吳智勇

(福建省漳州市國(guó)土資源局，福建 漳州　363000)

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無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用探析

吳智勇

(福建省漳州市國(guó)土資源局，福建 漳州363000)

摘要：在基礎(chǔ)地理信息采集中，航空數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是最有效的手段之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及微處理機(jī)的應(yīng)用，政府部門對(duì)于測(cè)繪資料的需求也在不斷提高。無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)作為一種新興的測(cè)量技術(shù)，成為地形測(cè)繪的重要手段。該文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)和日常研究成果，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究分析，闡述了無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地形測(cè)繪；無人機(jī)；航空攝影；測(cè)量

0引言

無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)融合了多種先進(jìn)技術(shù)，表現(xiàn)出較多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，主要有體積小、重量輕、反應(yīng)快、精度高、飛行條件低等技術(shù)特點(diǎn)。近年來無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在城市規(guī)劃和建設(shè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本文以福建漳州百花文化市場(chǎng)規(guī)劃區(qū)1∶1 000數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量為例，采用無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)成圖，以滿足總體規(guī)劃的需要，為政府社會(huì)管理和公共服務(wù)提供智能決策依據(jù)及手段。測(cè)區(qū)位于福建龍海市九湖鎮(zhèn)324國(guó)道以西，測(cè)區(qū)周邊山巒起伏，嶺谷相間，山、丘、崗、垅、盆谷錯(cuò)綜復(fù)雜，建設(shè)工地較多，交通較為便利。

1像控點(diǎn)布設(shè)

1.1區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)

平高點(diǎn)采用區(qū)域網(wǎng)進(jìn)行布設(shè)，區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)的航線方向跨度為4條基線，山區(qū)及困難地區(qū)放寬至6條基線，旁向跨度為2條航線。不規(guī)則區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)時(shí)，在凹凸拐角處加布平高點(diǎn)[1]。

1.2像片控制點(diǎn)測(cè)量

像控點(diǎn)測(cè)量利用D、E級(jí)GPS控制點(diǎn)為起算點(diǎn)與檢測(cè)點(diǎn)，使用天寶R8GNSS接收機(jī)及控制手簿接入FJCORS網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)，按網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進(jìn)行像控點(diǎn)測(cè)量。本測(cè)區(qū)像控點(diǎn)全部布設(shè)為平高點(diǎn)[2]。具體按如下要求進(jìn)行作業(yè)(圖1)。

(1) 網(wǎng)絡(luò)RTK 測(cè)量流動(dòng)站均在CORS網(wǎng)的有效服務(wù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與服務(wù)控制中心的通訊[3]。

圖1　像控點(diǎn)布設(shè)圖

(2) 用測(cè)量手簿設(shè)置流動(dòng)站的與當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)、平面和高程的收斂精度，設(shè)置與參考站的通訊[4]。

(3) RTK測(cè)量流動(dòng)站觀測(cè)條件良好。

(4) 觀測(cè)開始前對(duì)儀器進(jìn)行初始化，并得到固定解，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間不能獲得固定解時(shí)，斷開通信鏈路，再次進(jìn)行初始化操作。

(5) 每站觀測(cè)次數(shù)3次，每次作業(yè)開始與結(jié)束前均在已知控制點(diǎn)上進(jìn)行檢核。

(6) RTK平面控制點(diǎn)測(cè)量平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差最大1.5 cm，限差±2 cm，高程坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差最大為-2.9 cm，限差±5 cm[5]。

(7) 測(cè)量手簿設(shè)置控制點(diǎn)的單次觀測(cè)的平面收斂精度≤±2 cm，高程收斂精度≤±3 cm。

(8) RTK像控點(diǎn)測(cè)量流動(dòng)站觀測(cè)時(shí)采用三角架對(duì)中、整平，每次觀測(cè)歷元數(shù)大于20個(gè)，各次測(cè)量的平面、高程坐標(biāo)較差滿足≤±4 cm要求，后取中數(shù)作為最終結(jié)果[6]。

