过对航摄影像进行编辑和加密，得到的图像更加直观清晰，且能够满足地理信息测绘标准和用户的实际使用要求。此外，低空无人机遥感测图技术不需要配备专业的机组人员便可在较短的时间内可以完成外业测绘并且自动处理信息，减少了劳动力资源的投入，有利于测绘成本的节约。

本文主要通过大疆精灵4低空无人机配套DGI GO4及Umap飞控软件快速获取被摄区域的航摄影像，以DPGrid摄影测量系统作为后处理软件，制作生成了河南省南阳市镇平县某区域1：1000的数字正射影像图。

1 低空无人机影像获取

完成无人机的安装以及与DJI go和Umap巡航飞控软件的连接。检查参数指南针、无线信道质量、飞行模式、照片比例以及飞控参数设置是否正确，并设置返航高度为150m，设置最大限高为 200m。在飞控软件界面的Google 地图上打开软件左下角卫星影像图并利用定位按钮对无人机的位置进行定位，设置此次飞行中设置旁向重叠度为60%、航向重叠度70%，并且设置航线航高为150m。在规划航带区域通过手动拉框旋转等方式按钮选取任务范围，将规定的范围全部包含即可。确认无误后起飞。

2 空中三角测量

在进行低空摄影测量影像处理之前，检查准备外业数据，包括：航空摄影测量影像原始数据、控制点坐标文本及控制点影像数据及大样图。导入影像并删除掉多余掉头处影像，定向生产→空中三角测量→匹配连接点，进入到匹配连接点界面精细匹配。匹配完成后，此时测区建立完毕。导入地面控制点，并进行刺点。对于数码影像，可运用匹配加连接点的方式进入平差编辑界面，软件会将影像叠拼图与控制点叠加在一起，可根据控制点大图在叠拼图通过匹配加连接点进入刺点。使用匹配加连接点功能在叠拼图上单击后，软件会自动对该位置进行预测，然后进入精调界面进行调整，并在ID里面修改点名保存即可。进入平差编辑界面，运行平差并导出平差报告，查看精度是否符合要求。

3 DOM生产

DPGridEdu软件系统支持自由网平差结束后直接进行影像快速拼接，快速生成DEM。生成DEM之后，便可进行正射影像生产。该功能生成的是单张航片的正射影像。成果文件包含两部分内容：一部分是影像文件，另一部分为影像參数。正射生产完成之后，进入正射拼接界面。通过编辑拼接线功能，用鼠标移动或是添加节点的方式进行拼接线编辑，拼接线调整后即可查看拼接效果。在独立房屋边缘有变形的地方，可以通过DPGrid软件提供了正射影像编辑功能，可交互式的对正射影像的部分或全部进行PhotoShop处理、DEM重纠、匀光匀色等处理，使正射影像成果达到要求。调整拼接线使拼接线两边的影像色差及变形减少从而呈现出更加自然的过渡。

在DOM生产过程中，容易出现几何误差以及色彩误差过大的问题，要获取符合要求的数字正射影像，可以通过以下两个方面减少误差。

（1）DOM的制作是根据DEM通过原始影像、相机参数以及外方位元素一起完成DOM的编辑，而地物明显的变形现象通常是由自动拼接的几何误差及DEM精度过低引起的。如房屋的变形过大及完整性差问题、道路的错位问题、桥梁的连续性问题以及扭曲、拉花等现象。因此，要保证DOM的质量需要对自动生成的DEM进行编辑，使DEM相关格网之间过渡平滑，没有明显的高低落差。同时DOM拼接时，要保证所有地物的相互逻辑关系与实际情况一致，实际制作过程中若有精度不够导致的道路、桥梁在拼接后不能正常的连接在一起时，可以通过PhotoShop进行后期的拼接处理。

（2）DOM要求色彩和色调的整体一致性，而飞机在获取影像的过程中由于光照亮度及云层等多方面的影响，不同的影像上色彩明亮程度会存在或多或少的差异，这些差异也会给后续输出的数字正射影像精度及使用带来诸多不良影响，因此需要对DOM进行匀光匀色的处理。

4 结语

本文以河南省南阳市镇平县某一区域的无人机低空航摄影像1：1000数字正射影像生成为例，详细介绍了通过DPGrid软件处理无人机低空航摄影像从而生成DOM的全过程。从设备的连接设置到影像获取，空三加密、DOM生产、DOM拼接、DOM编辑、进行了说明，并对DOM生产过程中的容易出现问题的关键技术点做了分析研究，提出关键技术问题的改善方法。最终完成测区范围数字正射影像的生产。

参考文献：

[1]赵翔.基于无人机航摄DOM生成技术的研究与应用[D].东华理工大学，2015.

[2]谯章明，冯平，肖青.上海市高精度特大比例尺航空摄影试验研究[J].铀矿地质，1998.

[3]张正健，李爱农，等.基于无人机的山地遥感观测平台及可靠性分析——以若尔盖试验为例[J].遥感技术与应用，2016.

[4]周顾盛.GIS环境下城市实景三维信息提取与建模[D].华东师范大学，2009.

作者简介：秦萌（1989），女，陕西渭南人，学士，助教，研究方向：工程测量；赵志刚（1988），男，河南商丘人，硕士，助教，研究方向：工程测量。