徐　強(qiáng)　鄭勤華

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)　江西南昌　330001）

eBee型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)在大比例尺測(cè)圖中的應(yīng)用

徐強(qiáng)鄭勤華

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)江西南昌330001）

摘要：無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)具備多方面的優(yōu)點(diǎn)，如輕質(zhì)、成本低廉、速度快以及靈活度高等,在大比例尺測(cè)圖中的應(yīng)用非常廣泛，能提高大比例尺測(cè)圖的精度及效率。闡述eBee型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)eBee型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)在大比例尺測(cè)圖中的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分折研究。

關(guān)鍵詞：eBee型無(wú)人機(jī)；航攝技術(shù)；大比例尺測(cè)圖；應(yīng)用

1　引言

利用無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)進(jìn)行大比例尺測(cè)圖能夠彌補(bǔ)常規(guī)測(cè)繪存在的不足，進(jìn)而獲取更準(zhǔn)確的測(cè)量成果。其中，eBee型無(wú)人機(jī)是一類(lèi)應(yīng)用型無(wú)人飛機(jī)，能夠在航攝圖與創(chuàng)設(shè)3D模型上發(fā)揮顯著的作用。鑒于此，本文對(duì)“eBee型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)在大比例尺測(cè)圖中的應(yīng)用”進(jìn)行分析與探究具有較為深遠(yuǎn)的意義。

2　eBee無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的組成及其特點(diǎn)分析

eBee無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是由泡沫塑料、高清晰度相機(jī)、便攜式運(yùn)輸箱、飛行管理、相機(jī)糾正以及資料整理等硬軟件組合而成的。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：

（1）輕巧方便。屬于一項(xiàng)綠色產(chǎn)品，在起飛與著陸上均非常簡(jiǎn)便；機(jī)翼是可拆卸型的，小巧輕便，可以更換。

（2）便攜式運(yùn)輸箱。運(yùn)輸非常方便，同時(shí)符合國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）人工智能。起飛、飛行以及著陸都是自動(dòng)化的，不需要專(zhuān)業(yè)駕駛員架勢(shì)，可自動(dòng)完成航攝工作。

（4）空氣動(dòng)力學(xué)外形。品質(zhì)優(yōu)良耐用，具備高強(qiáng)度的航行穩(wěn)定性。

（5）3D處理功能。能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速檢測(cè)，生成高精度的正射影像，構(gòu)建高精度的3D模型。

3　應(yīng)用實(shí)例

3.1項(xiàng)目介紹

本次以撫北大唐電廠產(chǎn)業(yè)園作為研究的項(xiàng)目對(duì)象。該項(xiàng)目處于江西省撫州市騰橋鎮(zhèn)，北緯為27°44′48〞-27°45′56〞，東經(jīng)為16°31′5〞-116°33′1〞。項(xiàng)目所處位置屬于丘陵地帶，林地及農(nóng)田居多，居民住宅房建筑偏少。

該項(xiàng)目主要的任務(wù)是：（1）制作為數(shù)字化圖；（2）制作正射影像圖；（3）制作數(shù)字地面模型。比例均為1：2000，面積大概為8平方公里。

3.2已有資料分析

航測(cè)區(qū)域范圍圖（如圖1所示）。該圖為設(shè)計(jì)用圖，主要作用為航攝飛行用圖以及野外測(cè)量用圖。

項(xiàng)目中文檔類(lèi)型為中線(xiàn)文檔，其格式為DWG格式。采用西安80坐標(biāo)系，1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，中央子午線(xiàn)114°，投影面設(shè)置為300m。

在航攝資料方面，需對(duì)航攝的比例尺、航攝儀類(lèi)型、焦距、相幅以及相機(jī)分辨率加以明確。例如本次的航攝儀類(lèi)型為CanonIXUS125HS，航攝比例尺為1：2000，其他各項(xiàng)資料均符合航攝標(biāo)準(zhǔn)。

3.3作業(yè)流程

4　外業(yè)航攝與控制測(cè)量

4.1主要技術(shù)參數(shù)，如下：

（1）航攝比例尺為1：2000；

（2）將航攝影焦距設(shè)置為21.5mm，將相幅設(shè)置為23×23cm；

（3）將相對(duì)航高控制在324m；

（4）像片旁向重疊度設(shè)置為65%，航向兩方面的重疊度設(shè)置為80%。

（5）航攝覆蓋范圍。以成圖范圍作為參考標(biāo)準(zhǔn)，將單線(xiàn)部分左右兩側(cè)各設(shè)為300m，基于測(cè)段接頭位置重疊一定量的基線(xiàn)，本次設(shè)計(jì)共設(shè)置2條。

