立体测绘型双翼民用无人机航空摄影系统的实现与应用

无人机摄影测量技术教程

目录 第一章绪论 1.1 摄影测量的定义和任务 (1) 1.2 正直摄影测量 (1) 1.3 倾斜摄影测量 (1) 第二章航测无人机 2.1 无人机基本知识 (7) 2.1 多旋翼航测无人机组成和原理 (9) 2.2 固定翼航测无人机组成和原理 (11) 第三章摄影测量基本原理 3.1 无人机空中摄影和航带计算 (15) 3.2 共线方程 (16) 3.3 双目立体视觉和立体观测 (20) 3.4立体影像匹配 (21) 第四章相机检校 4.1 概述 (26) 4.2 相机检校算法 (27) 4.3工程实例 (28) 第五章无人机航线规划和像控点测量 5.1 无人机航线规划原理和算法 (31) 5.2 无差分GPS无人机像控点布设与测量 (32) 5.3带差分GPS无人机像控点布设与测量 (33)

第六章空中三角测量加密 6.1 空三加密的目的和意义 (34) 6.2 空三加密连接点的类型与设置 (35) 6.2.1标志点刺点 (35) 6.2.2明显地物点刺点 (35) 6.2.3影像匹配转点 (35) 6.3光束法区域网空中三角测量 (35) 6.3.1光束法区域网空中三角测量的基本思想与内容 (35) 6.3.2解析空中三角测量的精度分析 (39) 6.4 inpho摄影测量系统空三加密 (41) 第七章矢量数据采集 7.1 矢量数据采集基本算法 (41) 第八章正射影像和数字高程模型 8.1 真正射影像的概念和制作原理 (42) 8.2 数字高程模型概念和采集方法 (46) 8.3 商用摄影测量软件制作DOM和DEM方法 (48) 8.3.1 inpho摄影测量系统生产DOM和DEM (49) 8.3.2Pix4D生产DOM和DEM (50) 第九章无人机倾斜摄影测量 9.1 概况 (60) 9.2 倾斜摄影测量原理 (60) 9.2.1 密集匹配算法 (61)

无人机数字摄影测量系统的设计和应用

无人机数字摄影测量系统的设计和应用 122 郑团结王小平唐剑 （总参测绘信息技术总站，陕西，西安，710054；西安大地测绘有限公司，陕西，西安，710054）摘要：无人机数字摄影测量系统为适应城市规模化测绘生产需要而设计开发，项目从机体设计、航线设计、通讯设计、监控设计、数据处理等各个层面，对航空摄影的原理、方法及相关参数进行了深入探讨和简要总结。项目进行了自动驾驶实验、超视距飞行实验、控制飞行实验、发动机空中停车紧急处理实验、干扰实验等常规实验，完成了数百平方公里摄影任务，实现了无人机摄影测量一体化的整合集成。应用结果表明，该系统具有“三高一低”的重要特性（高机动性、高分辨率、高度集成、低成本），而且更加适应城市规模化测绘生产需要。 关键词：无人机IMU DGPS数字摄影测量系统研制 分类号：TP965 Headquater 作者简介：郑团结（1975-）男，博士生,主要从事摄影测量和3S集成方向的研究. 作者简介：王小平（1959-）男，高级工程师，主要从事航测无人机研制应用研究. The Design and Application of Digital Photographic System Based On The Unmanned Aircraft Zheng Tuanjie Wang Xiaoping Tang Jian （the General Staff Surveying and Mapping Master Station,xi’an,710054? Xi’an Dadi Surveying and Mapping Company，xi’an,710054） Abstract：Digital photographic systems based on the unmanned aircraft was designed and manufacture for performing the cyber surveying and mapping,the project consists of airframe design,course line design, communication system design,control system design,data processing system design,this paper made a deeper research into the theory and the method of photography,and draw some conclusions of it.the project conduct a a whole set of test such as automatic guide,transcend sight flying,control flying,motor deadman's emergency handle,constructive interference,be successful in fulfilling the aerial photography over large areas,achieved integration photographic based on the unmanned aircraft.The application declared,the system has three merits, it’s mobile activity is higher,it’s resolution is better,it’s integration is better?and it is performing the cyber surveying and mapping. Keywords：Unmanned Aircraft?IMU?DGPS?Digital Photographic System 引言 3S技术、计算机技术、自动控制技术、数字通信技术的不断发展促使摄影测量的手段和方法推陈出新，数字摄影测量的技术成熟之后，其发展方向必然是高度集成、高度机动而面向大众，无人机摄影测量系统 ]2,1[ 的开发和应用不但丰富着“数字地球”的资源空间，而且改善着测绘科学的装备结构。 一、系统概述 无人机摄影测量系统是具有GPS导航、自动测姿测速、远程数控及监测的无人机低空定时摄影系统，系统以无人驾驶飞行器为飞行平台，以高分辨率数字遥感设备为机载传感器，以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标，主要用于地理数据的快速获取和处理。该系统利用单反数码相机、GPS、自动测姿测速设备、数传电台获取“数字城市”必需的影像数据、摄站坐标、摄影姿态；利用相关设备和程序实现影像纠正参数的初始标准化；利用数字摄影测量软硬件进行影像纠正拼接。从而为制作正射影像、地面模型或基于影像的城市测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。

