无人机航测成果精度分析

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无人机航测技术在工程测量中的应用分析

I G I T C W技术应用Technology Application138DIGITCW2024.02伴随着信息化社会的来临，无人机技术得到了迅猛的发展，并在各行各业起到了重要的作用。

在工程测量中采用无人机航测技术，可以极大地减轻测量工作的负担，显著提高测量资料的精度和工作效率，推动工程测量事业向更先进的方向发展。

1 无人机航测技术在工程测量中的应用优势（1）安全性高。

以前，由于受到技术条件的限制，工程测量主要依赖于人工操作。

但是，在某些特定的情况下，人员及仪器的安全面临巨大的威胁。

无人机航空测量技术的应用将工作人员从复杂危险环境中解放出来，不需要人的直接介入，自身的高度可控性使得其能够自主修复并进行安全规避，极大地提升了测量的安全性，推动了航空测量技术的发展。

（2）经济性高。

无人机的飞行周期很短，可以快速起降，不需要花费太多的时间获取相关数据。

相对于传统的大型飞机来说，使用无人机的成本要低得多。

其测量系统的安装和维修费用较低，其制作材质更加轻巧，无须频繁维修，降低了造价，节省了大量的费用。

（3）操作简单。

相对于其他飞行器，无人机具有体积小、质量轻等优点，在起飞和降落过程中都有很大的优势，它可以在一小片平坦的土地上完成起降，不需要专门的飞行空域。

另外，无人机的操作过程相对简单，只需要搭载相关的设备系统就可以完成测量工作。

另外，大多数无人机都是低空飞行，受外界影响小，灵活性更强。

近年来，随着无人机续航性能的提升和探测距离的增加，航测技术应用的灵活性也越来越大。

2 无人机航测技术在工程测量中的应用流程2.1 检查校正相关设备在使用无人机航测技术时，要保证测量过程的科学规范，必须要严格遵守规定操作。

首先要对有关的设备进行彻底的检查修正，保证后续的测量工作能够顺利地进行，主要要做到以下几点。

首先，测量人员要对无人机的操作系统进行一次彻底的检测，主要是看有没有老旧或者损坏的零件，有没有什么不正常的运无人机航测技术在工程测量中的应用分析安谱阳（上海市岩土工程检测中心有限公司，上海 200331）摘要：随着科学技术的进步和经济的发展，无人机航拍技术被越来越多地应用于各个领域，尤其是在工程测量领域，更是倍受青睐。

无人机航测数据质量检查及成果应用

无人机航测数据质量检查及成果应用摘要：无人机遥感系统作为一种新型的航空摄影和对地观测遥感平台，已成为卫星遥感、有人航空遥感和地面遥感的有效补充手段。

采用无人机航测技术比采用常规测绘要更加快捷、高效，尤其在常规测量方法完成困难的地区，无人机航测技术具有更大的优势，而且获得的数据更加全面、直观。

获取的高分辨率遥感影像图对于项目规划选址、地类判读提供了有力的证据，对于项目的顺利实施具有重大的意义。

文章主要针对无人机航测数据质量检查及成果应用进行了分析，以期能够为同行带来一点启发。

关键词：无人机航测；数据质量检查；成果应用1导言无人机航测技术作为一项空间数据获取的重要手段，具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、高分辨率、机动灵活等优点，其获得的航拍数据被越来越多的应用于各种测绘项目，以获取测绘4D产品。

为满足工程应用的需要，一些新的无人机数据处理技术被提出，相关技术人员的社会需求也逐渐增多。

同时，利用无人机飞行平台获取的遥感数据能够为社会经济各部门提供快速及时的信息，从而增强其决策能力和服务水平，今后，无人航测技术将在国家基础建设中发挥越来越重要的作用。

2无人机航测系统的性能分析目前所采用的TRIMBLEUX5无人机航测所具备的功能非常全面，性能较为优越。

这款无人驾驶飞行器主要采用无线电遥控和自备的控制装置来实现其远程操控的目的，目前拥有的无人机具体类型有很多，均被统一称作“无人机”。

其所具备的航空拍摄系统主要有飞行控制系统、飞行平台以及航测数据收集和传输系统，还有发射回收系统等等，是目前来说比较先进的无人机摄航系统，开始广泛的应用在土地资源的管理方面。

