盧中陽 易 霞

（南寧天脈測繪有限責任公司，廣西 南寧 530022）

雖說我國地大物博，但中國人口眾多，人均占有量微不足道；土地是人民生產(chǎn)生活不可缺少的資源，隨著人類社會的不斷發(fā)展，對土地資源的需求與日俱增；要在有限的土地上養(yǎng)活我們這十幾億人口，且要社會能可持續(xù)發(fā)展，如何科學合理的利用土地變得非常緊迫，土地整治是科學合理利用土地最直接有效的方法之一；隨著大量土地整治項目的竣工，項目的監(jiān)督管理部門要對實施的土地整治項目在竣工后是否達到預(yù)期效果及設(shè)計要求作出評定必須通過準確、全面的工程量數(shù)據(jù)及圖文資料；而低空無人機航空攝影測量在土地整治竣工驗收工作中能高效的提供驗收所需的資料必將得到廣泛應(yīng)用；低空無人機航空攝影測量技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、大飛機遙感之后發(fā)展起來的一項新型航空遙感技術(shù)，它是一種不失機動靈活、可以實現(xiàn)快速響應(yīng)又低成本、精度高的一種航測技術(shù)。

1 技術(shù)設(shè)計

1.1 技術(shù)依據(jù)

1.1.1 （CJJ/T8-2011）城市測量規(guī)范。

1.1.2 （CJJ/T73-2010）衛(wèi)星定位城市測量規(guī)范。

1.1.3 （GB/T 20257.1-2007）1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式。

1.1.4 （GB/T 17160-2008）1：500、1：1000、1：2000 地形圖數(shù)字化規(guī)范。

1.1.5 （GB/T 24356-2009）測繪成果質(zhì)量檢查與驗收。

1.1.6 （GB/T 7931-2008）1：500,1：1000,1：2000 地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范。

1.1.7 （GB/T 7930-2008） 1：500,1：1000,1：2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范。

1.1.8 （GB/T 23236-2009）數(shù)字航空攝影測量空中三角測量規(guī)范。

1.1.9 （CH／Z 3001-2010）無人機航攝安全作業(yè)基本要求。

1.1.10 （CH／Z 3002-2010）無人機航攝系統(tǒng)技術(shù)要求。

1.1.11 （CH/Z 3003-2010）低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范。

1.1.12 （CH/Z 3004-2010）低空數(shù)字航空攝影測量外業(yè)規(guī)范。

1.1.13 （CH/Z 3005-2010）低空數(shù)字航空攝影規(guī)范。

1.1.14 （GB/T 15967-2008）1：500,1：1000,1：2000 地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范。

1.2 基本要求

1.2.1 系統(tǒng)基準

平面采用1980西安坐標系，高斯-克呂格正形投影3度分帶；高程采用1985國家高程基準，基本等高距為1米。

1.2.2 地形圖成圖規(guī)格

成圖比例尺為1∶1000。無需標準分幅，根據(jù)項目地形分圖塊。

1.2.3 正射影像成圖規(guī)格

地面影像分辨率為0.1米。無需標準分幅，根據(jù)項目地形分圖塊。影像文件格式為JPG。

1.2.4 基本精度要求項目控制測量、航空攝影測量相關(guān)精度按國家規(guī)范、標準執(zhí)行。

1.3 工作流程

1.4 無人機航空攝影

利用無人飛行平臺搭載成像探測器面陣不小于2000萬像素的定焦數(shù)碼相機，以攝影地面分辨率8～10CM為要求，由GPS領(lǐng)航數(shù)據(jù)計算相對飛行高度進行航攝獲取測區(qū)影像資料。

影像資料要求清晰、色彩均勻，飽和度良好，無去影和劃痕，層次豐富，色差適中，能夠表達真實的地物信息。

像片重疊度要求航向重疊度不小于60%，旁向重疊一般不小于15%，像片傾角不大于5度，旋偏角不大于15度。

1.5 控制測量

1.5.1 基礎(chǔ)控制測量

測區(qū)原有基礎(chǔ)控制資料、埋石點保存完好，經(jīng)過復(fù)核在誤差范圍內(nèi)的，可利用原有的控制成果進行下一階段的像控點測量；如果原基礎(chǔ)控制資料缺失、埋石點密度不能滿足像控點測量測量要求的，必須按項目設(shè)計要求重新進行測區(qū)的基礎(chǔ)控制測量。

