基于低空无人机航摄系统试验分析研究

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无人机航空摄影技术研究

无人机航空摄影技术研究

无人机航空摄影技术研究【摘要】本文围绕无人机航空摄影技术展开研究,从介绍无人机遥感技术在航空摄影中的应用、无人机航空摄影技术的发展历程、技术的优势与挑战以及未来发展方向进行分析。

无人机航空摄影技术在地理信息、农业、环境监测等领域具有广泛应用,随着技术的不断发展和创新,其优势逐渐凸显,但也面临着挑战,如飞行安全、数据处理等方面。

未来,无人机航空摄影技术有望在智能化、自主化的路径上进一步发展。

通过本文的研究,可以深入了解无人机航空摄影技术的现状和潜力,为相关领域的发展提供参考和指导。

【关键词】无人机、航空摄影、技术研究、遥感技术、发展历程、优势、挑战、未来发展方向、总结。

1. 引言1.1 无人机航空摄影技术研究概述无人机航空摄影技术是指利用无人机搭载摄像设备进行航拍和摄影的技术。

随着无人机技术的日益成熟和普及,无人机航空摄影技术也越来越受到人们的关注和重视。

无人机航空摄影技术在航空领域中发挥着越来越重要的作用,广泛应用于地理勘测、农业监测、城市规划、环境监测等领域。

无人机航空摄影技术能够实现高空俯拍、航拍、高速移动航拍等多角度、多方式的拍摄,能够获取地面的详细信息,并且可以通过图像处理技术进行数据分析和处理。

无人机航空摄影技术具有成本低、灵活性高、操作方便、响应速度快等优点,已经成为航空摄影领域的一项重要技术。

无人机航空摄影技术也面临着一些挑战,如飞行安全、飞行稳定性、电池续航能力等方面还有待提高。

本文将重点研究无人机航空摄影技术在航空摄影中的应用、发展历程、优势与挑战以及未来发展方向进行探讨,以期为该领域的研究和实践提供一定的参考。

2. 正文2.1 无人机遥感技术在航空摄影中的应用无人机遥感技术是当前航空摄影领域中受到广泛关注的技术之一,其在航空摄影中的应用具有诸多优势。

无人机可以搭载各种高精度传感器,如多光谱相机、红外热像仪等,通过航空摄影技术获取高质量、高分辨率的影像数据。

这种遥感数据能够帮助用户实现对地表、海洋等区域的高精度监测和分析,为环境保护、资源调查、地质勘探等领域提供了强大的支持。

低空无人机航空摄影高度自动测量方法分析

低空无人机航空摄影高度自动测量方法分析

DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.09.035低空无人机航空摄影高度自动测量方法分析①张卓(长春市测绘院 吉林长春 130021)摘 要:为增强对低空无人机摄影高度的控制,增加所获得地理信息图像的清晰程度,需要对无人机高度自动测量方法进行研究,在目前的测量工作中,使用的测量方法为摄影几何知识的自动化标定法,但是在应用时具有较大的缺点,在使用时噪音较高,并且在测量时结果误差较大,因此,需要一种更为快捷的检测方式,使用多传感器与卡尔曼滤波相结合的低空无人机航空摄影高度自动测量法,通过气压测量法研究各类因素对低空无人机的作用进行研究,然后根据其测量参数调整低空无人机航空摄影高度,然后使用GPS加强系统的准确性,对低空无人机航空摄影传感器的输出值进一步修正,所以为有效研究低空无人机航空摄影检测方式,需要对其中出现的问题进行浅薄的分析。

关键词:低空无人机 航空 摄影高度 自动测量 方法分析中图分类号:P23 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)03(c)-0035-02①作者简介:张卓(1982,6—),女,汉族,吉林长春人,本科,工程师,研究方向:航测遥感。

为保证我国的经济建设以及社会的可持续发展,需要使用科学的方式对当前工作的地理区域信息进行准确的预测,搭建数字化中国以及地球的框架。

航空测量技术是测量地理信息以及现代测绘主要方式之一,并且具有获取信息较为准确数据的特点,目前我国航空摄影技术的发展趋势为智能化以及高效化,并且被广泛应用于地理信息的基础建设以及国土信息的管理等,目前在我国的地形图测绘工作中,均是通过航空摄影测量工作达成的,因此,需要在实践的过程中,不断完善无人机航摄影高度测量方式,提高测量系统的性能。

1 低空无人机航空摄影高度自动测量技术低空无人机的航空摄影高度的自动测量,主要是采用气压测量法对气压中存在的各类影响因素进行研究,然后随着实际气压的情况,对低空无人机航空摄影高度进行调整,确定重力加速度以及低空无人机航空摄影高度之间的关系,最终通过对各类数据的计算,确定低空无人机航空摄影的实际高度。

低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析

低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析

低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析摘要:基于上述对无人机的相关特点与优势的分析,本文基于实际测绘工程应用案例探讨低空无人航摄遥感测绘技术的实际应用。

本身无人机其具备成本低、灵活性高、精度高等优势,可实现超低空航摄作业,在航摄获得相关地质数据之后,可将其传入到计算机中进行进一步处理,进而提升整个测绘过程与结果的精度与可靠性。

基于目前测绘领域的高速发展,低空无人机具有着极大的推广价值。

此时则需要相关技术人员,基于目前测绘工程现状分析,不断研究新的航摄技术,不断提升影像精度与数据的准确性,也为测绘工程的未来发展奠定了重要的技术基础。

关键词:低空无人机;航摄遥感测绘技术;测绘领域;技术应用;我国目前各个地区的地势变化速度与趋势也在城市化建设步伐逐渐加快的基础上快速提升,这也为相关的测试工作造成极大的难度。

