低空无人机航测数据精度影响因素分析

2019-03-05张荣辉

城市建设理论研究（电子版） 2019年21期

关键词：飞行高度清晰度分辨率

张荣辉

巴音郭楞蒙古自治州国土资源勘测规划设计院新疆库尔勒 841000

1 无人机航测系统组成与数据生产流程

1.1 无人机航测系统组成

在针对无人机航测系统进行设计的时候，专业人士就将整个系统划分为了两个部分，即硬件系统以及软件系统。两个不同的系统分别有几个分支结构组合而成，并担负着不同的作用。

1.2 无人机航测数据生产流程

无人机航测的数据的生产流程为：对航测地区的各项信息数据进行收集。针对航测地区的地质情况，地理结构，地形结构等进行评估，并综合分析周边是不是存在特殊建筑结构，之后结合分析结果以及无人机飞行条件来判断无人机航测设备是不是能够飞行。如果所有条件都满足飞行的需要，那么可以利用专业的软件针对飞行线路进行合理的设计，并判断飞行的高度、重叠度等各项重要参数，结合各方面信息数据来制定飞行计划，如果条件允许可以提前进行现场勘查。针对像孔点进行准确的判断和安设，结合航测地区的地质情况，也可以在完成飞行任务之后试试像孔点信息的收集。将设计好的飞行方案传输到飞行控制系统之中，这样才能针对各个重点环节进行影像POS(Po-sition Orientation System，简称POS)数据信息的收集。地面检测系统能够将无人机的飞行情况进行记录，为地面监测人员提供准确的信息。在飞行结束之后，将收集到的航测数据进行下载。最后运用专门的数据处理软件来进行航测数据的分析汇总，无人机航测数据的生产流程如图1。

图1 无人机航测数据生产流程

2 无人机航测数据精度影响因素

2.1 无人机平台的影响

无人机航测尽管拥有良好的优越性，但是并没有达到完善的状态，还是存在诸多的问题的。首先，机身稳定性较差。因为无人机大部分都是结构较为小巧，所以载荷能力较差，极易受到气流波动的影响，各种姿态的变换与传统航测相对比来说效率较高，并且实际操作十分的方便。航带排列不规范，重叠角度波动十分明显。其次，影像幅度较小，但是数量非常多。无人机航测往往搭载的都是非量测型单反摄像设备，其像幅小，为了能够对整个航测区域所有信息无一遗漏，全面的加以掌握，我们可以利用提升航向以及旁向重叠度的方式来加以保证，所以会导致整个航测区域的影像数量会不断的增加，往往会对操控工作的开展造成一定的影响。上述情况都会对无人机航测效果造成不同程度的影响，从而会对航测结果的准确性产生影响。在最近的几年时间里，我国无人机航测技术整体水平得到了显著的提升，未来无人机势必会融合最前沿的科学技术，无论实在性能还是在整体结构稳定性方面都会不断的优化和创新，必然能够提升航测整体效率和质量，能够更加精准的记录飞机飞行过程中涉及到的各项信息数据，并且利用后期专业软件来完善计算工序，对计算的准确性加以保证，这样就能够有效的规避无人机平台对数据的准确度造成不良影响。

2.2 摄像设备的影响

摄像设备自身的像素情况与图像的质量存在密切的关联，如果像素较大，那么图像的清晰度就会越高，相反如果像素较小，那么图像就会较为模糊。所以在实施无人机航测的时候，要充分的结合摄像设备自身像素情况来对航线进行设计，对图像的质量和效果加以根本保证。摄像设备对焦与曝光的时间与拍摄的图像的清晰度存在密切的关联，所以在正式开始航测之前，需要结合实际情况对摄像设备的对焦以及曝光时间进行调控，如果环境光照条件较差，应该尽可能的延长曝光时长，促进图像的清晰度的提升。摄像设备自身存在畸变的情况也会损害带拍摄图像的清晰度，所以在进行航测之前，务必要对摄像设备进行准确的调整。

2.3 航飞时间的影响

无人机飞行的时间的选择，要综合环境情况，天气变化，太阳高度等等。要尽可能的选择最佳的飞行季节，最大限度的规避因为地表覆盖结构对拍摄效果造成的负面影响，并且还需要保证光照的充足，通常都是以航测区域的太阳高度和角度来加以判断的。如果整个地区内高层建筑十分集中，或者是存在高度差较为明显的陡峭山区的时候，往往都会选择在下午两点进行飞行。

2.4 飞行高度的影响

飞行高度影响着实际地面分辨率的大小，航高和地面分辨率的计算公式如式(1)，通过这一公式可以看出，飞行高度阅读，地面的分辨率参数就会越小，那么拍摄的图像的清晰度就会越高。

2.5 测区地形的影响

针对式(1)进行分析我们发现，在无人机飞行的高度能够维持良好的稳定性的情况下，飞行到一些特殊地区的时候，海拔较高的地区相对飞行高度就会越小，这样就会造成地面分辨率参数较小的情况。一旦航测地区内的高度差达到既定标准的时候，图像的清晰度不够，势必还会造成遗漏航测的情况，所以工作人员在设计飞行路线的时候，务必要充分的结合整个地区的地质情况，对无人机的飞行高度进行准确的计算。