無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐 (1)

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1、無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐??摘?要：?以生產(chǎn)項(xiàng)目為例，以無(wú)人機(jī)航測(cè)的技術(shù)流程為主線索，介紹了我單位在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)方面的發(fā)展。得到了關(guān)于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的一些結(jié)論和建議：提高無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵在于航攝技術(shù)的提高，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)是大飛機(jī)航測(cè)的有益補(bǔ)充，在災(zāi)害應(yīng)急等方面尤其無(wú)可替代的優(yōu)越性但在航測(cè)地形圖（DLG）尤其是大比例尺地形圖生產(chǎn)方面還存在一些問(wèn)題。?關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；?航測(cè)技術(shù)??無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、大飛機(jī)遙感之后發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型航空遙感技術(shù)，在應(yīng)急測(cè)繪保障、國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、重大工程建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用。它是一種不失機(jī)動(dòng)靈活、可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)又低成本、精度高的一種航測(cè)技術(shù)[1

2、]。但也存在影像航向重疊度和旁向重疊度不規(guī)則、像幅小像片數(shù)量多、影像的傾角過(guò)大且傾斜方向沒(méi)有規(guī)律、航攝區(qū)域地形起伏大、高程變化顯著，影像間的比例尺差異大、旋偏角大，影像有明顯畸變等，這些情況都對(duì)現(xiàn)有航測(cè)技術(shù)提出了挑戰(zhàn)[2]。?自上世紀(jì)80年代以來(lái)，無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)成為世界各國(guó)競(jìng)相研究的熱點(diǎn)課題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)的性能也水漲船高，應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓展，這為無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)的研制提供了保障[3]。目前國(guó)內(nèi)無(wú)人飛行器航測(cè)遙感技術(shù)在測(cè)繪行業(yè)有了很大的推廣應(yīng)用，但大都是生產(chǎn)制作DOM及DEM，對(duì)于大比例尺DLG的生產(chǎn)只是進(jìn)行過(guò)小面積實(shí)驗(yàn)，很少進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用。本文從生產(chǎn)案例出發(fā)

3、，以目前最先進(jìn)的航測(cè)技術(shù)為主線，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)人機(jī)航測(cè)與大飛機(jī)航測(cè)的不同、無(wú)人機(jī)航測(cè)的一些特殊問(wèn)題進(jìn)行了分析探討和解決，為我公司在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的掌握方面積累了經(jīng)驗(yàn)。?1?測(cè)區(qū)自然概況?測(cè)區(qū)隸屬于河北省邯鄲市，測(cè)區(qū)跨越武安市、磁縣、邯鄲縣三個(gè)縣級(jí)政區(qū)。居民地較多，人口較密集。屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，受大陸性季風(fēng)影響，氣候四季分明，冬長(zhǎng)夏短，雨水多集中在夏季。測(cè)區(qū)內(nèi)各種等級(jí)的公路均有分布，交通方便。測(cè)區(qū)海拔高程最高305m，最低150m。地貌以平、丘地為主。有漳河、岳城水庫(kù)等水系分布。?2?生產(chǎn)實(shí)踐與作業(yè)方法?2.1?項(xiàng)目的作業(yè)依據(jù)?本項(xiàng)目依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB/T?7931-2008、G

4、B/T?7930-2008及GB/T?23236-2009和無(wú)人機(jī)航測(cè)指導(dǎo)性文件CH/Z?3005-2010、CH/Z3004-2010和CH/Z?3003-2010等。?2.2?數(shù)據(jù)源及預(yù)處理?2.1.1?數(shù)據(jù)源?本測(cè)區(qū)選用無(wú)人機(jī)航空攝影獲取到的一套真彩色影像，航攝面積為53平方公里。航攝儀采用Canon?EOS?5DMarkⅡ，焦距為：35mm，相幅大小為：5616×3744，像元分辨率為6.41um。影像地面分辨率為0.2米。?2.1.2?遙感影像預(yù)處理??無(wú)人機(jī)航空攝影采用的相機(jī)為非量測(cè)型相機(jī)，因此，在進(jìn)行空中三角測(cè)量恢復(fù)影像空中姿態(tài)時(shí)，需要對(duì)相機(jī)進(jìn)行像片畸變差改正[4][5]。此案例

5、在收到航攝影像資料時(shí)已經(jīng)完成了此項(xiàng)工作。?2.3?無(wú)人機(jī)航測(cè)總體作業(yè)流程??2?Canon?EOS?5DMarkⅡ，焦距為：35mm，相幅大小為：5616×3744，像元分辨率為6.41um。影像地面分辨率為0.2米。?2.1.2?遙感影像預(yù)處理??無(wú)人機(jī)航空攝影采用的相機(jī)為非量測(cè)型相機(jī)，因此，在進(jìn)行空中三角測(cè)量恢復(fù)影像空中姿態(tài)時(shí)，需要對(duì)相機(jī)進(jìn)行像片畸變差改正[4][5]。此案例在收到航攝影像資料時(shí)已經(jīng)完成了此項(xiàng)工作。?2.3?無(wú)人機(jī)航測(cè)總體作業(yè)流程???????????????2.4?無(wú)人機(jī)航空攝影?本次無(wú)人機(jī)航攝分兩個(gè)架次進(jìn)行，由GPS領(lǐng)航數(shù)據(jù)計(jì)算相對(duì)飛行高度。飛行質(zhì)量和影像良好，影像清晰

6、度不高，但照片色彩均勻，飽和度良好，能夠表達(dá)真實(shí)的地物信息，可以滿足1:2000成圖要求。?對(duì)航攝飛行質(zhì)量為航向重疊度為75%，旁向重疊一般為35%-45%，旋偏角一般控制在12度以下。沒(méi)有進(jìn)行像片傾角的檢查。?2.5?像片控制測(cè)量?2.5.1?像控點(diǎn)精度要求?像控點(diǎn)對(duì)最近基礎(chǔ)控制點(diǎn)的平面位置中誤差不大于0.2米，高程中誤差不大于0.2米。?2.5.2?像控點(diǎn)布點(diǎn)方案?本項(xiàng)目是基于我公司2010年無(wú)人機(jī)航測(cè)課題試驗(yàn)之后完成的一個(gè)無(wú)人機(jī)航測(cè)項(xiàng)目，因此布點(diǎn)方案我們也參考了試驗(yàn)結(jié)果，最終布點(diǎn)方案確定為雙模型布點(diǎn)，全部布設(shè)為平高點(diǎn)。?2.5.3?像控點(diǎn)測(cè)量?在像控測(cè)量之前，首先對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)收集到的已知控制

7、點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，檢核控制點(diǎn)情況；為滿足后續(xù)像控測(cè)量，聯(lián)測(cè)已知點(diǎn)的同時(shí)加密了4個(gè)控制點(diǎn)。聯(lián)測(cè)采用GPS靜態(tài)相對(duì)定位方式施測(cè)，采用邊連式的布網(wǎng)形式。全網(wǎng)共聯(lián)測(cè)已有已知點(diǎn)10個(gè)，新設(shè)控制點(diǎn)4個(gè)；觀測(cè)時(shí)具體技術(shù)參數(shù)依據(jù)規(guī)范。通過(guò)計(jì)算，最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差為0.035m，最弱邊相對(duì)誤差為1/45537m，滿足像控測(cè)量要求。?本測(cè)區(qū)像控點(diǎn)采用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（RTK）的方法進(jìn)行測(cè)量。?GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（RTK）測(cè)量