4.2攝區(qū)和基準(zhǔn)面的選擇

基于攝區(qū)中，是不需要進(jìn)行分區(qū)的，但是需以面狀為主。將相同的航攝方向形成各自分段?；诿鏍罘秶鷥?nèi)，高差比較小，與1：2000的航攝比例尺相符合。為了使比例尺要求以及重疊度得到有效滿(mǎn)足，可選擇一樣的基準(zhǔn)面以及旁向。因此，此次將航線(xiàn)基準(zhǔn)面進(jìn)行了統(tǒng)一化，設(shè)置為324m。如圖3，為攝區(qū)飛行范圍略圖；圖4為航線(xiàn)略圖。

4.3像控布點(diǎn)方案

本次將CNSS輔助無(wú)人機(jī)高精度稀少控制點(diǎn)方案為依據(jù)，進(jìn)而對(duì)此方案加以落實(shí)。像控點(diǎn)于測(cè)區(qū)涉及航線(xiàn)與構(gòu)架航線(xiàn)交匯處設(shè)置。如圖5，為像控點(diǎn)的大致方位。

4.4質(zhì)量保證

為了航攝質(zhì)量有保障，從整體層面分析，從以下幾方面進(jìn)行控制：像片傾斜角的控制、旋偏角的控制、航線(xiàn)彎曲度的控制、攝影時(shí)間、航高保持以及攝影質(zhì)量的控制等。航線(xiàn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)表如表1。

5　eBee型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)進(jìn)行大比例尺測(cè)圖注意事項(xiàng)

5.1選擇合理的天氣

在航空攝影過(guò)程中，選擇合理的天氣非常重要，需注意兩點(diǎn)：天氣晴朗和能見(jiàn)度高。在所選取攝影天氣滿(mǎn)足上述兩個(gè)要求的情況下，便能夠獲取色彩豐富以及地面信息豐富的影像。與此同時(shí)，在能見(jiàn)度良好天氣環(huán)境下，能夠在很大程度上避免受到地面霧霾的影響；在影像曝光的情況下，所出現(xiàn)光線(xiàn)折射以及散射狀況極少，如此便能夠使影像的精度大大提升。

5.2處理好加密問(wèn)題

eBee型無(wú)人機(jī)航攝所得到的航空影像幅面比較小，利用目前具備的空三軟件完成平差解算之后，基于多個(gè)測(cè)區(qū)處理期間，都存在誤差。因此，加密測(cè)區(qū)的選構(gòu)是非常重要的。應(yīng)用中多數(shù)人選擇PATB平差軟件，能夠在很大程度上降低小幅面數(shù)碼影像所出現(xiàn)的錯(cuò)誤。另外，為了使加密測(cè)區(qū)得到有效調(diào)整，目前通常應(yīng)用外業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)的方法?？傊?，為了使加密問(wèn)題能夠處理好，選擇合理的處理軟件非常重要，以上提到的軟件便值得借鑒。

5.3控制飛行勢(shì)態(tài)

eBee型無(wú)人機(jī)與傳統(tǒng)的大型運(yùn)輸機(jī)器相比，無(wú)論是在體積上，還是在重量上，都要小很多?；诤娇諗z影任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中，易受到一些因素的影響，比如氣流的變化以及風(fēng)力等。因在使平臺(tái)穩(wěn)定過(guò)程中應(yīng)用了二維姿態(tài)，基于范圍很小、時(shí)間很短的情況下，風(fēng)力的變化以及風(fēng)向的變化均比較小，使平臺(tái)更加穩(wěn)定。但在氣流突然發(fā)生變化的時(shí)候，會(huì)發(fā)生穩(wěn)定平臺(tái)不能及時(shí)糾正的問(wèn)題，曝光所得到的影像姿態(tài)角度過(guò)大，并且在短時(shí)間內(nèi)曝光的影像還可能引發(fā)重影問(wèn)題。只有有效地控制飛行勢(shì)態(tài)，使平臺(tái)穩(wěn)定，才能使航攝影像質(zhì)量得到提高。

6　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文的研究，說(shuō)明eBee型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)在大比例尺測(cè)圖中具有顯著的應(yīng)用價(jià)值。鑒于eBee型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)要求非常高，在實(shí)際工程中需要了解eBee無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的組成及其特點(diǎn)；在航攝過(guò)程中需掌握一定的技巧，包括選擇合理的天氣、處理好加密問(wèn)題以及控制飛行勢(shì)態(tài)等，使eBee型無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)在大比例尺測(cè)圖中的充分發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉玉潔.崔鐵軍.郭繼發(fā).劉朋飛.無(wú)人機(jī)航攝大比例尺測(cè)圖的關(guān)鍵技術(shù)分析［J］.天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)2014.

［2］羅聯(lián)聰.利用無(wú)人機(jī)航空像片進(jìn)行大比例尺測(cè)圖的探討［J］.中小企業(yè)管理與科技，2014.

［3］李慶勇.低空無(wú)人機(jī)技術(shù)在大比例尺測(cè)圖中的應(yīng)用［J］.科學(xué)中國(guó)人，2015.

［4］袁修孝.高宇.鄒小容.GPS輔助空中三角測(cè)量在低空航測(cè)大比例尺地形測(cè)圖中的應(yīng)用［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2012.