且随着现代化科技持续创新发展,各种高新科技的应用也为测绘行业提出了更高的要求。

1 低空无人机航摄系统简介与优势无人机最开始是被应用于军事领域中的一种无人驾驶飞行器,或者是一种无线电遥控模式的飞行器,随着其在20世纪20年代被发明之后,经过多年的创新与研究,也不断提升其自身的性能和技术水平,应用范围也逐渐从军事领域渗透到民用领域的各个行业中,如通信、气相探测、灾害检测以及农药喷射等方面。

将数码相机搭载在无人机上,可以实现遥感平台的建设,进而形成无人机航摄系统。

无人机航摄系统也被称为无人机遥感平台,其属于航空与卫星遥感的有益补充,相比于其他的遥感手段有着其极其独特的优势。

无人机遥感平台主要包含低空无人机与固定翼无人机等形式。

其中所研究的无人直升机其具备极强的抗风能力、续航时间久、场地要求不高、良好的气动性能和高度的荷载力等优势,在各种任务完成过程中有着十分重要的作用,十分适合长途远距离的航拍任务。

而固定翼无人机本身结构十分简单,有着较低的使用成本,在航摄与控制过程中反映十分灵敏,能够获取大比例尺和高分辨率的航摄影像,弥补传统航摄工作的一些缺陷。

测绘工作中低空无人机航摄遥感测绘方法的应用探讨

测绘工作中低空无人机航摄遥感测绘方法的应用探讨

测绘工作中低空无人机航摄遥感测绘方法的应用探讨1. 引言1.1 测绘工作中低空无人机航摄遥感测绘方法的应用探讨随着科技的不断进步和无人机技术的快速发展,低空无人机航摄遥感测绘方法在测绘工作中的应用越来越广泛。

传统的航空摄影测量虽然在一定程度上可以满足测绘需求,但存在着成本高、周期长、受天气限制等缺点。

而低空无人机航摄技术的出现,为解决这些问题提供了新的思路和方法。

低空无人机航摄技术具有成本低、灵活性高、数据获取快等优势,尤其适用于城市规划、环境监测、灾害监测、资源调查等领域。

通过搭载各种传感器和相机,无人机可以实现高清晰度、高精度的遥感数据获取,为测绘工作提供了更加丰富和准确的信息。

本文将结合实际案例,探讨低空无人机航摄遥感测绘方法在不同领域的具体应用和效果,分析其在提高测绘效率和精度方面的优势,展望未来低空无人机航摄技术在测绘领域的发展前景。

2. 正文2.1 无人机航摄技术在测绘工作中的应用一、地形测绘:无人机航摄技术可以通过搭载相机等设备,对地面进行高精度的航拍,从而获取高分辨率的影像数据,用于数字地形模型和三维地图的构建。

这种方式可以准确、迅速地获取地形信息,为城市规划、地质勘探等领域提供重要数据支持。

二、灾害监测:在自然灾害发生后,无人机航摄技术可以快速部署,对灾区进行航拍,获取灾情影像,帮助救援人员了解灾情、制定应急方案。

也可以通过比对灾前灾后影像,进行灾害损失评估和重建规划。

三、环境监测:无人机航摄技术可以对环境监测区域进行定点、定时的航拍,对植被覆盖、土地利用等情况进行监测和分析。

这对于生态环境保护、土地资源管理等方面具有重要意义。

四、地质勘查:利用无人机航摄技术,可以对地质构造、矿产资源等进行航拍监测,实现对地质勘查工作的高效、快速支持。

还可以通过多光谱影像技术,实现对矿产资源的遥感识别与评估。

无人机航摄技术在测绘工作中的应用可以提高工作效率、降低成本、提升数据精度,为各行业提供了更加全面和准确的信息支持。

无人机低空摄影测量影像质量控制的研究

无人机低空摄影测量影像质量控制的研究

无人机低空摄影测量影像质量控制的研究摘要:随着经济的发展和科技的进步,民用无人机和数码相机也得到迅速发展,采用无人机低空摄影测量已经逐渐成为测绘领域的一种重要的作业方式。

与传统的航空摄影测量相比,无人机低空摄影测量具有高效、灵活、成本低廉等优势,其在土地整理、局部地形图更新、紧急灾害的数据采集等多种领域有较为广阔的应用。

但由于某些因素的影响,如相机参数的准确性、成像质量、飞行质量等,会降低无人机低空摄影测量的影像质量。

关键词:城市测绘;无人机;低空摄影引言:现阶段,无人机低空摄影测量已经成为测绘工作中常用技术,在城市规划与三维数字建模等方面,有着较强的优势。

随着智能化时代的发展,地理信息应用的更加广泛,测绘法的重新修订,使得无人机的应用有法可依,是测绘地理信息事业发展的重大事件。

1 无人机低空摄影测量技术1.1 概述无人机低空航摄系统主要是以无人驾驶的低空飞机作为工具平台,依据航摄设备获取空间信息,用计算机系统进行图像处理工作的一种新型的应用技术。

