孔鵬飛（江西省基礎(chǔ)測繪院，江西南昌330000）

無人機低空遙感測繪作業(yè)流程及主要質(zhì)量控制要點探析

孔鵬飛（江西省基礎(chǔ)測繪院，江西南昌330000）

與傳統(tǒng)測繪模式相比，無人機低空遙感測繪系統(tǒng)可以提升測繪數(shù)據(jù)的精度，降低了數(shù)據(jù)誤差概率。因此，該系統(tǒng)的應(yīng)用可以直接促進測繪質(zhì)量的提高。本文從系統(tǒng)的組成要素入手，對無人機低空遙感測繪作業(yè)流程及主要質(zhì)量控制要點進行分析。

無人機；低空；遙感測繪作業(yè)流程；質(zhì)量控制要點

前言

隨著城市測繪規(guī)劃等工作重要程度的不斷提升，人們對測繪工作的重視程度也發(fā)生了相應(yīng)提升。在這種背景中，在測繪精度、測繪質(zhì)量等方面存在顯著優(yōu)勢的無人機低空遙感測繪系統(tǒng)逐漸開始被應(yīng)用于測繪作業(yè)中。為了保證系統(tǒng)優(yōu)勢的合理發(fā)揮，在實際應(yīng)用過程中，需要對航攝、像控布網(wǎng)等質(zhì)量控制點的控制工作加以重視。

1 無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的組成要素

無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的組成要素主要包含以下幾種：

1.1 全數(shù)字立體測量系統(tǒng)要素

該要素負責提供DOM、DLG產(chǎn)品以及DEM的生成和處理功能。該要素被應(yīng)用在測繪過程的后期階段中。

1.2 空中三角測量系統(tǒng)要素

該要素的功能是負責處理各類遙感信息，并利用原始影像信息獲得可供測繪人員使用的成品影像資料。

1.3 地面監(jiān)控系統(tǒng)要素

該要素的監(jiān)控功能是基于計算機等設(shè)備產(chǎn)生的。地面監(jiān)控系統(tǒng)的作用主要是通過對整個測繪作業(yè)過程中問題的發(fā)現(xiàn)，控制測繪質(zhì)量[1]。

1.4 無人機遙感平臺要素

該平臺是由數(shù)據(jù)傳感器、無人機、機載飛控等設(shè)備組成的。該要素承載著整個系統(tǒng)的遙感信息采集功能。

1.5 飛行控制系統(tǒng)要素

該要素的作用為控制飛行器的位置、高度、飛行速度等信息，提升飛行過程與被測區(qū)域的實際測繪需求的契合程度。

2 無人機低空遙感測繪作業(yè)流程

從整體角度來講，無人機低空遙感測繪作業(yè)流程中主要包含以下幾個步驟：

2.1 資料收集與空域協(xié)調(diào)步驟

在應(yīng)用無人機低空遙感測繪系統(tǒng)開展測繪作業(yè)之前，首先應(yīng)該將與被測區(qū)域有關(guān)的相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)資料全部收集起來。測繪人員需要利用當前已有資料中整理出一份有針對性的無人機低空遙感測繪系統(tǒng)應(yīng)用方案。除此之外，該步驟中獲得的資料還應(yīng)該被應(yīng)用在被測區(qū)域平高控制網(wǎng)布測工作中?？沼騾f(xié)調(diào)的作用是為無人機低空遙感測繪系統(tǒng)提供更加適宜的應(yīng)用空間[2]。

2.2 被測區(qū)域航線規(guī)劃步驟

航線是無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的主要運行參照。因此，在該步驟中，應(yīng)該嚴格按照系統(tǒng)的應(yīng)用要求規(guī)劃出合理的航線，保證航向、覆蓋區(qū)域的準確性和全面性。

2.3 航空遙感與質(zhì)量檢驗步驟

航空遙感是獲取被測區(qū)域遙感數(shù)據(jù)信息資料的關(guān)鍵步驟。為了保證數(shù)據(jù)質(zhì)量與后續(xù)使用要求相符，應(yīng)該嚴格遵循系統(tǒng)的操作要求和相關(guān)規(guī)范完成遙感信息的獲取過程。當從該步驟中獲得原始影像資料之后，需要對影像質(zhì)量進行檢驗。若檢驗結(jié)果顯示原始影像質(zhì)量不合格，則應(yīng)該在合理分析問題產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，重新規(guī)劃航線，再次進行測繪。若原始影像質(zhì)量合格，則可以進行后續(xù)步驟的處理工作。

2.4 航帶整理與畸變改正步驟

航帶整理步驟的作用主要是將各類遙感信息整合起來，獲得更加直觀的被測區(qū)域數(shù)據(jù)信息。若在該環(huán)節(jié)中發(fā)展某些數(shù)據(jù)存在問題，則需要及時對其開展畸變改正，優(yōu)化所有數(shù)據(jù)資料的質(zhì)量。

2.5 像控網(wǎng)優(yōu)化及像控點處理步驟

由于被測區(qū)域基礎(chǔ)地形條件及某些不確定因素的影響下，像控網(wǎng)的應(yīng)用常常會產(chǎn)生不適應(yīng)問題。對此，應(yīng)該根據(jù)實際情況及時對像控網(wǎng)進行優(yōu)化調(diào)整。當優(yōu)化工作結(jié)束之后，應(yīng)該結(jié)合被測區(qū)域開展像控點的采集和立體測量活動[3]。

2.6 模型處理步驟

這個步驟的處理對象是基于無人機低空遙感測繪系統(tǒng)自動空三的三維立體模型。該步驟為最終測繪成品的形成奠定了模型基礎(chǔ)。

2.7 DLG產(chǎn)品生成步驟

基于無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的DLG產(chǎn)品生成流程如圖1所示。從圖1可知，除了常規(guī)生成環(huán)節(jié)之外，補測工作與調(diào)繪工作也會對后續(xù)DLG產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