无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用分析

无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用分析 发表时间：2017-04-20T10:00:09.717Z 来源：《基层建设》2017年2期作者：曲虎[导读] 本文对无人机航空摄影测量技术进行分析，并对该技术在我国地形测量的具体工作中的应用展开探讨。新疆地矿局测绘大队新疆乌鲁木齐 830028 摘要：科技时代不仅带动我国各个行业不断发展，同时也为我国进一步明确国土面积、国家地理环境及其他测量工作带来高质量、高效率。而我国地质地形测量相关部门为了进一步提高测量准确性，利用先进的无人机航空摄影测量技术，提高测量数据精确度的同时也使我国地形测量工作地先进性、科技性得到提升。因此，本文对无人机航空摄影测量技术进行分析，并对该技术在我国地形测量的具体工作 中的应用展开探讨。关键词：无人机；航空摄影测量技术；地形测量；应用摄影测量技术是指在对地形进行测量时，通过利用先进摄影设备对地形等进行拍摄，并通过无线网络将拍摄到的信息传输到计算机终端，而后相关人员则能够对拍摄到的信息处理后得到测量数据的过程。在初期我国测量技术最初只停留在地面测绘，而随着我国科技水平的不断发展，无人机的出现也使得我国地形测量技术种类增加，进一步达到促使我国测量工作水平的效果。而无人机航空摄影测量技术的投入使用，也使得我国地形测量面积不断增大，并因其效率高、测量速度块等优势为我国测量工作提供有利基础。 一、无人机航空摄影测量的技术无人机拥有成本低、机动灵活和拍摄范围大等优点，并且能够迅速、高效的取得高精度低空影像，令成果更加具备现势性。利用无人机对地籍展开航空摄影测量的工作，主要包括四方面的内容。即野外像控点的布设和测量、取得测区影像数据、内业空三加密、数字测图四个重要步骤。其中内业空三加密最为关键，主要输出加密后影像、记录影像大地的坐标和3个角元素文件、DEM数据、主动记录提取特征点的大地坐标文件、经过精确匹配后确定的用于空三平差与相对定向的定向点影像的坐标文件、照片的外方位元素和相机文件空三精度的报告等，任何影像只要经过空三加密，就可以直接导入并进行数字测图。 二、航空摄影测量技术在地形测量中的运用 1.航空摄像测量中的空中三角测量在航空摄像测量时，空中三角测量主要是在利用航空数码摄像器材，对地形进行准确的测量，人工不需要对航空摄像所拍数码影像的内定向设置进行干预，因为它能够运用系统设置，自动的完成相应的计算。在利用航空摄像对地形进行测量时，要想实现空中三角的测量，就需要人为的选取连接点，从而使相对定向顺利的完成。进而完成测量航带的连接、测量模型的连接等，再利用航空摄像测量中的连接点和像控点的位置进行调试，进而达到满足此地形航空摄像的测量比例绘制的要求，从而实现对此地形的准确测绘。 2.航空摄像测量时，立体采编的测量首先，在进行立体采编测量前，应保证采集现状地形与物体线节点数据的准确性，保证立体采编准确度的同时确保测量工作能够顺利开展；其次，在采编过程中，当其中内容包括等高线及水涯线时，要求采编人员需要用手绘形式将这两处进行采编；第三，在建筑区域进行地形测量时，需要将该地区内的房屋屋顶结构边缘部分进行准确确认并进行外业测量，并通过补测等方式对不准确的地方进行调整与修改，或运用自动化直角功能字的容对房屋测量结果进行调整。此外，对于部分无法测量的位置，需要对该位置进行准确、详细标记，以便于通过外业补测的形式对其进行测量，保证地向测量工作的准确性与完整性。 3.外业补测的辅助由于部分地区的地形特征较为复杂，且在使用无人机航空摄影测量技术时，由于部分区域无法利用航空摄影测量技术对其死角、复杂结构及隐秘位置进行准确测量，因此在这种情况下，仍需要由专业测量人员对其进行外部作业补充测量。而在具体外业补测过程中，人员需要对航空摄影无人机的拍摄测量结果进行最初核实与校准，并对测量中错误的地方及无法测量的地方进行标记，并通过测量人员对这写地方的补测及改正，是测量工作更加准确、全面。 三、无人机进行地形测量的可行性分析 1.具有安全性、可靠性在无人机航空摄影测量技术出现以前，我国许多地区在进行地形测量工作时，需要人员带着测量工具直接到测量地区进行测量。但由于部分地区山形复杂且过于陡峭，而部分地区更存在地质结构不稳定等状况，因此在这些地区内，测量人员的安全性无法得到保障；而在使用无人机后，人员可通过操控无人机对地势危险的地区进行航空拍摄测量，从而在一定程度上提高了人员安全，同时也因其先进的计算机水平得到提高测量工作可靠性的效果。 2.机动的灵活性与有人驾驶的飞机不同，无人机还拥有按事先预定好的飞行航线进行自动飞行的功能，而且还会在非常稳定的飞行状态下进行工作，大大的提高航线和拍摄控制的精度。在通常情况下，飞行平台的载油量最多是5千克，持续在空中飞行1600千米，在空中停留时间达到16小时以上，然而无人机的飞行高度控制在50米到1000米，高度控制的精度是10米，一次可设定100多个地形测量的航点。并且无人机在完成设定航点采集的同时，就能够迅速把新的地面测量的航点上传到无人机，这样有效的降低无人机降落后再输入数据的情况，使无人机具备很强的灵活性。 3.数据处理费用较低与有人驾驶的飞机进行比较，普通巡逻直升机的价格是无人机的飞行平台和控制系统的总价五倍。并且无人机的控制人员要想考取飞行执照也非常的简单，大大的缩短上岗的时间。高强度的轻质量碳纤维复合材料是无人机的机身材质，在维修与保养方面显得更加方便。搭载的影像处理设备也具有很好的兼容性，在数据处理的方面也不需要太高的硬件配置，成本费用非常低。 4.运用高分辨率多角度的影像进行测量因为无人机内装有高精度的数码成像设备，拥有倾斜或垂直摄影的技术水平，平面影像除通过竖直的拍摄获取外，也能够运用低空飞行，利用多角度的摄影来取得建筑物多面高分辨率纹理的影像，此特点有效的解决高层建筑遮挡的问题，卫星、遥感技术这方面也是不可比拟的。四、结论