无人机低空航摄的成本远远低于传统的航拍平台,无需专业的保养维修人员,且操控技术人员培养成本也相对较低,人力和成本的优势非常明显。

无人机低空航摄在国土规划测量中的应用也比较广泛,是当前遥感和测绘领域的一项重要的应用技术。

无人机低空摄影测量系统包括低空摄影系统、地面控制系统和数据处理系统。

其中,低空摄影系统主要由飞行平台、自动驾驶仪和数码相机构成,负责执行低空摄影和测量的工作。

地面控制系统主要由地面运输系统、无人机地面控制设备和数据接收和交换器构成,主要负责对无人机的全面控制和对无人机发射信号的接收工作。

数据处理系统主要负责对低空摄影前期的航线制定工作和对接收无人机数据信号的处理工作。

1.2 优势将无人机低空摄影测量技术在城市测绘工作中加以应用,有着诸多的优势,在具体的操作上较为方便,操作的成本也比较低廉。

无人机低空摄影测量相对于航天测量要简单的多,不需要对操作人员长时间的培训,无人机的体积相对比较小,在对其进行维护管理方面就比较的简单,在成本方面也比较便宜。

基于无人机的航空摄影测量技术研究

基于无人机的航空摄影测量技术研究

基于无人机的航空摄影测量技术研究航空摄影测量技术是现代测绘领域中的重要一环,利用飞机或无人机等航空平台搭载相机设备对地面进行高精度的影像采集和测量。

其中,基于无人机的航空摄影测量技术在近年来得到了广泛的关注和应用。

本文旨在研究基于无人机的航空摄影测量技术,探讨其原理、应用以及未来的发展趋势。

首先,我们来了解一下基于无人机的航空摄影测量技术的原理。

该技术利用无人机搭载的相机设备对地面进行连续的拍摄,通过对这些影像数据的处理和分析,可以得到地面地物的三维坐标和形状信息。

为了确保测量的精度和可靠性,无人机需要具备较好的飞行稳定性和姿态控制能力,并通过内置的惯性导航系统和GPS定位系统等设备进行精确定位和数据传输。

基于无人机的航空摄影测量技术有着广泛的应用价值。

首先,它可以应用于地理信息系统中,用于地面地物的数字化建模和制图。

比如,在城市规划中,该技术可以快速准确地获取城市建筑物的三维信息,为城市规划和土地利用提供科学依据。

其次,该技术也可以用于土地资源调查和监测,特别是针对一些地形复杂、交通不便的区域。

无人机可以在短时间内完成大范围的影像采集,大大提高了调查的效率和精度。

此外,基于无人机的航空摄影测量技术还可以应用于环境监测、灾害评估、农业等领域,为相关工作提供高精度的数据支持。

随着技术的不断发展,基于无人机的航空摄影测量技术也在不断完善和创新。

首先,无人机的机载设备越来越先进,相机的像素和光学性能得到了显著提升,可以获取更清晰、更精确的影像数据。

其次,软件算法的发展也为该技术的应用带来了更多可能性。

通过对影像数据进行特征提取和分析,可以实现更精确的三维重建和模型生成。

此外,基于无人机的航空摄影测量技术还与人工智能、大数据等技术相结合,实现自动化的数据处理和分析,进一步提高了测量的效率和精度。

然而,基于无人机的航空摄影测量技术在应用过程中也面临一些挑战和问题。

首先,飞行的安全性和稳定性是一个重要的考虑因素。

无人机低空摄影测量系统的应用解析

无人机低空摄影测量系统的应用解析

无人机低空摄影测量系统的应用解析2.甘肃省武威市发展和改革委员会 730030摘要:近年来,基于无人机具有高度的影像分辨率、低成本、灵活方便等优点,许多国家对无人机技术加大了投入,而我国在这方面的建设中取得了重要的成果。

主要是通过把无人机和低空摄影结合起来,称作“无人机低空摄影测量”系统,这也标志着测绘技术的全新发展,从而在很大的程度上节约成本,减少测量时间,并且这种测量方式也很安全。

虽然无人机低空摄影发展空间较大,但也存在相应的问题,需要积极认识并加以调整,才能够促进无人机低空摄影测量系统的全面发展。

基于此,本文将对无人机低空摄影测量系统的应用进行分析。

关键词:无人机;低空摄影测量系统;应用解析1 无人机低空摄影测量简述长期以来,国家相关部门高度重视无人机低空摄影测量技术的应用与创新,在测量技术规范化、测量过程标准化、测量效果评价系统化等方面制定并实施了一系列重大方针政策,为高质高效地开展地形图测绘工作提供了基本遵循与发展导向,在无人机低空摄影测量技术实施领域取得了令人瞩目的现实成就。

同时,广大地形图测绘单位及专业机构同样在创新无人机低空摄影测量技术应用流程、优化无人机低空摄影测量模式等方面进行了卓有成效的研究与探索,效果显著,使得地形图测绘的相关凭据更具整体性、宏观性与可靠性。

2 无人机低空摄影测量系统存在的不足2.1 飞行稳定性差无人机比较灵活便于控制,但是由于它的惯性比较低,因此在飞行中容易被气流干扰,所以无人机在夜晚、风沙大的天气条件下不能较好的完成任务。

因为在恶劣环境下会导致无人机的信号较差,就减少了对它的有效控制,无人机还会比较容易结冰,因此会导致无人机脱离轨道,相片重叠率不一样,结果就会导致人机发出不准确的信息。

2.2 受地形干扰大无人机易受地形的影响,特别是山谷、森林等复杂地形,一方面主要是由于山谷中存在气流,基于上文,无人机容易受到气流的干扰,并且容易发生失去控制等情况。

因此,无人机在复杂的地形执行任务时,一般需要另一架通信机对无人机进行引导,并将无人机所获得的信息正确的传输回去。

无人机航空摄影技术研究

无人机航空摄影技术研究

无人机航空摄影技术研究1. 引言1.1 背景介绍无人机航空摄影技术是一种利用无人机进行航拍和摄影的技术,随着科技的不断进步和无人机技术的日益成熟,无人机航空摄影技术在各个领域的应用越来越广泛。