圖1 基于無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的DLG產(chǎn)品生成流程圖

2.8 DOM獲取步驟

DOM的獲取流程如圖2所示。

圖2 基于無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的DOM獲取

3 無人機低空遙感測繪作業(yè)測繪作業(yè)的主要質(zhì)量控制要點

為了保證測繪工作質(zhì)量，在利用無人機低空測繪系統(tǒng)開展測繪作業(yè)時，需要對以下幾種質(zhì)量控制要點加以重視：

3.1 航攝質(zhì)量控制要點

在實際的測繪作業(yè)中，航攝質(zhì)量的檢查對象主要包含以下幾種：①基于影像質(zhì)量的航攝質(zhì)量控制要點檢查：影像是否存在錯位問題、影像的色調(diào)與反差等參數(shù)與使用要求是否契合、影像清晰度；②基于飛行的航攝質(zhì)量控制要點檢查：航空器的行高變化、所得像片角度是否小于限差要求。

3.2 像控布網(wǎng)質(zhì)量控制要點

在該部分中，主要的質(zhì)量控制要點集中在以下幾部分中：①像控選點部分。為了保證像控選點的合理性，應(yīng)該保證點位目標清晰度、刺點點位與被測區(qū)域?qū)嵉啬繕艘恢滦浴⑾衿刂泣c與旁向重疊中線位置的重合性。②像控布網(wǎng)環(huán)節(jié)部分。為了保證最終布網(wǎng)質(zhì)量符合測繪作業(yè)要求，應(yīng)該保證布點密度合理、布點防御與被測區(qū)域地質(zhì)地形條件相符。③像控點采集部分。該部分是整個像控布網(wǎng)過程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。其質(zhì)量控制要點在于：基于無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的檢驗精度與相關(guān)標準要求相符、像控點測量方法可操作程度符合實際要求等。

3.3 航線質(zhì)量控制要點

這種控制要點發(fā)生在無人機低空遙感測繪作業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)中。其具體的控制對象主要包含以下幾種：

3.3.1 區(qū)域覆蓋對象

無人機低空遙感測繪系統(tǒng)在被測區(qū)域方面的要求為完整覆蓋整個區(qū)域。因此，在實際的測繪作業(yè)中，需要對覆蓋情況加以檢測。除此之外，地形高差參數(shù)也會對最終測繪質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的以往應(yīng)用經(jīng)驗表明，當系統(tǒng)攝影航高參數(shù)為地形高差參數(shù)的六倍時，所獲測繪數(shù)據(jù)的精度最高、質(zhì)量最好。因此，測繪人員需要加強對上述兩種參數(shù)是否屬于六倍關(guān)系進行檢測。

3.3.2 地面分辨率對象

就該對象而言，無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的地面分辨率參數(shù)設(shè)置情況如表1所示。當無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的測圖比例尺數(shù)據(jù)確定之后，測繪人員需要嚴格按照二者之間的對照關(guān)系進行參數(shù)設(shè)定。

表1 無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的地面分辨率設(shè)置參照

3.3.3 像片重疊度對象

這種對象是針對被測區(qū)域的最高位置而言的。為了保證該對象的控制質(zhì)量，應(yīng)該將像片的旁向重疊度范圍設(shè)置在30～60%之間；將像片的航向重疊度參數(shù)的范圍設(shè)置為60～80%之間。

3.3.4 航線走向?qū)ο?/p>

相對于航線部分的其他對象而言，航線走向?qū)ο髥栴}產(chǎn)生的影響更加廣泛。因此，在根據(jù)具體的測繪區(qū)域確定出航線走向之后，應(yīng)該加強對航線走向的檢查。當發(fā)現(xiàn)整個航線規(guī)劃區(qū)域中存在主點落水等不良問題時，應(yīng)該理科根據(jù)被測區(qū)域重新規(guī)劃航線，提升航線走向設(shè)定的合理性水平。

3.3.5 攝影基面對象

攝影基面是指無人機低空遙感測繪系統(tǒng)對被測區(qū)域之間的攝影位置參數(shù)。由于該參數(shù)直接影響后續(xù)測繪數(shù)據(jù)的形成，因此需要注重攝影基面設(shè)置合理性的檢查。

3.4 立體測圖質(zhì)量控制要點

為了保證無人機低空遙感測繪作業(yè)的立體測圖質(zhì)量，需要對以下幾方面加以重視：①空間地理信息屬性特征。在實際的立體測圖過程中，測繪人員需要對這類信息屬性特征的準確性加以重視；②地形要素。地形要素是基于無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的立體測圖環(huán)節(jié)的關(guān)鍵要素之一。在實際測圖過程中，需要重視該要素本身選擇、空間位置以及表達方法是否正確。

4 結(jié)論

無人機低空遙感測繪作業(yè)中主要包含資料收集、航線規(guī)劃、遙感信息獲取與處理、生成DLG產(chǎn)品與DOM等。為了保證無人機低空遙感測繪系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量，需要對攝影基面、立體測圖、像片重疊度等質(zhì)量控制要點的檢查工作加以重視。

[1]汪 沛，羅錫文，周志艷，臧 英，胡 煉.基于微小型無人機的遙感信息獲取關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2014，18：1～12.

[2]劉 洋.無人機傾斜攝影測量影像處理與三維建模的研究[D].東華理工大學，2016.

[3]朱大康.無人機低空攝影測量影像質(zhì)量控制的研究[D].東華理工大學，2016.

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2095-2066（2016）35-0132-02

2016-12-2