无人机低空摄影测量技术在美丽乡村建设中的应用_杨五一

总第102期第4期 无人机低空摄影测量技术 在美丽乡村建设中的应用 杨五一 （厦门海沧市政建设管理中心福建厦门361026） 摘要：本文结合党的十八大提出的建设美丽中国和厦门目前正在实施的美丽乡村建设，探讨无人机在美丽乡村建设中的应用，作者以厦门市海沧区东孚镇美丽乡村项目为背景，使用无人机低空航测系统获取影像数据，得到1:2000数字测绘成果，通过成果对比，介绍了无人机低空摄影测量相较于传统航空摄影测量和工程测量的优势，阐述了无人机航测技术手段所获取的数字成果用于新农村规划设计方面的可行性和有效性。 关键词：无人机摄影测量；空中三角测量；地形图；DOM 1引言 党的十八大提出建设美丽中国的方针，美丽乡村建设是生态文明建设的重要组成部分，是建设美丽中国的重要组成部分。在加快新农村建设步伐之中，农村土地信息调查和规划设计起着至关重要的作用。在新农村规划建设过程中，数字测绘产品如数字正射影像、数字线划图等作为基础的数据输入和数据依据，是土地信息调查和规划设计中的不可或缺的组成部分。 传统地信息调查和规划设计中，采用高空摄影测量或卫星遥感的测量手段以获取大范围影像数据，但具有成本高、分辨率低等缺点。为获取大比例尺，如比例尺为1:5000、1:2000的地形图时，往往采用传统的工程测量的方式进行，但工程测量获取测绘成果的方式制作周期长、自动化程度低、成本高，具有一定的局限性。无人机是一种灵活机动的数据采集平台，采用无人机进行低空摄影测量获取快速可靠的测量成果已广泛应用于农村规划和建设：文献［1］中利用无人机遥感信息提取进行用地类型现状提取用于新农村规划；文献［2］中利用无人机遥感系统进行土地复垦；文献［3］则针对无人机所采集的数据进行农村宅基地半自动提取。 笔者以厦门市海沧区东孚镇美丽乡村项目为应用案例，介绍无人机航测数据采集方法和数据处理手段，对所获取的数据成果进行精度评定，分析无人机航测系统的特点和优势，对其应用前景进行展望。2无人机低空航测系统组成、特点近年来，无人机（UAV，Unmmanned Aerial Veh-icles）技术得到了长足发展，基于无人机飞行平台的低空摄影测量技术已显示其独特优势。无人机低空航测系统以无人机为飞行平台，搭载非量测数码相机，并集成相应的飞行控制系统，由地面控制系统实现航迹规划，实现自动化精的确获取地面影像数据。 相较于传统航空摄影测量，无人机低空摄影测量具有如下独特优势：购置和维护成本极低；随着国家政策对低空空域的逐渐开放，无人机的审批流程和作业方式更加机动灵活；受天气影响小；能快速获取大比例尺的高精度精细影像，制作周期短［2］。因此，它弥补了传统航测和工程测量的不足，是获取大比例尺地形图技术手段的一种有力补充。 但与此同时，由于无人机所搭载的相机为非量测相机，成像具有较大的畸变差；飞行姿态容易受风力影响，导致其旋偏角过大，匹配难度高、效率低；无人机所采集的数据重叠度高，影像数据量大等这些特点，使得无人机影像数据处理具有一定难度。 3无人机数据处理流程 采用意大利Menci公司的APS数据处理软件，可以处理带有GPS的无人机数据影像，并可用于制作DTM、等高线、正射镶嵌影像等。其处理流程如下图1所示。 无人机低空摄影测量技术在美丽乡村建设中的应用25 ··

无人机摄影测量技术教程

目录 第一章绪论 1、1 摄影测量得定义与任务 (1) 1、2 正直摄影测量 (1) 1、3 倾斜摄影测量 (1) 第二章航测无人机 2、1 无人机基本知识 (7) 2、1 多旋翼航测无人机组成与原理 (9) 2、2 固定翼航测无人机组成与原理 (11) 第三章摄影测量基本原理 3、1 无人机空中摄影与航带计算 (15) 3、2 共线方程 (16) 3、3 双目立体视觉与立体观测 (20) 3.4立体影像匹配 (21) 第四章相机检校 4、1 概述 (26) 4、2 相机检校算法 (27) 4.3工程实例 (28) 第五章无人机航线规划与像控点测量 5、1 无人机航线规划原理与算法 (31) 5、2 无差分GPS无人机像控点布设与测量 (32) 5.3带差分GPS无人机像控点布设与测量 (33)

第六章空中三角测量加密 6、1 空三加密得目得与意义 (34) 6、2 空三加密连接点得类型与设置 (35) 6、2、1标志点刺点…………………………………………………… 35 6、2、2明显地物点刺点……………………………………………… 35 6、2、3影像匹配转点 (35) 6.3光束法区域网空中三角测量 (35) 6、3、1光束法区域网空中三角测量得基本思想与内容…………… 35 6、3、2解析空中三角测量得精度分析…………………………… 39 6、4 inpho摄影测量系统空三加密 (41) 第七章矢量数据采集 7、1 矢量数据采集基本算法 (41) 第八章正射影像与数字高程模型 8、1 真正射影像得概念与制作原理 (42) 8、2 数字高程模型概念与采集方法 (46) 8、3 商用摄影测量软件制作DOM与DEM方法……………………… 48