其机身为聚丙烯泡沫塑料，翼展在1米左右，机身重2.5千克，主要配备6000毫安的锂电池，安装有1600万像素的索尼相机。

此款无人机主要是由弹射器发射起飞，在起飞之后能够保持自动飞行的状态，并且其续航时间长达50分钟，时速80千米。

而且此款无人机在航拍时，可在小雨当中进行，并且对于天气的要求非常低，和其他普通的人机航班进行比较，本身具备操作便捷、专场简易，受到起飞降落的限制非常小等多方面特点。

无人机航测高程精度的影响因素浅析

无人机航测高程精度的影响因素浅析无人机航测的高重叠度，而且多基线航测的测量能夠自动有效匹配连接点，和以往的航测相比较而言，操作更加便捷，可以实现信息数据的自动化处理，同时可以迅速制作地面模型，目前在公路和国土等相关领域中运用比较普遍。

在讨论摄影测量的高程精度过程中，比较重视基线比的绝对高度素质，然后衡量高程精度，然而在实践操作过程中，严重影响摄影测量的高程精度并非只是基高比。

在研究影响无人机航测的高程精度要素基础上，利用有关方法提升高程精度。

一、航测规范精度要求在过去航测的规范中，针对比例尺相对较大的测图并不允许进行空三加密，应该在全野外进行摄像控点的设置。

而在航影仪与空三加密软件快速发展下，并且通过长期的工程项目实践经验大量积累，针对比例尺相对较大的测图完成空第三加密，能够充分满足规范所要求的精度，因此在航测规范中才可以允许放宽。

可是在航测的规范中明确表明，针对1：500和1：1000及1：2000的比例尺相对较大的测图，若是内业的加密点高程精度依然无法满足规范需求，就应该选择不全野外的布点。

由此可见，高程精度已经成为航测工作的难点。

可是全野外布点会造成野外工作量加大。

二、无人机航测高程精度影响要素（一）像片倾角针对像片倾角比较大造成的立体模型超限现象。

通过对某核电规划区域等方面，进行1：1000无人机的航空摄影测量，同时利用多种像片倾角的立体模型，收集航测高程精度并且实时统计。

由于测区是丘陵地形，而设计的航高是500m，选择的相机焦距是45.8mm，同时地面的现实分辨率是8cm。

影响无人机航测高程精度的相关因素分析

影响无人机航测高程精度的相关因素分析摘要：文章分析无人机航测过程中的摄影测量技术的原理，以及影响其航测高程精度的因素，分析不同的影响因素对航测高程精度的影响，并提出了提高无人机航测高程精度的有效措施，以供参考。

关键词：无人机；航测；高程精度1引言近年来随着无人机技术的发展，其被广泛应用于工程测绘、地质测绘等领域中，而且表现出比传统航测技术具有更加简单的操作和对数据更加精确的处理，并且与目前较为先进的计算机技术相结合，实现无人机航测的自动化数据处理和地面模型的快速制作。

但是在使用无人机进行航测时，人们往往只对基高比引起的高程误差进行关注和处理，而忽略了其他如像片倾角、航拍误差和立体效应等多方面的影响因素，所以为了解决以上影响因素造成的无人机航测误差，还应在不断提高无人机使用性能的基础上，分析其测量技术的原理，针对以上影响因素，在航测过程中采取相应的提高其航测高程精度的措施，以期最大限度地提高无人机的航测精度。

2摄影测量技术的基本原理摄影测量技术的基本原理公式如公式2.1所示：3影响无人机航测高程精度的相关因素3.1像片倾角的影响无人机在飞行过程中，其自身的三维空间坐标系会与静止时的坐标系产生一定的角度变化关系，并且通常以、、来分别表示无人机的俯仰角、航偏角和翻滚角三个飞行姿态参数。

而无人机在航测过程中的像片倾角则指的是像片曝光瞬间主光轴与铅垂线之间的夹角，即包括俯仰角和翻滚角，而且对不同比例尺的航测成图，其对于像片倾角的规定范围也会有所不同。

尤其对于大比例尺的航测成图中，其在使用无人机进行航测时，其测量高度通常高于1000m，由于飞行高度较高，加之无人机具有体积小和重量轻的特点，其在如此高的高度容易受到气流的影响而造成航测像片倾角和旋角较大，导致像点位移和成像的比例尺不均匀，从而影响测量精度。

对于同一个地面点的标准像对来说，其上下视差和左右视差均为0，而两个不同的地面点左右视差较是由高程差引起的，可以通过理想像对下的左右视差较来对其改正数进行表示。

低空无人机航测数据精度影响因素及控制措施

TheSocialAngle社会广角低空无人机航测数据精度影响因素及控制措施文/李致鹏摘要：我国测绘领域广泛应用低空无人机航测，应用时需要考虑的重要指标就是精度。

