浅谈无人机航测技术在地形测绘中的应用

刘健 唐毅然 张新一

摘要：隨着城市建设的发展，无人机航测技术得到了广泛应用。无人机航测技术成本低、工期短、精度高，能够大幅度减少外业工作量，进而提高生产效率，缩短工期。

关键词：无人机;航测技术;地形测绘

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）22-0252-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1 概述

近年来，随着城市建设的发展，对大比例尺地形图的需求日益增大，无人机航测技术得到了广泛应用。无人机航测技术具有机动灵活、经济便捷等特点，而且能够方便地获取高分辨率影像，因而采用无人机航测技术成本低、工期短、精度高，能够大幅度减少外业工作量，进而提高生产效率，缩短工期。

2 无人机航摄系统

无人机航摄系统一般由飞行平台、任务装置、地面控制站、发射与回收系统组成，本项目测区采用广州中海达测绘科技有限公司生产的iFly-D1四旋翼无人机，航测模块搭载Q5mini 倾斜摄影仪，飞控系统采用STE-无人机飞控实时操作系统以及Smart3d三维数据处理软件和Eps绘图软件。

3 无人机航测作业流程

无人机航测作业流程主要分为外业测量和内业数据处理两大部分。外业测量包括：1）资料收集，确定测区范围;2）施测范围航摄参数计算，规划航线;3）像控点布设与测设;4）无人机影像获取。内业数据处理包括：①空三加密;②DOM、DSM生产;③裸眼绘图;④DLG生产;⑤编辑成图;⑥数据检查验收。

4 项目概述

山东省兰陵县开元四季小区竣工核实需要进行1：500地形图测绘，等高距1米，成图面积约0.2km?，0.05m 分辨率的DOM航测面积约0.2km?。测区相对高差约47.20米，地形为平原地带，平面坐标系统为1980西安坐标系，高程基准为1985国家高程基准。

5 实际作业流程

5.1 测区范围航线规划

因测区范围较小，测区不需分块，设置航向和旁向重叠度均设置为75%，相对航高120米，地面分辨率约0.05m，共获取5000张影像，实际飞行30分钟，共1个架次。见下图：

5.2 像控点与检查点布设与施测

在区块中，航线参数设置后，我们根据无人机管家软件内置的谷歌影像同时布设像控点，共布设了4个像控点，1个检查点，同时在手机奥维APP中标记上像控点与检查点，外业布点时就利用手机版奥维进行导航定位，到达点位后采用GPS-RTK进行像控点与检查点的施测。

5.3 外业航飞

飞机做好起飞检查后飞机起飞，飞行完毕后及时下载POS数据，基站数据，检查照片数跟pos数据是否一致，检查照片是否漏片，是否存在质量问题，检查完后转入内业处理环节。

5.4 内业照片导入及POS数据整理

5.5 Smart3d空三加密

将获取的照片和POS数据导入Smart3d进行空三加密，空三报告精度达到要求后导出空三成果。

5.6 Smart3d建模

在Smart3d中导入获得的空三成果进行三维建模，输出OSGB格式的文件，之后生成三维模型。

5.7 Eps裸眼立体采集，编辑成图

在Eps中，将获取的OSGB格式的文件生成倾斜模型，然后加载生成的倾斜模型进行裸眼立体采集，最后编辑成图。

6 问题与分析

在大比例尺地形图的生产中，无人机航测产生的效益相对于传统人工测绘来说是很显而易见的，但是传统航测的生产方法存在一定的弊端，传统航测生产DLG是基于正射影像的基础上进行立体采集，采集窗口联动性差，需要佩戴立体眼镜，同时手轮脚盘要相互配合好，不容易上手， 培训周期长，建筑物密集区域还需要进行大量的房檐改正等外业调绘工作。在本案例中，提出了外业采用正射补飞倾斜航拍（建筑物密集区域）的手段，内业采用Smart3d做空三加密，然后导出空三成果到Smart3d进行三维建模，最后用Eps进行裸眼立体采集和内业编辑处理成图。这种作业方式上手快，效率高，减少了外业调绘工作中房檐改正的环节，也减少了因房檐改正引起的误差。

参考文献：

[1] 天津腾云智航科技有限公司.产品应用手册[Z].

【通联编辑：李雅琪】