背景介绍部分将重点探讨该技术的发展历程、研究意义和研究目的。

无人机航空摄影技术的发展历程可以追溯到上世纪末和本世纪初,随着无人机技术的逐步成熟和高清摄像技术的快速发展,无人机航拍逐渐成为摄影爱好者和专业摄影师的新宠。

随着各大科研机构和航空公司对该技术投入的不断加大,无人机航空摄影技术的研究也得到了长足发展。

无人机航空摄影技术在农业、地理测绘、环境监测、电力巡检、媒体报道等领域都有着广泛的应用。

通过无人机航空摄影技术,可以实现对大规模农田的高效监测、对城市规划的精准测绘、对环境污染的快速监测等,为人们的生产生活提供了便利。

本研究旨在深入探讨无人机航空摄影技术的原理和应用领域,通过对现有研究现状的分析和总结,为未来无人机航空摄影技术的发展提供参考和借鉴。

希望通过本研究,更好地推动无人机航空摄影技术的发展,为社会经济的进步和科技创新的推动做出贡献。

1.2 研究意义无人机航空摄影技术作为当今航空摄影领域的一项重要技术,具有重要的研究意义。

无人机航空摄影技术可以实现对地表的高空拍摄,具有独特的视角和拍摄效果,能够为地理测绘、城市规划、环境监测等领域提供高质量的数据支持。

无人机可以飞入行人无法接近或者危险的区域进行拍摄,可以有效地降低拍摄成本和风险,提高拍摄效率。

无人机航空摄影技术与人工智能、大数据等技术结合,可以实现更加智能化的航空摄影,为航空摄影领域带来更多的创新和突破。

深入研究无人机航空摄影技术的原理、应用领域、发展趋势等方面,对于推动航空摄影技术的发展,提升航空摄影技术的水平具有重要的意义。

1.3 研究目的研究目的是通过深入探讨无人机航空摄影技术的发展历程、原理、应用领域、现状和发展趋势,从而全面了解该技术在航空摄影领域的重要性和潜在应用。

无人机航摄系统的应用研究

无人机航摄系统的应用研究
固 堡 : 垦 才 才 2 0 1 7 年 旦第 l 8 卷 第 _ 1 期
无 人机 航 摄 系 统 的应 用研 究
梁 玉鸣 (南 宁广 测 数 码 测 绘 有 限公 司 广 西 南 宁 5 3 0 0 0 0 )
【 摘要 】本文提 出 了用于 大比例尺地 形 图测图对无人机低 空数码舷摄 系统各项技 术指 标要求和选型 集成技术方案 , 从生产 实用性角度 出发 ,研 究、探讨一套完整 的轻型无人机低 空数码航摄 系统进行影像获取应用和数据处理的作业方 法
和 技 术 流 程 【 关键词 】无人机 ;舷摄 系统;数据处理
【 中图分类号】T Q 5 7
1 引 言
【 文献标识码】A
【 文章编号】1 0 0 9 - 5 6 2 4( 2 0 1 7 ) 0 1 - 0 1 8 0 - 0 3
突发事件处置等 一系列 国家重大需求 的重要技术手段 。开 随着经济 的迅猛发展 ,科学技术的不断创新 ,无人机 展其研究具有很大的现实意义 。 的性能也在计算机技术与通 讯技术 的带动下飞速 发展 ,不 2 无人机低 空航摄 系统 断面世的新型传感器和数码相机更让无人机使用领域不 断 2 . 1飞行平台 拓展 。国外正在建立一些 民用无人机产业 ,并推动无人机 目前 国内的无人飞行器主要包括 固定翼无人机、旋翼 航摄系统广泛应用 , 而 中国无人机产业也取 得了很大进展, 无, ^ 机 、飞艇等 ,本文所研究 的低空遥感航摄系统只基于 特别是在低空遥感方面 的应用。如何借助无人机平台,挖 固定翼无人机作为飞行 平台。一般情况 下,固定翼无人机 掘低空遥感技术 ,为社会经济发展提供更快 、更优的测 绘 由机 身、机翼、起落装置和动力装置四个 主要部分组成。 服 务保障 ,是本 文开展研究的原动力。低 空遥感技术就 是 2 . 2控制系统 利用无人飞机平台搭载航空数码相机进行航空摄影 ,采用 控制系统是整个低空无人机遥感航摄系统的核心之~ 。 i m/ G P s 技术进行 自动导航, 在1 0 0 0 米 以下低空进行作业 。 通常来说,飞行控制系统主要 由三部分组成,分别是地面 与传统 的航天、航空遥感相 比,具有机动灵活、高效快速 、 监控系统、飞行姿态控 制系统 以及摄影平台控制系统。飞 精细准确、可云下摄影等特点。低空航测遥感技术已经成 行姿态控 制系统主要包括机载 飞控系统,控 制着无人机 的 为我国国土资源调查、矿 山监测 、地质灾害、环境变化监 飞行速度 、飞行轨迹及飞行姿态 ;摄影平台控制 系统主要 测 以及数字城市建设、经济建设 、社会发展、应 急救灾 、 控制机载传感器 的工作姿态和 工作状态,与飞行姿态控 制 性 化用户信息需求的信 息保障系统 。通过延伸 图书馆 的物 务的思考 一 以湘南学院图书馆为例 [ J ] . 湘南学院学 报 ,2 0 1 4 , 3 5 ( 6 ) : 1 0 5 - 1 0 8 . 理空间和虚拟空 间,增强服务 的可见度和凝聚力,建立一 条更加方便快捷 的知识传递通道 ,从而实现支持 高校教学 [ 6 ]王红 .基于 网络环境 下的高校 图书馆 信息资源共 享机制研 究 与科研 、促进学术发展的 目的,是未来学科化服 务发展 的 [ J 】 .现代 情报 ,2 0 0 8 ,2 8 ( 4 ) : 9 2 — 9 4 . 新方向。 [ 7 ]邹浩 .基于 B / S + C / s 结构的高校 图书管理 系统 [ D ] .电子科 技 大学 ,2 0 1 1 . 4 结语 图书馆管理系统是一个复杂的系统性工程 ,同时也是 【 8 ]黄丈博 ,燕杨 . c / s 结构与 B / S结构 的分析与 比较 [ J ] .长春 个不断优化升级 的过程 。在大数据 飞速发展的冲击下 , 师范大学学报 ,2 0 0 6 ,2 5 ( 8 ) : 5 6 — 5 8 . 其承担 了传 统与科技 的碰撞,因此 ,需要在实践的基础上 [ 9 】 徐 海军,朱瑞峰 . 高校 图书馆 网络安全管理策略研 【 J 】 .山 勇于迎接挑战,综合运用各种资源和力量实现高校图书馆 东农业 大学学报 (自然科学版 ) ,2 0 1 0 ,4 1 ( 2 ) : 2 8 8 — 2 9 0 . 管理水平和文化传播水平的提高,同时为读者提供更加 安 [ 1 0 ] 黄 晓春 . 基 于线上 一线 下模 式的数字 图书馆体 验服务探讨 全有效、便利优质 的服务。 [ J ] . 情报探 索,2 0 1 6 ,3 : 8 9 - 9 2 .