1.5.2 像片控制測量

像控點精度要求：像控點相對鄰近基礎(chǔ)控制點的平面位置中誤差不大于0.1米，高程中誤差不大于0.1米。

像控點選點條件：像控點的目標影像應(yīng)清晰，易于判刺和立體量測；高程控制點點位目標應(yīng)選在高程起伏較小的地方，以線狀地物的交點和平山頭為宜。

像控點布點方案：像控點全部布設(shè)為平高點，按航線逐條布設(shè)，航向內(nèi)每隔4條基線布設(shè)；測區(qū)不規(guī)整的，必須沿測區(qū)邊界每隔300米布設(shè)有平高點。

像控點測量：像控點采用GPS實時動態(tài)定位（RTK）的方法進行測量，施測要求如下：①點位上空無遮掩物，適合于GPS觀測。②進行多點校正。用以校正的點必須是經(jīng)過GPS靜態(tài)測量的5秒點；校正點數(shù)不少于6個，且分布均勻，與待測區(qū)域地貌相關(guān)性強；點校正時，要求各點的點位殘差小于2cm。（或者使用測區(qū)首級控制網(wǎng)的七參數(shù)作為測區(qū)校正參數(shù)）。正式觀測前，應(yīng)先利用周邊2個已知點進行檢核，各坐標分量較差均小于3cm后才能實施流動觀測。③觀測時，移動站觀測參數(shù)為：有效衛(wèi)星數(shù)大于5，觀測時間3秒，觀測次數(shù)3次，必須使用帶有支架的支桿觀測，觀測時支桿禁止晃動，支桿高度大于1.8米、小于2米，對中誤差小于5mm，點內(nèi)符合精度Mp＜3cm，Mv＜4cm。④觀測成果直接記錄于終端中。

1.6 空中三角測量

進行空三加密必須先對像片進行畸變改正、內(nèi)定向，然后進行自動轉(zhuǎn)點、控制點轉(zhuǎn)刺、區(qū)域網(wǎng)平差計算、人工調(diào)整過程，當區(qū)域網(wǎng)平差計算各項精度指標滿足規(guī)范及設(shè)計要求可生成空三加密成果。

區(qū)域網(wǎng)平差計算結(jié)束后，連接點對最近野外控制點的平面位置中誤差不得大于0.35米，連接點對最近野外控制點的高程中誤差不得大于0.35米。

1.7 地形圖數(shù)據(jù)采集

在空三完成后，由空三成果恢復(fù)立體模型便可按1：1000的成圖要求及竣工驗收需要進行地形地物的立體采集，每個像對的測圖范圍必須在控制點控制的范圍內(nèi)，地形地物要素的采集按編碼分層進行管理，分類碼按國標執(zhí)行。

圖形編輯在CAD平臺上進行，根據(jù)1：1000地形圖的成圖要求進行處理加工，轉(zhuǎn)換為需要的文件格式。

1.8 外業(yè)調(diào)繪成圖

打印立體采集形成的初步地形圖數(shù)據(jù)到實地進行檢查、核實、調(diào)查、定性；室內(nèi)根據(jù)外業(yè)調(diào)繪底圖進行修整、處理；如遇不能進行航測的區(qū)域必須采取實測的方法完善；經(jīng)過修改、完善最后形成標準的1：1000地形圖成果。

1.9 生成正射影像圖

利用已測制完成的數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)生成測區(qū)的高程模型糾正影像因地面起伏、飛機傾斜等因素引起的失真，把中心投影轉(zhuǎn)換為垂直投影，得到單張的正射影像，單片正射影像經(jīng)調(diào)色、勻光、鑲嵌、裁切、檢查編輯等步驟，生成整個測區(qū)標準的的正射影像圖。

1.10 制作竣工驗收材料

無人機航測技術(shù)獲得的1：1000地形圖及0.1米分辨率的正射影像圖是制作土地整治竣工驗收材料的基礎(chǔ)，它能準確、全面、直觀的提供制作竣工驗收材料所需的工程量數(shù)據(jù)及圖文資料，如平整區(qū)面積、新建路長度寬度、新建水渠長度寬度、橋涵數(shù)量等等；通過圖件的輔助，更有身臨其境的作用；竣工驗收材料必須能真實、準確反映項目的竣工情況。