航空摄影技术标准

1、航空摄影技术规范 （1）《全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术规定》 （2）GB/T 18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》 （3）全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》（CH/T2009-2010）（4）《国家基础航空摄影补充技术规定》 （5）GB 12898-2009《国家三、四等水准测量规范》 （6）GB/T 19294-2003《航空摄影技术设计规范》 （7）《低空数字航空摄影规范》（CH/Z3005-2010） （8）《低空数字航空摄影测量外业规范》（CH/Z3004-2010） （9）MH/T 1005-1996《摄影测量航空摄影仪技术要求》，中国民用航空总局（10）MH/T 1006-1996《航空摄影仪检测规范》，中国民用航空总局 （11）GB/T 16176-1996《航空摄影产品的注记与包装》 （12）《国家基础航空摄影补充技术规定》，国家测绘局 （13）GB 15967-1995《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》 （14）GB/T 6962-2005《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影规范》（15）GB 7931-2008《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量外业规范》 （16）GB 7930-2008《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量内业规范》 （17）GB/T 20257.1-2007《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图图式》 （18）GB 14804-93《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图要素分类与代码》（19）GB/T23236-2009《数字航空摄影测量空中三角测量规范》 （20）GB/T 18326-2001《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》 （21）CH 1002-1995《测绘产品检查验收规定》 （22）CH 1003-1995《测绘产品质量评定标准》 （23）国测国字【1997】20《测绘生产质量管理规定》 （24）GB/T 18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》 （25）GB/T24356-2009《测绘成果质量检查与验收》

浅析无人机航空摄影测量系统及应用

浅析无人机航空摄影测量系统及应用 发表时间：2017-10-26T19:53:11.473Z 来源：《建筑科技》2017年9期作者：舒永国 [导读] 发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要，是做好应急救急工作的迫切需要，是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此，本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 北京市自来水集团禹通市政工程有限公司北京 100089 摘要：测绘测量技术系统是应对自然灾害、有效处置突发事件、构建完善保障系统与加强防灾减灾工作建设的重要组成部分，也是目前的一个重要战略问题。发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要，是做好应急救急工作的迫切需要，是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此，本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 关键词：无人机；航空摄影；测量系统；应用 1、前言 航空数字摄影测量是基础地理信息采集的最有效手段之一。随着计算机技术的发展和微处理机的广泛应用，政府各部门对测绘资料的需求越来越大，对资料现势性要求越来越高，对资料所能包涵的信息容量越来越多。无人机航空摄影测量作为一种新型的测量方式不断呈现在大家的面前，伴随着高科技技术环境下测绘技术与测绘装备的快速发展，融合了无人机技术、航空摄影技术、移动测量技术、数字通信技术等一系列新兴技术形态的无人机航空摄影测量系统成为防灾减灾的重要手段，它建立起一整套综合应急测绘保障服务系统。 2、无人机航空摄影测量系统 目前，国内已经投入使用的无人机航空摄影测量系统有“华鹰”、“飞象”、“QuickEye”等。无人机航空摄影测量系统主要由硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括机载系统和地面监控系统；软件系统则涵盖了航线设计、飞行控制、远程监控、航摄检查、数据预处理等五个主要的系统。 2.1硬件系统 2.1.1无人机机载系统 在整个无人机航空摄影测量系统构成中，无人机作为主要的系统搭载平台，是整个系统集成与融合的重要基础。这一硬件系统主要由无人机、数字摄影系统、导航与飞行控制系统、通信系统等部分构成。在该系统工作的过程中，整个系统会按照预先设定的航线进行相应的自主飞行，并且完成预先设定的航空摄影测量任务，同时实时地把飞机的速度、高度、飞行状态、气象状况等参数传输给地面控制系统。 2.1.2地面飞行监控系统 这一分支系统是影响飞行平台运行的重要因素，主要有电子计算机、飞行控制软件、电子通信控制介质和电台等设备。在飞行平台的运行过程中，地面飞行控制系统可以据无人机飞行控制系统发回的飞行参数信息，实时在地图上精确标定飞机的位置、飞行路线、轨迹、速度、高度和飞行姿态，使地面操作人员更容易掌握无人机的飞行状况。 2.2软件系统 2.2.1航线设计软件 航线设计在无人机航空摄影测量系统中扮演着十分重要的角色，其直接决定了整个系统工作的方向和精准度。这一分支系统作为信息采集的关键步骤，需要对于系统运行经过的作业范围、地形地貌特点、属性精度要求、摄影测量参数以及摄影测量的结果进行综合设定。航线设计软件需要对相关的工作参数进行综合设定，诸如计算行高、重叠度和地面分辨率等飞行参数，进而获得飞行所需的曝光点坐标、基线长度等参数。此外，航线设计软件还有一个十分重要的功能，那就是对于设计好的航线进行检查，诸如：航线走向、摄影基面、行高、地面分辨率和像片重叠度等。 2.2.2数据接受与预处理系统 这是无人机系统中最为重要的软件系统，也是无人机航空摄影测量系统室外作业的最后一步，直接影响到后续的图像数据处理质量。一般情况下，无人机航空摄影测量系统在影像获取过程中，由于受外界和内部因素的影响，可能降低获取的原始图像的质量。为避免原始图像后续处理的质量问题，在影像配准、拼接之前，必须对原始影像进行预处理。这一预处理的过程，先后涵盖了图像校正、图像增强等方面。 3、项目应用实践 3.1工程概况 井山水库位于抚河流域东乡河南港支流黎圩水上游，地处江西省抚州市东乡县黎圩镇内，坝址位于南港支流东乡县黎圩镇井山村上游河段1.0km狭谷段，坝址区距黎圩镇约5km，距东乡县县城约25km，控制流域面积25.2km2，正常蓄水位83.00m（黄海高程，下同），总库容2250×104m3，是一座灌溉、供水等综合效益的中型水利枢纽工程。 3.2外业测量 3.2.1航摄 航摄仪采用Sonya7R，焦距35mm，相幅大小为：7360×4192，像元分辨率为4.88um。本次无人机航摄分两个架次进行，由GPS领航数据计算相对飞行高度为724m，地面分辨率为0.09m，航摄面积约10km2。两个架次飞行质量和影像良好，影像清晰度较高，且照片色彩均匀，饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。本次飞行航向重叠度为75%，旁向重叠度为50%。 3.2.2像控测量 像控点的布设应能够有效控制成图的范围，测区的四周及中心位置必须布设控制点，根据测区的情况，每个测区布设控制点20多个，且都设置为平高点。 3.2.3空中三角测量 本项目采用SVS软件进行空三加密，根据航空飞行及影像分布情况，将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，即采用自动匹配进行像点量测，剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求，保证在2/3个像素以内。加入外业像控点对本