测绘工作中低空无人机航摄遥感测绘方法的应用探讨

测绘工作中低空无人机航摄遥感测绘方法的应用探讨

测绘工作中低空无人机航摄遥感测绘方法的应用探讨低空无人机航摄遥感是一种新兴的测绘方法,与传统的航空遥感相比具有许多优势。

本文将探讨低空无人机航摄遥感在测绘工作中的应用。

低空无人机航摄遥感可以提供更高分辨率的影像数据。

由于无人机可以在较低的高度飞行,所拍摄的影像可以更清晰地显示目标细节。

对于需要对地面进行更精确测绘的任务,如土地利用分类、道路、建筑物等的细节识别,低空无人机航摄遥感比传统的遥感方法更加适用。

低空无人机航摄遥感具有更强的灵活性。

传统的航空遥感需要专门的航空器和飞行计划,而低空无人机可以根据需要进行调整。

无人机航摄遥感可以在不同的时间、天气和环境条件下进行,可以根据实际需求进行灵活调整,为测绘工作提供更多的选择。

低空无人机航摄遥感具有更低的成本和更高的效率。

相比传统的航空遥感,无人机航摄遥感的设备和飞行成本较低,操作更加简便和灵活。

无人机可以更快速地获取影像数据,加快了测绘数据的更新频率和处理速度,提高了测绘工作的效率。

第四,低空无人机航摄遥感可以应用于更多的领域。

除了传统的土地利用分类和地图制作,低空无人机航摄遥感还可以应用于环境监测、资源调查、城市规划等多个领域。

无人机可以搭载各种传感器设备,如红外摄像头、多光谱相机和激光雷达,提供更多的数据来源和应用。

在应用低空无人机航摄遥感进行测绘工作时,还需要注意一些问题。

首先是隐私和安全问题,无人机航摄遥感可能侵犯个人隐私,所以需要建立相关的法律法规和隐私保护机制。

其次是飞行管制和风险控制,无人机的飞行需要遵守相关的规定,并采取安全措施,防止意外事件的发生。

低空无人机航摄遥感是一种具有广阔应用前景的测绘方法。

它具有高分辨率、灵活性、成本效益和广泛的应用领域等优势,为测绘工作提供了新的解决方案。

未来随着无人机技术的不断发展和完善,低空无人机航摄遥感将在测绘工作中发挥越来越重要的作用。

低空无人机航摄试验与精度分析

低空无人机航摄试验与精度分析

低空无人机航摄试验与精度分析作者:何宇来源:《科技资讯》2018年第08期摘要:针对低空无人机航摄系统工作效能与测量精度方面的问题,笔者所在团队实现了一套无人机航摄系统,在新疆和田某荒漠区开展了航摄试验,对无人机航摄系统获取的航摄影像平面精度及测高精度进行评估,结果表明,成像结果可以满足1∶1000地形图测图的平面精度要求。

关键词:无人机航摄系统大比例尺测图中图分类号:P23 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)03(b)-0040-02本研究实现了一套中型固定翼无人机摄影测量系统,为了验证该自主低空航摄系统的测量精度,设计试验于和田某区域进行实际航飞作业,布设一个具有大量地面控制点的飞行试验场,采用无人机搭载非量测型数码相机进行摄影作业,然后对航飞数据通过区域网空中三角测量的自检法来计算全部系统误差对像点位置坐标的综合改正值,从而确定内方位元素和物镜的光学畸变值,实现相机的高精度标定,并将标定结果用于测绘产品生产,以此来对无人机航空摄影测量系统在小区域大比例尺地形图立体测绘中所能达到的精度水平进行评估和验证。

1 航摄系统组成本检校试验采用的航摄系统组成部分有:固定翼无人机飞行平台、飞行控制系统和非量测型面阵CCD数码相机,以及地面站、远程无线通信装置、地面数据处理系统等辅助设施。

1.1 无人机飞行平台由于固定翼无人机具有低成本,可实现低速平稳飞行等优点,本研究采用固定翼无人机平台。

平台主要采用重量轻、强度大的玻璃钢和碳纤维复合材料加工而成,机长为2.15m,翼展为3.1m,最大起飞重量为20kg,起飞速度为70km/h,任务仓尺寸为600mm×280mm×200mm,任务载荷为6kg,飞行速度为100~110km/h,飞行高度≤4km,续航时间为3h,控制半径为≤20km。

1.2 遥感设备此次试验搭载的遥感设备为135画幅单反相机及广角定焦镜头,镜头标称焦距28mm;CMOS传感器尺寸:36mm×24mm,最大像素:6048像素×4032像素;CMOS传感器像点尺寸:5.95μm。