2 優(yōu)越性

2.1 高效率，低成本

相比傳統(tǒng)的測量方法，低空無人機航空攝影測量在同等的測量項目中所花費的時間、人力、財力都有很大的降低，特別是外業(yè)工作量減小了很多，使我們的測繪技術(shù)人員脫離了大量的體力勞動；它機動、高效、少投入的特性是傳統(tǒng)測量方法無法比擬的。

2.2 精度保證且分布均勻

低空無人機航空攝影測量方法技術(shù)先進，理論科學，經(jīng)過實例驗證其各項目精度指標完全能達到規(guī)范要求；航空攝影測量對地物的采集是實時實地的，地物點三維坐標不像常規(guī)測量局部需要內(nèi)業(yè)加密，航測的這特性使得測繪產(chǎn)品更貼近實地，精度更均勻、穩(wěn)定。

2.3 提供全面、直觀的成果

低空無人機航空攝影測量可以獲得DLG DEM DOM等成果，整個項目區(qū)的地理空間信息都得到了清晰反映，基本實現(xiàn)了把項目現(xiàn)場情況搬到辦公室，讓管理者、決策者人在千里之外，運籌帷幄之中。

3 可行性

低空無人機航空攝影測量技術(shù)已成功運用在廣西某土地整治項目竣工驗收中，該項目集中連片，面積約10平方公里，屬丘陵地貌；片源獲取是用無人機搭載Canon EOS 5DMarkⅡ相機；用GPSRTK進行像控點測量，布點方法、密度嚴格按設(shè)計要求；空三加密，立體測圖，正射影像生成使用武漢航天遠景軟件；對地形圖成果、正射影像成果我們采用GPSRTK實地打點的方法進行檢查，隨機的、均勻的抽查了489個地物點，平面中誤差為0.32米，高程中誤差為0.38米，粗差點有16個，未超過5%；從抽查結(jié)果來看，不管是平面精度還是高程精度都能達到規(guī)范及設(shè)計要求。因此在土地整治竣工驗收材料中采用低空無人機航空攝影測量所提供的測量成果數(shù)據(jù)是完全可靠、可行的。

4 結(jié)論及建議

實踐證明低空無人機航空攝影測量在土地整治項目竣工驗收中能快速、高效的提供高精度、全方位、真實可靠的工程量數(shù)據(jù)及圖文資料，讓項目的監(jiān)督管理部門對竣工的土地整治項目是否達到設(shè)計要求，是否按質(zhì)按量完成作出客觀合理的判斷，維護國家和人民的切身利益；最后希望項目的監(jiān)督管理部門在今后的土地整治項目竣工驗收中多采用低空無人機航空攝影測量這種先進可靠的方法。

[1]王小平，唐劍，鄭團結(jié).微型無人數(shù)字航空攝影系統(tǒng)的設(shè)計與實踐[J]測繪技術(shù)裝備2006，8（1）39-41；

[2]苗紅杰，趙文吉，劉先林.數(shù)碼相機檢校和攝影測量的部分問題探討[J]首都師范大學.學報（自然科學版）2005-3，（36）1：117-120

[3]范承嘯，韓俊，熊志軍，趙毅.無人機遙感技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]測繪科學2009，34（5）：214-215；

[4]王聰華.無人飛行器低空遙感影像數(shù)據(jù)處理方法[J]中國優(yōu)秀碩士論文2006；

[5]于君明，黃小波.基于數(shù)碼相機立體像對的物體三維信息快速獲取方法[J]測繪學院學報2002，12（19）4：276-279；

[6]王聰華，林宗堅.UAVRS影像空中三角測量實驗研究[J]測繪科學2007，32（4）：41-43；

[7]崔紅霞，李杰，林宗堅，儲美華.非量測數(shù)碼相機的畸變差檢測研究[J]測繪科學2005，30（1）：105-107；

[8]李全海.非量測相機攝影測量的整體平差[J]測繪工程1996-3，（5）1：32-34

[9]汪磊.數(shù)字近景攝影測量技術(shù)的理論研究與實踐[D]鄭州：鄭州解放軍測繪學院2002

[10]劉靜宇.航空攝影測量學[M]北京：解放軍出版社1995

[11]張祖勛，張劍清.數(shù)字攝影測量學[M]武漢：武漢測繪科技大學出版社.120-139

[12]劉先林.測繪學院學術(shù)報告[R]2006.5