2空中三角測(cè)量(空三加密)

2.1空三加密點(diǎn)選點(diǎn)

(1) 點(diǎn)位距離像片各類標(biāo)志大于1 mm。

(2) 林區(qū)選在林間空地的明顯點(diǎn)上。

(3) 沿河道、山谷布設(shè)的航線注意到了標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差，以免出現(xiàn)相對(duì)定向的不定性。在平坦地急劇轉(zhuǎn)為山地、高山地處，在地形變換處，每個(gè)像對(duì)增加1～2個(gè)加密點(diǎn)。

(4) 自由邊處考慮測(cè)繪范圍把點(diǎn)選在測(cè)量范圍線外[7]。

2.2空中三角測(cè)量

空中三角測(cè)量(空三加密)采用inpho軟件進(jìn)行。

(1) 工序作業(yè)流程：準(zhǔn)備工作→內(nèi)定向→相對(duì)定向→絕對(duì)定向→成果上交[8]。

(2) 空中三角測(cè)量加密的所有控制點(diǎn)的精度滿足以下要求：

內(nèi)定向：使用焦距、像素大小、像素行數(shù)/列數(shù)、像素值參考位置等航攝儀鑒定資料進(jìn)行內(nèi)定向[9]。

相對(duì)定向精度小于表1規(guī)定，特別困難資料或地區(qū)放寬0.5倍。

表1　相對(duì)定向精度

31∶1 000航測(cè)法全數(shù)字化測(cè)圖

航測(cè)內(nèi)業(yè)采用專門的繪圖軟件EPS2008加載MAPMATRIX4.1系統(tǒng)的立體模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集編輯，并嚴(yán)格按EPS2008編碼賦屬性。數(shù)據(jù)采集的原則：采用先內(nèi)業(yè)后外業(yè)的作業(yè)方法，內(nèi)業(yè)按立體模型定位，外業(yè)實(shí)地定性[10]。

4數(shù)字正射影像圖(DOM)制作

目前，利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)生成DOM的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，采用INPHO軟件進(jìn)行處理[11]。

(1) 糾正：利用滿足精度的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字微分糾正，生成像片數(shù)字正射影像。

(2) 勻色及影像處理：對(duì)影像進(jìn)行色彩、亮度和對(duì)比度的調(diào)整處理。

(3) 鑲嵌：對(duì)相鄰像片的數(shù)字正射影像應(yīng)檢查鑲嵌的接邊精度是否符合規(guī)定，誤差超限時(shí)進(jìn)行了返工處理。鑲嵌的接邊差符合要求后，選擇鑲嵌線進(jìn)行鑲嵌處理[12]。

5結(jié)束語

經(jīng)過項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)，該測(cè)區(qū)像控點(diǎn)測(cè)量刺點(diǎn)位選擇合理，測(cè)量數(shù)據(jù)正確，資料整理清楚，經(jīng)內(nèi)業(yè)空三加密計(jì)算精度良好；數(shù)字化地形圖(DLG)數(shù)據(jù)達(dá)到入庫數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)字正射影像(DOM)數(shù)據(jù)未出現(xiàn)虛、重影現(xiàn)象，影像清晰，平面數(shù)學(xué)精度良好，數(shù)據(jù)整理規(guī)范。具有直觀逼真、獲取快捷等優(yōu)點(diǎn)。無人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)作為一種全新的測(cè)量技術(shù)，有著十分廣泛的應(yīng)用，并且在全國(guó)范圍也得到一定的推廣。

〔參考文獻(xiàn)〕

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收稿日期：2015-12-14；修改日期：2015-01-12

作者簡(jiǎn)介：吳智勇(1975-)男，福建漳州人，漳州市國(guó)土資源局工程師．

中圖分類號(hào)：P217;P231

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-5781(2016)01-0036-02