基于无人机数字航摄系统的快速测绘探析

基于无人机数字航摄系统的快速测绘探析

基于无人机数字航摄系统的快速测绘探析摘要:随着我国经济的不断发展,我国对无人机的研究力度也在不断提升,而与其他测绘技术相比,无人机数字航摄系统有着较高的技术优势,这也使其在多个行业领域之中的到了广泛的应用。

本文首先对无人机低空遥感技术进行了全面的分析,同时研究了无人机数字航摄系统的技术参数与性能指标,并结合实际情况,对无人机低空遥感系统的应用展开了深入的研究,希望能对无人机数字航摄系统快速测绘的不断发展起到一定的促进作用。

关键词:无人机;数字航摄系统;快速测绘一、无人机低空遥感技术分析与传统遥感技术相比,无人机遥感技术有着无可比拟的技术优势,能够成为卫星遥感技术和有人机遥感技术的重要补充技术。

无人机低空遥感技术涉及到飞行平台、监控信息、传感器、遥感空基的交互控制,包括对地面实验的处理和加工以及相应的综合保障技术等等。

从世界范围来看,我国无人机低空遥感一直处于世界领先水平,无论是无人飞行器的研制还是航空遥感飞行控制系统的使用,都能够通过轻小型传感器以及相应的数据处理系统进行航空遥感系统的集成,从而更好的完成航空遥感作业任务[1]。

在当前情况之下,我国很多科研机构和公司都已经研制出了轻小型的无人机遥感系统,而当前较为适用的低空遥感无人机系统的任务载重往往在10KG到20KG之间,系统包括1个到4个面阵数码相机,能够获取0.05m到0.5m分辨率的光学彩色影像。

在无人机上配备了GPS定位系统以及相应的稳定平台,从而使全自动空中三角测量任务得到有效的执行,使在地面控制点较为稀少的情况下能够获得更加精确的测量数据。

传感器是整个无人机遥感航摄系统的核心所在,有着较为重要的作用。

在当前的数码相机之中,影像传感器分为两种,第一种是CCD元件,这种元件已经得到了广泛的应用,而另一种则是CMOS器件。

从工作机制上分析,CCD的成像质量更好,然而其制造工艺较为复杂,因此其成本更高,而CMOS的价格较低,然而其成像的质量不如CCD的成像质量高。

基于无人机的航空影像处理与分析研究

基于无人机的航空影像处理与分析研究

基于无人机的航空影像处理与分析研究无人机技术的快速发展和广泛应用为航空影像处理与分析领域带来了革命性的变化。

基于无人机的航空影像处理与分析研究已经成为近年来研究的热点之一。

本文将介绍该领域的关键技术和应用,并探讨未来的发展趋势。

一、无人机航空影像处理技术1. 遥感图像获取与处理无人机搭载高分辨率相机或传感器,能够获取地表图像的空间和谱段信息,为地理信息系统(GIS)提供了大量的数据。

航空影像处理技术包括图像几何校正、图像融合、图像分类等。

通过无人机获取的高精度图像数据,可以用于地质灾害监测、土地利用规划、环境保护等领域。

2. 无人机影像处理与分析无人机航拍的影像数据可以通过图像处理和分析技术提取出感兴趣的目标和特征。

例如,通过图像拼接技术将多个影像拼接成全景图像,提高对地形的认识和观测。

同时,基于图像分割和目标检测算法,可以自动识别、分类和跟踪地面或建筑物等目标物体。

3. 空三维重建与测绘基于无人机的航空影像处理可以生成高精度的地理模型和数字地图。

利用摄像头和惯性导航等传感器获取的数据,可以进行空三维重建,得到地理区域的三维模型。

航空影像处理技术还可用于城市规划、建筑物测绘、土地测量和环境监测等领域。

二、无人机航空影像处理与分析的应用1. 灾害监测与预警无人机航空影像处理与分析技术在灾害监测和预警方面具有重要意义。

通过无人机航拍获取的影像数据,可以及时监测和分析地质灾害、森林火灾、洪水等自然灾害的情况,提供快速响应和灾后评估。

2. 建筑与城市规划通过无人机航空影像处理和分析,可以获取城市的高分辨率图像和三维模型,为建筑物设计、城市规划和土地利用提供准确的数据支持。

同时,基于无人机的城市监测可用于交通监管、环境保护、城市安全等方面。

3. 农业与林业监测利用无人机航空影像处理技术,可以获取农田和林区的高分辨率图像,监测农作物的生长状况、林木的健康状况,提供精准的农林资源管理和决策支持。

此外,无人机航拍还可以用于农药喷洒、播种和灌溉等农业生产活动。

低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析

低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析

低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析发布时间:2022-05-31T01:03:23.858Z 来源:《新型城镇化》2022年11期作者:宋丹丹1 王向强2 [导读] 传统的工程测量基本都是基于野外作业的测量模式,使用经纬仪、全站仪、GPS等,无论是工作效率还是成图精度都有待提高。

1身份证号码:23233119911010xxxx2身份证号码:23233119870520xxxx摘要:传统的工程测量基本都是基于野外作业的测量模式,使用经纬仪、全站仪、GPS等,无论是工作效率还是成图精度都有待提高。

为了提高外业测图质量,可以考虑尝试测绘新技术手段,研讨新兴的测绘技术,从而可以提高测量作业效率。

本文讨论分析无人机遥感技术,提出无人机遥感在测绘领域的应用优势,阐述无人机遥感在现今工程测量中的运用情况,以供后续研究者参考。

关键词:无人机遥感;工程测量;应用一、引言无人机遥感使用航摄仪、航空数码相机等装备对地面拍摄,采集地形地理数据,在地形复杂、交通不便的地区以及在人烟稀少的地区均能进行拍摄采集数据,并对采集的地理数据信息进行分析加工。

