地形测量是一项复杂而且零碎化的测量作业义务，航空摄影测量曾经占据地形测量的主战场，但是传统的航摄零碎不只本钱高对天气、空管调度等作业条件要求苛刻，而且对作业人员技术要求也十分高，作业周期无法保证，制约着航空摄影测量的疾速开展与普及。无人机航摄零碎作为传统航摄零碎的无益补充，以其机动灵敏、高效疾速、浪费人力本钱等优势在航摄范畴迅速失掉普遍使用。本文以天狼星免像控无人机航摄零碎在内蒙古某露天矿地形测量项目为例，在无需空中控制点的状况下完成DOM、DEM、点云数据的消费义务，经过精度剖析完成了大比例尺地形图测制的精度要求，为地形复杂，任务人员无法进入实地测量的地形测量工程项目提供了很好的自创。

　　0 引言

　　近年来，随着我国经济的高速开展,地形测绘手腕已由纯人工采集点位数据开展为航空摄影来获取和更新地形图以及天文信息数据。传统航摄方式由于本钱高、对天气、空管调度难等作业条件限制，不合适小范围地形图数据采集与更新作业，但是基于无人机平台的航摄零碎显示出灵敏机动、高效快捷、呼应才能强、作业本钱低的特有优势，特别适用于小区域和应急数据获取。因而，从地形测绘任务质量与效率提升的层面思索，本文以天狼星航摄零碎在内蒙某矿区地形测量工程的使用动身，在无需空中像控点的状况下完成DOM、DEM、点云数据的消费义务，并停止精度剖析，其实践测量精度满足大比例尺矿区等复杂地形图精度要求。

　　1天狼星无人机航摄零碎技术优势

　　1.1内置高频RTK接纳模块，完成免像控航摄

　　在传统航摄作业形式下，布设空中图像控制点是一项必不可少的工序，不只占用着项目的人力物力，同时占用着项目至多30%的工期，假如在无人区，没有分明特征点的方位物或许地形复杂的地域，像控就成了制约航摄的瓶颈，在以后地形图测绘项目中常常遇到任务人员进入困难甚至无法人工进入作业的状况，这将大大添加项目开支并延伸项目工期。在传统航摄由于云层遮挡等缘由形成的空白区，要破费少量的工夫、人力物力停止采集数据，这样往往是要损失测绘精度的代价才干完成。

　　天狼星无人机航摄零碎采用空中基站形式，机身上搭载着100HZ刷新率的 GPS RTK配备，在航飞的同时即可实时获取高精度无人机定位信息，该定位信息不只用于无人机自动导航与飞行姿势调整，而且能保证在航拍的同时获取高精度POS信息。具有RTK固定解精度的POS信息使得每张照片摄影霎时摄影中心、照片、空中(地物)之间具有高精度的方位元素信息，从而完成免像控形态下立体精度、高程精度可以满足大比例尺地形测量的要求。

　　实验区航拍曝光点位散布图

　　1.2MAVinci Desktop制定飞行方案完成智能化航飞方案管理

　　MAVinci Desktop可以提早依据测区范围制定飞行方案，同时依据测区需求由作业者暂时指定目的区域和指活期望的GSD停止创立飞行方案。作业者可以依据实践需求经过点选范围疾速制造飞行方案、模仿飞行、优化调整等操作。在地形上下崎岖较大的状况下，无人机可以依据地形崎岖自顺应改动飞行高度，既能保证无人机飞行平安也能保证影像堆叠度，确保影像获取的质量。

　　MAVinci Desktop采用高集成化一键设计飞行方案，只需输出想要的作业精度值(GSD)，导入作业范围文件便可以完成航线自动划分，飞行高度自顺应，自动设定飞行带宽及堆叠率等技术参数，大大进步了任务效率。

　　点选范围点疾速完成模仿飞行方案

　　1.3AgiSoft PhotoScan Pro+摄影测量与建模软件完成航拍效果疾速输入

　　天狼星无人机航摄零碎采用的AgiSoft PhotoScan Pro+摄影测量与建模软件停止空三加密。AgiSoft PhotoScan Pro允许消费高分辨率正射影像和极端精密的DEM/纹理多边形模型，同时无需设置初始值，无需相机校准，完全自动化的操作流程可以让一个非专业人员在桌面电脑上处置数以千计的航空像片并消费专业级的航摄测量数据。AgiSoft PhotoScan Pro数据支持简直一切的市场下面向无人机数据处置的处理方案与软件顺序。

　　内蒙矿区实验区完成4架次合计3小时飞行，无效作业面积4.6km2，1460张图片，12小时全自动空三加密、一键生成DOM、DEM、点云数据，2小时自动提取点云高程点并生成等高线。整个项目一个作业小组3人在3地利间内轻松完成。