无人机航空摄影测量在困难地区的应用

无人机航空摄影测量在困难地区的应用 发表时间：2016-10-28T15:57:17.640Z 来源：《基层建设》2016年12期作者：史乐生[导读] 摘要：当传统全野外数据采集法测绘地形图，受各方面环境影响，不便直接进入作业区开展测绘时；当载人航空摄影测量因成本高度，受环境影响等原因，不具备飞行条件时，无人机航空摄影测量显示了极强的适应性。鉴于此，本文对无人机航空摄影测量在困难地区的应用进行了分析探讨。 义马豫西地质工程有限公司河南省三门峡义马市 472300摘要：当传统全野外数据采集法测绘地形图，受各方面环境影响，不便直接进入作业区开展测绘时；当载人航空摄影测量因成本高度，受环境影响等原因，不具备飞行条件时，无人机航空摄影测量显示了极强的适应性。鉴于此，本文对无人机航空摄影测量在困难地区的应用进行了分析探讨。关键词：无人机；航空摄影测量；困难地区地形图一、无人机航空摄影测量系统概述无人机航空摄影测量系统融合了多种先进的技术类型，因而表现出了很多的应用优势，主要有体积小、重量轻、精度高、反应迅速、飞行条件低成本低等技术特点。航空摄影测量系统，由于搭载了最新的摄影技术，可以将影像的分辨率控制在0.05—0.2M之间，进而有效的满足1：500—1：2000的比例尺的地理测量要求。随着无人机系统技术的不断成熟，这一系统的影像获取能力得到了大大的提升，每架飞机一天之内可以完成接近60平方公里的野外地形测量工作，使得短时间内完成大面积的航空摄影测量工作也成为现实，并且整个飞行系统受到云层的干扰和影响较小。无人机航空摄影测量系统已成为卫星遥感传统航空遥感的有效补充，提高了遥感技术在小范围、零星区域完整获取数据的水平和能力，满足了工程更高精度要求。该系统已经形成了一整套适时快速的工作模式，各个系统的配合也日趋完善。其中无人机的动力系统主要是采用燃油系统或电动装置。航空摄影测量系统及飞控系统是整个系统的重要组成部分，成为完成工程任务要求的技术指标并实现完整覆盖。无人机飞行发射，有弹射架辅助弹射、车载弹射和滑跑助力等方式，而降落时可采用伞降或滑降，不同机型设备有着不同的要求，具有各自优缺点，根据环境不同要求，可选择合适的装备。 二、作业需注意的重要环节 1、像控点测量按照新一代数字航空摄影测量解算软件MAP AT 3.2要求，进行区域网布点。航空摄影测量像控点地面标志宜采用圆形标志，直径为1.0m，布设时使用白色涂料或油漆附着于地面，点位周围无草木遮挡，颜色及标志中心清晰明亮，与周围的地面反差最大。如图1。 像控点的平面位置和高程采用Leica RTK双频接收机测量。解求坐标转换参数时重合点大于5点，均匀分布并覆盖布设测量区域，平面坐标转换的残差绝对值小于2cm。 2、无人机航空摄影无人机具有可靠性高、飞行场地适应性强、飞行姿态平稳、航片质量高、维护便捷、成本低等优点。本次航摄采用Nikon D800数码相机，相机镜头焦距为35mm，其像元尺寸为4.88um，图像分辨率为7360×4912像素。本项目飞行航高约800m。航飞面积约35km2。根据摄影区域地形情况、起飞场地情况以及摄影分辨率要求等要素，使用无人机低空遥感系统自带程序进行自动航线设计。按照数码航测新型解算理论（多基线自动空三解算）要求，航线设计为航向重叠75%～85%，旁向重叠45%～55%。共飞行26条航线。本工程航迹总图如图2。具体飞行时间是在飞行日的正午期间，以减少高差阴影。航摄时起飞和降落的地面风力为1～2级，空中飞行的风力为不大于4级。空气能见度良好。实际航摄影像覆盖，航向覆盖超出摄区边界线大于两条基线；旁向覆盖超出摄区边界线大于像幅的50%。像片航向重叠度均大于80%，旁向重叠度均大于45%。旋偏角小于15°。影像无重影、虚影。影像反差适中、层次丰富、能辨别与摄影比例尺相适应的细小地物影像，满足外业全要素精确调绘和室内判读的要求。影像色彩饱和度适中，无暗影和光晕。 3、航测调绘本次调绘采用全野外调绘法，使用影像图进行调绘。调绘工作是保证地形图地理精度的主要环节。调绘作业做到走到、看到、问到、判读准确、描绘清晰、符号运用恰当，注记准确无误，以保证调绘质量。调绘完成后进行幅幅相接，接边后调绘人员注明接边情况和签名。 4、图根控制测量和参考点测量为进一步提高地形图质量，本项目施测了大量地形、地貌点，供内业处理数据时参考。这些点使用Nikon DTM530型全站仪施测。图根控制点采用RTK测量，测绘方法与像控点测绘方法相同，可做为加密控制点或检校点使用。 三、质量检查