在现今大数据时代,对空间信息的研究可以说是日新月异,新兴的测绘技术如雨后春笋,基于此背景,更应重视新的对地观测技术。

本文就目前比较新的对地观测技术——无人机遥感技术,通过对无人机遥感技术分析,提高对此项技术的认识,促进测绘工作作业水平的提升,对无人机遥感技术进行具体的分析。

二、无人机航摄系统介绍低空无人飞行器航摄系统是以无人机为飞行平台,获取和处理高分辨率及高精度遥感影像的崭新技术。

利用空中和地面控制病影像的自动拍摄和获取,同时实现航迹规划和监控、数据压缩和自动传输,影像预处理等功能,是具有高智能化、稳定可靠、作业能力强的低空遥感系统。

2.1系统构成无人机航空摄影测量系统由飞行平台、地面站系统、航拍摄影系统、数据处理软件等组成。

飞控系统包含机载飞控、地面站及通信设备,是飞行控制的核心设备。

低空无人机摄影测量精度分析

低空无人机摄影测量精度分析

低空无人机摄影测量精度分析摘要:目前,在自然资源部的支持下,无人机低空摄影测量系统在全国范围内大力推广。

无人机低空摄影测量在应急测绘保障、新农村建设用地测绘、复杂困难地区测绘、国土资源利用监测等应用方面具有特殊优势,取得了良好的社会效益和经济效益。

相关科研单位建立了完善的无人机航测服务体系,能够提供包括数据处理软硬件设施、技术培训、售后服务、设备维修保养等在内的一整套服务,解决生产单位的后顾之忧。

国内普遍采用的是经过检校的非量测型数码相机,其利用GPS/IMU定位导航系统定点曝光,通过POS辅助空三结算像片的外方位元素。

基于此,对低空无人机摄影测量精度分析进行研究,仅供参考。

关键词:无人机;低空;摄影测量;精度分析引言工程设计阶段,当前形势的地形图对优化调整设计方案和土地征用量估算具有重要意义。

与传统地形图相比,无人机Tilt摄影测量技术方案可以大大降低现场劳动强度,提高运行效率。

本项目采用实时动态相对定位技术(RTK)测量图像控制点的三维坐标,采用几何水准测量方法测量重要节点区域图像控制点的高度。

经过行业内的共同调整,最终构建了真实场景的三维模型。

结果表明,平面和高程精度满足了1:500大面积测绘的要求,有效提高了高程精度。

1倾斜摄影测量工作流程无人机倾斜摄影测量项目一般根据工作地点的不同划分为外业数据采集与内业数据处理2个阶段。

其中,外业数据采集包括资料搜集、测区踏勘、技术方案设计、像控点与检核点的布设和采集、飞行作业影像数据采集、数据检查等内容;内业数据处理包括数据整理、导入建模软件、控制点刺点、空中三角测量、模型构建、精度检核及精细化修模等内容。

外业的技术方案设计与内业的空中三角测量工作直接关系到生成的实景三维模型的位置精度及模型的精细程度。

2低空无人机系统组成在自然资源部的推动下,国内无人机航测遥感研发与应用成为一个热点领域。

国内的无人机航测遥感系统主要有北京安翔动力科技有限公司的“测绘鹰”无人机、中国科学院遥感应用研究所及其下属企业北京国遥万维信息技术有限公司的“快眼”无人机、中国兵器工业集团中兵光电科技股份有限公司研制的“华鹰”无人机、国家遥感中心资料服务部(中测新图公司)的“LARS-1”无人机等。