通过分析无人机航测数据产生流程，分析影响数据精度的主要因素，最后结合实践分析提高无人机数据精度的建议，推动我国无人机航测技术进步与发展。

关键词：低空无人机；航测数据；精度控制传统测绘测量行业中的航空摄影测量，自身受到空域申请、航摄周期等因素影响，但却无法满足精准测绘快速响应、小区域的需求。

低空无人机航测灵活性强、成本低、周期短，有助于补充传统航测的不足。

应用无人机航测试时需要考虑精度问题。

无人机航测数据精度受到诸多因素影响，通过系统总结分析这些因素，可以提高航测精度，推动无人机的进一步应用。

1 低空无人机航测数据精度的主要影响因素1.1 无人机平台虽然无人机航测具有显著优势，但也存在一些问题。

如，姿态稳定性不足。

大部分无人机都是小型飞行设备，自身载荷量小，容易受到空中气流影响，相比于传统航测来说各种角度变化较快，幅度远高于传统航测要求；像幅小且影响数量大。

无人家航测时相机大多选择非量测性的单反相机，这类相机像幅较小，通过提高航向与庞向重叠度的方法提高测区的全面性，这就造成相片数量增加，影响到最终数据的精度。

随着无人机航测技术进步，上述问题会得到有效解决。

1.2 相机相机本事就受像素、光线、对焦、曝光等因素的影响，众所周知，相机像素越大，在其他条件不变时，所拍摄的图像就越清晰，反之若像素越小，图片就越模糊。

所以在利用无人机进行航拍时，首先要考虑的问题就是相机本身像素的大小，以此对无人机航飞高度进行调整。

而且由于光线因素的影响，无人机航拍时最好选择光线明媚，阳光充足的时间段，尽可能避免下午或者晚上，而且在拍摄时尽可能避免逆光拍摄，以免光线太强导致曝光过度，使图像失真。

另外，对焦时间和曝光度等也会对图像质量产生影响，所以，在无人机航飞之前，需要对飞机上的摄像装置进行提前对焦，比如预定飞行高度为300米，就需要选择距离为300米左右的物体进行对焦处理。

无人机机载LiDAR航测技术道路测绘应用效果分析

无人机机载LiDAR航测技术道路测绘应用效果分析摘要：随着无人机空中航测设备的不断完善，无人机航测技术也将广泛应用于各行各业。

目前的无人机航测主要包括使用配备高清镜头的无人机从多个角度生成高清图像，使用高清点云投影算法生成实景3D模型，用实景3D模型标记地形，设计布局计划，并进行实景模型测量。

这种传统的无人机航测技术通过高清镜头进行数据采集,对于测绘精度的要求,测绘面积相对较小,植被率较低,在技术应用领域相对较好,但对于相对较高的植被覆盖率,测绘精度满足线性工程师的要求,传统航测很难达到项目的精度要求。

因此,研究激光雷达技术如何以更高的航测精度,以完成测绘任务成为研究的重点。

关键词:无人机;机载雷达;道路测绘LIDAR技术是近二十年来摄影测量与遥感领域具有革命性的成就，随着空间数据的使用越来越多，对准确可靠的空间数据的需求也在增加。

由于生产周期长，成本高，数据采集密度低，传统的摄影测量无法满足现代信息社会的要求，LIDAR是一种快速准确的地面3D数据技术。

一、LIDAR系统概述激光雷达(LIDAR)是LIGHR DETECTION AND RANGING的缩写,即激光探测与测量系统。

它使用单个激光脉冲来测量从激光源到目标和返回激光接收器的时间,同时结合飞机传感器的定位和方位数据来精确测量(目标)的三维坐标。

1.系统工作原理。

机载LIDAR是一个激光测距，测量传感器到位置的距离，而高精度星座观测系统(IMU)测量主扫描轴的正空间参数。

全球定位系统(GPS)是一种高分辨率的数码相机，它捕获与地面相对应的彩色数字图像，以确定扫描中心的空间位置，从而产生正射影像。

2.测量原理。

包括单束窄带激光器和接收系统，它产生光脉冲，向物体发送，最终反射接收器接收的物体。

光接收器精确测量光脉冲和反射之间的时间。

由于光脉冲以光速传播，因此接收器始终接收先前反射的脉冲，直到下一次脉冲调整发生。

由于光速是已知的，因此运动时间可以转换为距离测量。

无人机航测高程精度的影响因素及其改进方法

无人机航测高程精度的影响因素及其改进方法摘要：在测绘工程开展阶段中，无人机航测技术作为常见的一项技术，该技术操作方便、可控性高，能够提高工程的整体质量。

但就目前现状而言，在无人机航测工作开展的阶段中，高程精度会受到环境因素、技术因素的影响出现各种精度问题不利于工程的开展，因此为了能够达到无人机航测高程进度控制的标准，满足航测工程项目开展的需要，文章结合实际在探讨航测规范精度要求的同时，分析了航测高程精度的影响因素，而后对相应的改进方法进行探究。