无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景探讨 刘坤生

无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景探讨刘坤生 发表时间：2018-09-12T16:24:23.613Z 来源：《基层建设》2018年第22期作者：刘坤生梁宗兵 [导读] 摘要：本文从无人机低空航测技术发展现状入手进行分析，就这一技术在城市测绘保障工作中的应用前景进行了探讨。 甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院甘肃省酒泉市 735000 摘要：本文从无人机低空航测技术发展现状入手进行分析，就这一技术在城市测绘保障工作中的应用前景进行了探讨。 关键词：无人机低空摄影测量；城市测绘保障；应用前景 引言 无人机航摄技术在当前得到了迅猛发展，将其与测量技术手段结合在一起就能够为很多具有测量难度的工作提供技术保证，在城市测绘工作中，由于很多角落或者地形复杂区域的测绘难度大，使用无人机低空摄影测量可以提升其测绘的效率与质量。 1 无人机低空摄影测量技术发展现状 伴随无人机低空摄影测量技术日趋成熟，无人机低空摄影测量技术逐一渗透至各个领域，例如：海洋遥感、精确农业及森林火灾等，甚至有西方发达国家将全球鹰与成像SAR 技术相结合应用于海洋监测研究领域。从可见光遥感角度来看，西方发达国家无人机低空摄影测量普遍搭载高精度POS 技术大大提升其自动化程度降低地面控制数量，但是受成本投入因素的限制，国内无人机低空摄影测量尚不存在搭载高精度POS 的例子。同时，我国多家单位对于无人机低空摄影测量技术开展深入技术研究现已累积一定技术经验，例如：以西安某测绘企业为例自主设计多套无人机遥感系统，现已实现获取城市地区高分辨率色彩影像。 一般说来，无人机属于低空飞行状态其飞行高度不低于50米不超过1000 米，是近景航空摄影测量技术，并且其摄影精度达到亚米级要求且精度范围处于0.1 米至0.5 米间符合1:1000测图要求，完全满足城市建设精细测绘要求。同时，无人机低空摄影系统成本低廉且耗损较少，尤其是对于系统保养及系统维修方法较为便捷，不需要修建起降机场，并且操作人员培养周期较短，是目前将测量与摄影有机结合的航摄技术，初步实现以测绘需求为出发点进行航摄飞行作业。此外，加大对于无人机遥感系统工程化研发的重视程度，对于立足其经济性、高效性及机动性优势实现阴雨雾霾天获取合格影像数据具有显著价值作用。 无人机低空摄影测量技术以获取高分辨率数字影像为主要目标以无人机为飞行平台以高分辨率数码相机为传感器系统集成应用3S 技术获取强现势性、大比例尺、真色彩及小面积航测遥感数据。同时，无人机低空摄影测量能快速获取处理基础性地理数据，为制作区域测绘影像、正射影像及地面模型提供直观可靠便捷的数据支持，并且无人机低空摄影测量不受气候条件及空中管制的影响实现恶劣气候条件获取影像数据，具有机动灵活性较高等鲜明特点。即便无人机设备发生故障，不存在出现人员伤亡事故的可能性，安全性较高。此外，无人机能云下超低空飞行弥补卫星光学遥感及普通航空摄影技术的不足。 2 城市测绘保障应用无人机低空摄影测量技术的前景 与其他航测技术相比，无人机低空摄影测量系统具有分辨率高、视角宽及续航时间长等鲜明技术特点及机动灵活、操作方便、自动化水平高及低成本等应用优势，适用于高分辨率低空近景摄影测量，尤其是重点区域及高危区域遥控航摄，不止是负责百平方千米量级测区1:500 至1:10000 大比例尺测图任务最为经济的技术手段，更是满足用户高效率、高分辨率及时效性测绘应急保障任务需求的航摄技术[5]。同时，无人机低空摄影测量具有现势性高、面积小、比例尺大及像素清晰等鲜明特点，是卫星遥感技术及普通航空摄影不可或缺的补充技术。无人机低空摄影测量不止能为DLG 产品、高精度DEM 格网、制作重点地区正射影像及生产大比例尺影像地图提供高分辨率清晰影像数据源，更能满足城市信息化建设获取大比例尺基础性地理空间数据的需求。同时，受技术水平限制，无人机低空摄影测量技术数据处理存在低空飞行器影像重叠度规则不足、倾角过大、像片数量过多及像幅过小等问题难以实现配准及选取影像匹配全自动连接点。近几年来，在影像匹配技术、自动空三技术及海量影像数据处理技术日趋成熟的大背景下，无人机低空影像数据处理软件类型不断丰富，例如：Inpho 系统、PixelFactory 系统及DPGrid 系统等，初步实现自动化数据处理。伴随建设信息化城市进程不断深化，全新规划及实施改造的城区对于所处区域及影响范围内强现势性、高分辨率、大比例尺及高精度网格数字测绘产品较为缺乏。虽然已发射高分辨率卫星影像分辨率达到0.5 米级，但是无法满足1:500至1:12000 大比例尺成图要求，而无人机低空摄影测量技术侧重于为重点区域提供数字线划图DLG、数字栅格图DRG、高精度数字高程模型DEM、正射影像DOM 及高分辨率航摄像片等测绘产品。同时，由于无人机低空摄影测量技术所获取影像分辨率高，经摄影测量处理后正射影像已成为处理应急指挥任务及规划任务的一手资料，并且应用无人机低空摄影测量技术能获取城市及重点区域多角度高分辨率遥感影像，切实解决普通航摄技术及地面摄影技术无法拍摄的死角问题。 此外，值得注意的是，在城市测绘工作过程中，三维建模技术的应用也是一大热点。以基于倾斜摄影与3ds Max 插件开发技术的建筑物快速建模为例，首先把获取的影像进行空中三角量测，进一步获取高精度的外方位元素；然后，由3ds Max 插件，以所提供的外方位元素为依据，同时结合共线方程，使基于倾斜影像的建筑物多片立体量测得到有效实现，进一步把所测得的数据输入到3ds Max 平台，使三维模型得到有效生成；完成上述作业之后，以三维信息为依据，将模型每个面在影像上相应的最优化纹理信息提取出来，然后使纹理自动映射得到有效实现，最终输出模型。 结束语 总之，作为新型摄影测绘技术，无人机低空摄影测量技术具备经济性、快速性、灵活性及机动性等应用优势，是负责百平方千米量级测区大比例尺测图任务最为经济高效的技术方法，能满足城市建设高分辨率、高效率及准确性测绘保障任务的需求，对于城市测绘保障具有不可比拟的积极作用，为加快城乡一体化建设进程及建设智慧型城市、数字化城市作出杰出贡献。 参考文献 [1]付帅. 测绘保障中无人机低空摄影测量的应用[J]. 世界有色金属,2017(02):175-176. [2]王小军. 城市测绘保障中无人机低空摄影测量的应用与前景[J]. 低碳世界,2017(20):47-48. [3]曹强. 城市测绘保障中无人机低空摄影测量的应用前景[J]. 工程建设与设计,2017(20):217-218. [4]林波. 无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景分析[J]. 烟台职业学院学报,2017,23(03):75-77.