　　2.工程施行

　　2.1工程概略及航飞参数设定

　　项目要求：获取高精度地表数字高程模型用于矿区土石方量计算与开挖设计;工程概略：测区位于内蒙古巴彦淖尔市境内，天文坐标为东经106°09′-106°10′，北纬40°37′-40°39′内;测区面积4.6km2;均匀海拔1650m，最低海拔1580m，最高处1720m。该测区地形崎岖较大，坎坷不平，地表暴露无矮小植被掩盖，属于典型的戈壁地貌，采用惯例无人机航测方式短少分明特征地物用于像控点布设或采集，同时高程精度也难于保证，因而选择天狼星免像控无人机航摄作业方案。

　　实地任务环境为最低温度4℃，气温较低，为保证无人机本身平安，续航工夫设定为35分钟，在MAVinci Desktop飞行方案软件中自动划分4个飞行时段，选择两处起降场地。其他参数设定为GSD空中采样距离8cm，自顺应地形崎岖形式，绝对飞行高度340m;航向堆叠度80%，旁向堆叠度65%。

　　2.2无人机航摄零碎测制地形图任务流程

　　无人机航摄复杂地形(内蒙测区)任务流程图

　　本工程采用的航线设计、航飞和影像疾速拼接都在MAVinci Desktop顺序下完成，AgiSoft PhotoScan Pro顺序完成了疾速空三直接消费DOM、DEM及点云数据，然后将DEM数据导入Global Mapper软件，应用3D矢量创立高程网格，自动生成1m根本等高距的等高线地貌数据;局部地形矢量数据经过EPS虚拟测图软件停止采集获取。

　　2.3检测靶标及检测点布设与测量

　　由于测区内没有分明特征地物点用于精度检测，航测开端前在测区范围内喷绘多处30cm30cm十字检测靶标，以其中心作为检测点。点位布设状况：设立在石质地表检测点6个，土质地表检测点11个，草皮检测点3个，另有简易房房角检测点1个，合计21个点位，除房角1点位和草皮3点位仅作为立体精度检测外，其他17点位可作立体、高程精度检测。

　　运用矿区内D级GPS控制网的控制点作为控制根底，应用RTK技术，在固定解形态下停止测量，为了保证检测点本身精度，每个检测点停止三次测量，取差值小的坐标值的均匀值作为最终效果。

　　3.矿区地形测量精度剖析

　　在以后无人机航摄技术程度上，主流的航摄零碎立体精度比拟容易满足限差要求，本文不再比拟，仅对高程精度停止重点检验。依据标准规则，平整地域的高程注记点关于临近图根控制点的高程中误差不得超越7cm。普通高程注记点绝对于临近图根点的高程中误差不得超越15cm。其他地域按等高线内插点绝对于临近图根点的高程中误差来权衡，按地形类别划分不得超越表1的规则。

　　表1 不同地形类别高程中误差规范

　　DEM立体检测点点位精度最小值0.021m，最大值0.362m，均匀值0.135m，检测点高程中误差0.162m，允许中误差0.25m。经剖析，无人机航摄精度可以满足矿区1:500复杂地形图测量精度要求。

　　Global Mapper软件提取DEM地貌数据

　　4. 完毕语

　　本次无人机航摄案例展现出复杂地形条件测绘大比例尺地形图的优势，充沛阐明小型无人机曾经成为一种成熟的新型高空航摄体系，可作为中地面航摄的无效补充，在工程测量范畴完成高精度地形图测制任务。天狼星小型无人机航摄零碎装备的高集成化得软件处置顺序完成了地形图作业流程化，模块化，大小节省了外业数据坐标采集任务量，延长了工期;同时，“繁复式”的任务流程，为测制单位节省了员工培训本钱，复杂培训就可以完成专业人员关于地形图外业数据采集的任务。曾经成为全野外数字化传统测量手腕的又一次改造，特别是在人工无法抵达或许难于测绘的复杂地形区域，高密度的点云数据和高精度数字高程模型为土石方测算等提供了愈加精密精确的计量手腕。高精度智能无人机的使用不只打破了传统航测实际约束，推翻了传统测量概念，而且超凡脱俗的作业形式、所见即所得的作业效果更是惹起测绘行业的严重革新，完成了无限测量数据到海量数据的获取，可以在众多高精度测绘范畴拓展使用。为地形复杂，任务人员无法进入实地测量的地形测量工程项目提供了很好的自创。

来源：飞机E族，原载地址：http://www.feijizu.com/news/20180119/2525.html欢迎分享本文！