关键词：无人机；航测高程；精度影响；改进方法引言无人机航测在当前的测量处理中有着极为重要的现实作用，较之于以往的测量处理，效率方面显然更为突出且能切实地保障精度的达标。

正是因为其显著的技术优势，所以其在我国土地以及公路等的测量工作中得到了广泛应用。

无人机测量时应注意航测高度的控制，以切实地保障精度等的达标。

1航测规范精度具体要求以往的航测一些大比例尺的测量图像往往不能进行空三加密，通常应在全野外设置控点，这样才能稳步地推进相关的处理。

而今随着航摄仪器和相关软件的升级和优化，大比例尺的测量图像已经能够通过空三加密，且能够在精度上达到现实性的需求。

但是应注意的是，当前的航测有着更高的要求，采用传统方式获得的大比例尺的图像依旧不符合既定都精度要求，因此还需进行全野外的布点。

由此可见，高程精度对于航测操作来说确实是一个不小的难点。

而即便进行全野外布点，所涉及到的工作量也很大。

随着相关实践工作的持续推进，尤其是在一些关键因素得到合理控制以后，航测相关的处理得到了极大程度地保障。

2航测高程精度的关键影响因素2.1 像片倾角因素具体推进测绘的过程中，在通过无人机完成航测任务以后，就应及时对高程精度相关的数据进行统计。

在进行这方面处理的过程中，通常应通过像片倾角立体化模型进行。

而所进行的实测也应基于现实测绘的具体情况，无人机的高度以及相机的最佳焦距等，都应达到现实性的测绘要求，从而为相关处理的稳定与高效提供切实的保障[3]。

无人机航测技术在矿山测绘中的应用分析

无人机航测技术在矿山测绘中的应用分析随着科技的不断进步和发展，无人机航测技术在各个领域中的应用越来越广泛，其中在矿山测绘中的应用尤为突出。

传统的矿山测绘方法需要大量的人力和物力，而且时间成本较高，但是无人机航测技术的应用能够有效地解决这些问题，提高了矿山测绘的效率和精度。

本文将对无人机航测技术在矿山测绘中的应用进行分析，并探讨其在矿山测绘中的优势和未来发展趋势。

一、无人机航测技术的应用方面1. 高精度地形测绘无人机航测技术能够通过激光雷达、摄影测量等设备获取高精度的地形数据，精度可以达到厘米级别。

这些数据能够为矿山的规划和设计提供准确的地形信息，为矿山的开采和围岩稳定性评价等工作提供重要参考。

2. 矿区内部勘探无人机航测技术可以通过多光谱、红外传感器等设备获取矿区内部的地质、水文等信息，帮助矿山企业了解矿区内部的资源分布、水文状况等情况，辅助企业做出科学决策。

3. 矿区环境监测无人机航测技术还可以通过监测矿区周边的环境变化情况，及时发现矿山排放的污染物和环境变化情况，帮助矿山企业做好环境保护工作。

4. 安全监测利用无人机航测技术，可以对矿山进行安全监测，通过红外热像仪等设备对矿山内部进行监测，及时发现煤层自燃等隐患，为矿山的安全生产提供保障。

二、无人机航测技术在矿山测绘中的优势分析1. 成本低相比传统的航空摄影测量、测量仪器测量等手段，无人机航测技术成本更低。

无人机的购置成本相对较低，而且操作便捷，减少了人力成本。

2. 效率高无人机航测技术可以在矿山内部灵活飞行，获取到更加精准的数据。

操作简单，可以在较短的时间内完成矿山内部的测绘工作，提高了测绘的效率。

3. 精度高无人机航测技术可以通过激光雷达、多光谱相机等设备获取高精度的数据，精度可以达到厘米级别，提高了矿山测绘的精度。

4. 安全性相比传统的人员进入矿山进行测绘，无人机航测技术可以减少人员的作业风险，提高了测绘的安全性。

三、无人机航测技术在矿山测绘中的未来发展趋势1. 数据处理随着无人机航测技术的不断发展，获取的数据量越来越大，如何高效地处理这些海量数据成为了瓶颈。

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抚顺市东洲区千金乡
1:1000数字线划图（DLG）航测成图项目成果精度分析报告
1.无人机航空摄影测量概述
低空数字航空摄影测量相对传统摄影测量来说，机动快速，操作简单，云下摄影，能获取高分辨率航空影像，影像制作周期短，效率高，成本低，在应急测绘、困难地区测绘、小城镇测绘、重大工程项目测绘、小范围高精度测绘应用广泛。