无人机低空摄影测量成图精度研究

分类号__________ _ 单位代码___________ 学号_________ __ 密级___________ 本科毕业论文（设计）无人机低空摄影测量成图精度研究 院（系）名称： 专业名称： 年级： 学生姓名： 指导教师： 年月日

目录 摘要 (4) Abstract (5) 前言 (6) 一、无人机低空摄影测量系统及其关键技术 (6) （一）低空摄影测量系统 (6) 1.快速机动的响应能力 (7) 2.高分辨率遥感影像数据的获取能力 (7) 3.成本低，安全可靠 (7) （二）低空摄影成图的关键技术 (8) 1.摄影外业控制测量 (8) 2.摄影内业处理技术 (8) 二、无人机低空空摄影测量成图精度研究分析 (9) （一）无人机低空摄影测量成图精度的影响因素 (10) 1.影像的重叠度 (11) 2.像片倾斜角与旋偏角 (11) 3.航带弯曲度 (12) 4.航带内最大高差 (12) （二）测区像片控制点的分布 (12) （三）精度分析 (12) 1. 理论精度分析 (15) 2.实际地形图精度分析 (15) 3.DOM实际精度分析 (17) 结论及展望 (19) （一）结论 (19) （二）展望 (19) 参考文献 (22) 致谢 (22)

摘要 无人机技术由于其具有时效高、分辨率好以及较低的成本、风险、可重复性等优势，应用非常广泛，譬如在地震中测量中的应用，自然灾害的检测以及气象的检测等。对于无人机低空摄影测量技术，由于可以实现大面积且常规方法难以摄影的地区、已发生突发自然灾害的地区的摄影测量，因而已成为现今获取地理数据常用的技术手段。本文以低空数字摄影测量系统为研究对象，着重就无人机低空摄影测量成图精度进行分析，包括试验数据的获取，摄影质量的检测，测区的像片控制点分布以及数据处理精度，最后比较得出结论。希望通过本文无人机低空摄影测量成图精度的分析，为相关人员提供借鉴和参考。 关键词：无人机技术；无人机低空摄影测量技术；成图精度研究

