无人机航测像控点布设对空三精度的影响

2018-11-05岳广飞

智能建筑与智慧城市 2018年10期

岳广飞

（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司)

1 引言

无人机航测成图的基本方式有2种：①GPS辅助无控制点数据的无人机航测成图；②针对无人机影像特点参照传统的摄影测量流程进行的处理。本文通过总结上述2种方案的优势，对传统的航测控点布设做了相应的调整，对提高无人机摄影测量成图精度有一定的指导意义。

2 像控点布设设计方案

像控点布点测量方案通常有3种：野外布点方案、非野外布点方案和特殊情况的布点方案。

其布点的主要原则为：①将平面控制点布设在区域四周；②将高程控制点布置成锁形；③根据地形和周围环境调整布点，使其更安全合理。

2.1 全野外布点方案

所谓“全野外布点”,是指像片控制点全部通过外业测定的方式，测绘精度较高，但是工作量很大，成本投入也较大，使用范围有一定的限制，只有在成图比例尺较大、并且对精度要求较高的极少数情况下使用。

2.2 非全野外布点方案

非全野外布点方案根据拟构网方式的不同，可以分为航带法布控点以及区域布点2种方案。

航带法布点包括“六点法”“八点法”以及“五点法”3种布点方式。其中，六点法由航带网的两端和中央像主点组成，在航带网的上下两端的重叠方位，布设了1对布控点；八点法是在每个航带网中设置8个平高控制点；如果每条航带的长度为允许长度的1/2～3/4，需要选择五点法进行布控。相对应的，六点法适用于山地和高地中，五点法适用于平地、丘陵等相对平缓的地势环境。

区域布网点通常是在区域网或四周布设平高点的布点。这种布点设计方案通常有3种情况：正规布点设计、品字布点设计、密布点设计。在实际使用过程中，需要设计者灵活运用这3种方案，或将3种方案相互结合使用[1]。

2.3 特殊布点方案

针对特殊情况，无人机航测像控点布设没有一定的标准，通常针对水域、岛屿等特殊布点进行布点等，都在此列，均应按照规范执行。

3 无人机航测像控点的选择

3.1 像控点布设方法

针对非野外布点方案，有2种像控点布设方法：①先进行像控点的采集，根据影像信息找到相应的特征点后，再进行人工实地勘测。这种方法主要应用于有明显实物特征且高度差较小的区域，使用这种方法可以节约时间和成本。②航飞前，先进行实地布设，并采集部分特征点，航飞后再根据影像中部分“特征点”实地采集其他“像控点”，这种方法主要适用于没有明显的实物特征且人烟稀少的森林地带，实际应用过程中十分受欢迎。

进行野外工作前，需要利用谷歌地图进行模拟飞行实验，然后初步选定像控点的位置，以便对整体测试区域进行完整的规划，从而合理布局。由于像控点的选择会直接影响内业加密判断，如果直接设计布点，有可能造成像控点布局设计的不均匀，影响空三的解算精度，对内业成图带来一定的难度，并影响内业成图质量，如果先进行像控点的选择，可以节省时间并减少成本。

3.2 像控点的选择要求

选择像控点时,要将布点要求作为首要考虑条件,将像控点和布点策划方案进行有效结合，合理对地形标识进行选择。布设标志物体时，要确保对空视角良好，尽量避免建筑物、树木等杂物的遮挡，需要注意的是，地面上的圆弧形物体或阴影面积较大的地方都不可作为目标位置。

3.3 像控点的布局设计

像控点的内业规划以及外业布局设计的主要步骤包括：①将承建单位提供的项目路线方案以1：1000的比例导入谷歌地球软件，导入时应注意将电力路线图转化为.dwg格式再导入，然后再次转化为.kml格式导出；②在谷歌地球软件中进行模拟航飞试验，根据像控点的要求进行初步设计；③将.kml文件导入谷歌软件手机端，再次进行实地控制点预设，并找到合理的地标。

4 外业像控点的收集以及统计研究分析

4.1 外业像控点的收集

首先，需要根据初步选择的控制点进行布局设计，并收集在同一地区的平行高点。对于外业像控点的收集，要本着“先整体、后局部”的原则，基于“首级控制点”和“加密点”进行像控点坐标的收集整理工作。

4.2 像控点的测量步骤

像控点的测量步骤为：①建立基准站，然后选择地势高的地方建立基准站，选择时，应以视野开阔、交通便利为选择标准；②设置各项的基本数据参数，包括平移参数、旋转参数、比例尺度参数；③施测，首先选择1～2个已知参照点，将测定的坐标数据和已经得到的结果进行参照，如果测定结果符合要求才能进行像控点的采集工作；④进行施测时，应以布设地标作为地面目标点，地面目标点的选择应选在建筑的拐点或平房的房角处，以方便工作人员的工作；⑤像控点的采集工作完成后，需要对像控点进行精度测评，通常采用收集到的坐标信息中的收集控制点坐标和已知坐标信息进行比较，将误差控制在±0.1m;⑥航飞结束后，需要对像控点的数据进行整理记录。