但是，固定翼无人机舰空摄Array影侧量系统采用的传感器是由
工业级CCD 改装的相机。

这种
相机为非测量相机，较之传统的
测绘航空摄影传惑器，存在着光
学畸变差CCD阵面非正交性所
产生的误差。

另外，由于CCD
阵面为非正方形，其摄影机的放
置方式也影响实际航空摄影的
基线长度。

再加上后期像控点联
测，立体量测的误差，形成了影
像无人机航空摄影测量最终产
品质量的主要因素。

2.影响无人机航测精度的
几大要素
固定翼无人机航空测量系
统在进行地形测量时，存在着测
量误差。

这些误差主要来源于仪
器误差、人为误差、气候等外界
因素影响产生的误差。

a)仪器误差。

由于仪器设计、制作不完善，或经校验还存在残余误差。

这部分误差主要是传感器量化过程带来的系统误差。

b)人为误差。

由于人的感官鉴别能力、技术水平和工作态度因素带来
的误差，以及像控识别、空三加密、立体采集产生的人为误差。

c)外界因素。

由于天气状况对飞行器姿态和成像质量的影响产生的误
差。

3.无人机航摄误差分析
由于固定翼无人机的载重及体积的原因，无法搭载常规的航摄仪进行测绘航空摄影，自前选用的是中幅面CCD作为传感器的感光单元，经过加固和电路改装以后，成为具有稳定内方价元索豹数码相机。

由于感光单元的非正方形因子和非正交性以及畸变差的存在，畸变差的存在使测量成果无法满足精度要求。

4.像片控制测量误差分析
像控点精度有刺点精度和观测精度。

在观测精度符合设计要求的情况下，刺点精度成为影响像片控制测量精度的主要因素。

由于固定翼无人机的像幅较小，可供选择像控点位的范围相对较小，经常会出现在像控点布设的范围内找不到明显地物刺点，尤其是在野外居民地稀少地区，像控点选刺在地物棱角是否明显，影像反差是否理想的地点，都是制约像控点精度的因素。

5.内业数据采集误差分析
内业数据采集分为空三加密与立体量测。

像控点识别与判读均会与外业实际位置产生一定的误差，空三加密时也会有一定的误差，还有在立体采集量测时切测的误差等等。

6.结论
上述分析归纳了影响无人机航测精度的误差种类。

下面根据2011年5
月完成的抚顺市千金乡1：1000比例尺地形图测绘任务为例进行精度统计。

测区在抚顺市千金乡境内，面积约5km2。

相机型号：佳能5D II
镜头焦距：EF28mm f/2.8
飞行相对高：360m
影像分辨率：8cm
相机参数：
参与相机鉴定的控制点残差中误差
mx = 0.128 （像素）
my = 0.147 （像素）
Max=0.309 （像素）
Min=0.002 （像素）
以像素为单位，分辨率号称0.08m，一个像素相当于地面8cm×8cm
的范围。

由于仪器误差引起的畸变差、非正交性差带来的误差，加上天气外界因素影响，实际分辨率已接近0.1m，也就是说在我们进行航测作业前航片的精度大约为10cm。

像控点的选刺位置在内业识别、判读时所达到的精度
立体量测时，因作业人员的能力、技术水平和工作态度等因素，采集精度：明显建筑物边线误差一般在1-2像素之间；一般建筑物边线2-3像素；普通地物3-4像素；地貌线、地类界线等4-5像素。

这是在影响较好无遮盖、无阴影的情况下的精度，如果有遮盖和阴影时误差还要加大。

综上所述，根据误差累积原理，固定翼无人机航空摄影测量矢量成图成果的精度总结如下：
当然，上述结论是采用的简单推理法得出的，是按照比较理想的状态推算。

实际作业中情况要复杂得多，比如外业像控点的密度，像主点是否落水以及受天气影响的像片的清晰度等等都是影响成图精度的因素，无法得出固定结论。