无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用分析

无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用分析 发表时间：2019-03-25T11:51:53.267Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：王素伟 [导读] 摘要：随着电子技术的快速发展，现代测量技术不断的被开发和应用。 邢台市勘察测绘院河北邢台 054000 摘要：随着电子技术的快速发展，现代测量技术不断的被开发和应用。其中无人机航空摄影测量技术作为一种现代技术，以无人机为载体，通过影像传感器获取航空遥感影像，再通过图像处理技术对航拍遥感影像进行处理，获得精准的地形测量资料和数据，在地形测绘中具有广阔的前景。本文对无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用进行了分析探讨。 关键词：无人机；航空摄影；地形测量；应用 引言：无人机航空摄影测量技术，具有实时性、成本低、响应快、灵敏度高的优势，可以在低空位置获取光学图像、地址地形图像，其综合运用了多种先进技术，大大提升了无人机航空摄影测量技术性能，在地形测绘中特别是在山区等大比例尺地形测量中，发挥出了卓越的性能，提高了地形测绘工作的效率。 1无人机概述 无人机指的是无人驾驶的飞机，是一个复杂的一体化系统，集电子、航空、图像识别以及地理信息等各种功能于一身，通过无线电遥控设备和自备程序对其进行控制，机上装置自动驾驶仪和控制程序装置，广泛应用于通信、卫星导航、测绘、飞行自动控制及航空巡查等各个领域。无人机技术的应用，解决了低空摄影测量的关键问题，能运用最新技术及时获取最全面、最真实、最准确的数据信息，近年来随着无人机技术的快速发展，新型智能无人机不断出现，逐步应用在民用行列。其中无人机应用于地形测绘中，具有应用成本低、生存力强、机动性强等诸多方面的优势，利用无人机进行地形测绘，将大量的人力从繁重的测量工作中解脱出来，促进了测绘效率和测量准确性的提高。无人机在地形测绘中发挥了重要的作用，具有良好的发展前景。 2无人机航测技术的特点 2.1自动化程度高。无人机自动化程度高，升空和飞行速度很快，能按照预定的飞行航线能快速到达测量区域，脱离人的视线范围也能按照预定航线飞行，对航线有着较高的精度控制。而且操作方便，能拍摄高精度的影像，快速获得遥感监测的结果。除此之外，无人机有自动检测和修复故障的功能。 2.2智能化程度高。无人机具有高度的机动性和灵活性，不用专业起降场就能进行地形测量，升空作业所耗时间短，运行成本低，操作系统简单，测量工作人员能快捷操作，操作手法较为简单。而且，无人机与地面机能实时网络连接，将采集到的数据及时发回地面进行处理，提高数据处理的灵活性和高效性。 2.3测量精确度高。无人机的摄像设备覆盖面积较大，拍摄图像分辨率较高，能达到分米级，有利于精确定位所测地形。 2.4测量效率高。地形测绘使用的无人机机型较小，勘测传输数据速度较快，工作效率较高，在降低人工劳动强度的同时，也有效降低了人工往返测量的劳动成本。 2.5测量成本低。无人机本身价格不太昂贵，航测和处理数据耗费资金低，一次投入可以重复受益，具有很高的性价比。无人机不需要驾驶员，使得地形测绘工作更为安全可靠，而且飞机设备维护保养方便，成本不高。另外，无人机搭载影像处理设备具有较好的兼容性，数据处理的硬件配置要求不高，节省了数据处理的成本。 3无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用 无人机航空摄影测量技术与普通航空遥感和卫星遥感相比，具有实时性、成本低、响应快、灵敏度高等优势，可以在低空位置获取光学图像、地质地形图像，在地形测绘中发挥着重要的作用。 3.1测量地形图。无人机设置了航拍功能和红外拍摄辅助功能，航拍效果大大增强，替代人工拍摄，大幅提升地形测量的效率和效果。无人机通过自身程序控制主体，无线电遥控装置作为辅助控制设备，在每次测量起飞前，预先设定好飞行轨迹，科学设定飞行高度、角度、速度等。飞行过程中事先设计路线，具有较高的稳定性，能够高强度航拍作业。无人机遥感系统通过遥感器获取多光谱数据，在校正后形成数字高程模型和正射影像图，经过对所获取的监测数据对比和分析，为地形测量提供准确数据。特别是对于地形复杂、人力难以到达的区域，利用无人机进行地形测量，克服了人力难以到达的困难。在地形测量中，无人机遥感系统通过高精度合成孔径雷达干涉测量技术和激光雷达技术，可以得到高精度的数字高程模型，科学的分析和监测地形变化、地面沉降、滑坡体变形等，为地形测量提供详细的影像资料参考。需要注意的是，在无人机航空摄影测量技术应用中，采集的地形信息和数据要准确无误，保证内业立体采集信息精准。可以通过手绘方式采集水涯线和等高线信息，要标记处理采集不到的部位，以便外业进行测量和采集，确保地形测量的完整性。 3.2无人机航拍测量设备。当前无人机仪器挂载设备主要利用航拍，随着卫星技术和数据通信技术的快速发展，无人机挂载设备正逐步向视屏传送方向发展。当前，无人机航空摄影测量技术通过航空拍摄资料和全球定位导航系统信息的有效融合，换算航空拍摄的资料与地面测量的参数关系，获得地形情况的真实测量数据。无人机航拍测量地形主要包括野外像控点的布设和测量、取得测区影像数据、内业空三加密、数字测图四个方面，内业空三加密是其中最重要的环节，它主要输出加密后影像、记录影像大地的坐标和3个角元素文件、DEM 数据、各种坐标文件等主要内容，过空三加密可以将任何影像进行数字测图。随着该技术的成熟，将来无人机测绘技术的应用将极大地促进地形测量工作的发展。特别是用无人机测量复杂的地形，不仅降低人力成本，还能高效准确的获取数据，最大程度的降低环境、气候等因素对信息采集和勘测的影响。同时，无人机测量技术可以实现对获得数据的正确分析，确保地形测量的准确高效。 3.3无人机未来发展趋势。在地形测量领域，利用无人机航空摄影测量技术的拍摄优势，能更好的完成恶劣环境条件下和复杂地质条件下的航空拍摄，通过无人机的高分辨率相机准确拍摄目标物，对相关数据和信息进行特殊加密处理，从所测数据中归纳总结出相关地形图像信息，结合其他测绘手段，对获取的数据进行查漏补缺，通过高精度测量技术勘测地形。比如利用无人机技术能够高效快速的测量地形复杂区域的数据，拍摄图像准确、快速、成本低。未来随着无人机技术的不断发展和完善，将会应用更加科学先进的勘测技术和测量手段，提高地形测量的精准度，在地形测量测绘工作中发挥出更加显著的优势。 4结语 无人机航空摄影测量技术具有可靠性、机动性等诸多优势，无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用，大大提高了地形测量的效率和精确性，而且降低了测量的成本。随着遥感技术、计算机技术、航空技术的有效融合，无人机航空摄影测量技术的优势越来越明显。