探讨无人机在低空航摄遥感测绘技术

探讨无人机在低空航摄遥感测绘技术

探讨无人机在低空航摄遥感测绘技术摘要:低空无人机航拍遥感测绘技术是国家测绘新技术,是提高国家测绘领域的重要创新,在测绘领域得到了广泛好评。

低空无人机航拍遥感测绘技术具有高效、灵活、高分辨率、低成本等优点,能够有效提高国家测绘质量,对测绘领域的发展起到积极的推动作用。

阐述了低空无人机航空遥感测绘技术的优缺点,详细介绍了低空无人机航空遥感测绘技术的应用。

关键词:低空无人机;航空遥感;测绘技术;工程测量一、低空无人机航拍遥感测绘技术的优势1、高效快捷、灵活无人机是近年来出现的一种新型无人机。

无人机具有生产成本低、结构简单的特点,而利用无人机进行低空航拍灵活快捷。

低空无人机航空遥感测绘技术是一项安全性高、效率高、使用灵活的新技术。

具体来说:一是低空无人机航空遥感测绘技术,依托无人机的存在,消除了人类驾驶的限制,受自然条件影响较小。

可拍摄突发事件或进入人员无法到达的恶劣环境。

其次,在需要即时获取测绘成果的应急测绘中,低空无人机航空遥感测绘技术可以起到在短时间内获取高清影像数据的作用,为应对紧急突发事件提供有效依据。

再次,面对自然灾害,使用低空无人机航拍遥感测绘技术比人员直接测绘更高效快捷,有助于救援。

第四,低空无人机航空遥感测绘技术对场地使用要求低,无人机机身比较轻便,启动灵活,大大提高了测绘效率。

2、通过在低空工作,可以获得高分辨率的图像该无人机机构简单,操作快捷,可低空飞行。

这就大大避免了高空云层对飞行和航拍的影响。

具体表现为:一是忽略云层的影响,可以随时进行航拍。

低空无人机航拍遥感测绘技术可以忽略高空云层的影响,低空飞行可以避开云层的影响。

第二,无人机可以在离地表非常近的距离进行航拍,可以从多个角度进行航拍,获得高分辨率的影像数据。

再次,无人机低空飞行时,飞行高度可从50米到100米,测绘精度可达1: 1000,精度范围可达0.1米到0.5米。

这是低空无人机航拍遥感测绘技术的主要优势之一。

第四,低空无人机航空遥感测绘技术是由无人机实施的实时测绘技术,通过相关技术设备将航空数据同步传输到地面,通过地面人员的操作快速得到结果。

低空无人机航摄技术在测绘领域的实际应用情况探究

低空无人机航摄技术在测绘领域的实际应用情况探究

低空无人机航摄技术在测绘领域的实际应用情况探究发表时间:2018-07-17T10:00:27.043Z 来源:《防护工程》2018年第6期作者:梁飞龙[导读] 在今后还需要加强对低空无人机航摄技术的研究,促使其在测绘领域中的作用得到充分地发挥。

广州市城市规划勘测设计研究院广东广州 510060摘要:近年来,社会需要要求测绘基础不断地更新。

航摄遥感技术也被应用到我国更多的领域中,减少人力投入,借助机器来完成人力难以实现的工作。

无人机航摄技术便是一种能有效地促进相关领域工作顺利开展,为人们提供日常服务的技术。

例如,在测绘技术中充分地借助低空无人机航摄遥感测绘技术,其能及时地获取到地貌相关信息,全方位地操控该地区工作的开展,其便利性比较大。

基于此,本文则主要探讨低空无人机航摄技术在测绘领域中的实际应用,促使无人机航摄技术在测绘领域的功能得到最大限度地发挥。

关键词:低空无人机航摄技术;测绘领域;实际应用情况引言低空无人机航摄技术主要利用的是遥感操控平台、顾名思义,无人机是无人驾驶的,其借助无人驾驶飞机利用黑白、彩色拍摄以及录像拍摄基础获取到某区域的地势与地貌数据,并迅速地将获取到的数据传递给相应的操控中心,然后由计算机系统对数据进行进一步地整理与加工,最终形成多种二维或者三维的信息数据。

遥控、GPS、通讯技术以及遥感等众多现代化的技术均囊括在低空无人机航摄遥感测绘中。

在我国测绘技术不断地向前发展的过程中,低空无人机航摄遥感技术由于其自身的灵活性优势在测绘领域得到了广泛的应用,为我国城市规划、自然灾害处理以及基础测绘工作开展提供了较大的便利性。

因此,对低空无人机航摄技术在测绘领域中的实际应用进行探讨具有较大的利用价值。

低空无人机航摄技术在测绘领域应用的优势高效灵活性低空无人机在进行航摄过程中,其具有高效快速、机动灵活性的优势,航摄的安全性也有较大保障。

无人机并不需要人工驾驶,空中管制限度比较小,其受到天气因素的影响也相对较小,尤其是对于一些突发性以及区域性的事件而言,应用低空无人机航摄技术,即便是在比较恶劣的情况下,其也能够较好地完成相应的拍摄任务。

低空无人机摄影测量系统可行性分析-

低空无人机摄影测量系统可行性分析-

低空无人机摄影测量系统可行性分析- 低空无人机摄影测量系统可行性分析(说明,此文档是WORD文档,下载后可直接使用)一、无人机摄影测量系统简介无人机摄影测量系统简单说就是使用油动或是电动的无人飞机携带高清相机在空中对所测物体连续拍照,获取高重合度的影像照片的一套设备,该套系统由无人机、云台、相机、地面控制站、相片处理软件组成,市场上销售的主要分两类,一种是通过单镜头相机拍摄以正射影像为主要数据的系统(简称传统型),一种是通过过镜头以提供三维建模数据为要数据的系统(简称倾斜型)。

1、传统型传统无人机摄影测量系统是仅仅只能获取垂直地面向下的影像,以无人驾驶飞机作为平台,以机载遥感设备,如高分辨率 CCD 数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪等获取影像信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。

集成了高空拍摄、遥控、遥测技术和计算机影像信息处理的新型应用技术航摄影像可为城市规划建设提供有力的手段,被广泛应用于土地利用的动态监测、征迁拆违工作的调查以及衍生各类最新时相的专题图,通过影像可及时修编和更新地图,建立最新的地理数据库等。

2、倾斜型倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了传统无人机摄影技术生成的正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,其通过在同一飞行平台上搭载多台相机,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。

无人机倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况,而且还通过采用先进的定位技术,嵌入精确的地理信息、更丰富的影像信息、更高级的用户体验,极大地扩展了遥感影像的应用领域,并使遥感影像的行业应用更加深入。

以倾斜摄影技术来获取影像数据作为素材,进行人工或自动化加工处理后得到的三维模型数据的过程,我们称之为“倾斜摄影建模”,因模型所有纹理都是倾斜照片自动映射上去,所以许多人将倾斜摄影模型也称为真三维模型。

由于倾斜影像和三维模型成果为用户提供了更丰富的地理信息,更友好的用户体验,该技术目前在欧美等发达国家已经广泛应用于智慧城市建设、规划、测绘、应急指挥、国土安全、城市管理、房产税收等行业。

低空无人机航摄飞行质量自动检查方法研究

低空无人机航摄飞行质量自动检查方法研究

低空无人机航摄飞行质量自动检查方法研究摘要:低空无人机遥感具有运行成本低、机动灵活、可进行云下低空飞行、获取遥感影像分辨率高等特点,作为卫星遥感和载人飞机航空遥感的有力补充,在获取小区域高分辨率遥感影像、提供灾害应急测绘保障和地形困难地区遥感影像方面产生良好效果。

本文主要对低空无人机航摄飞行质量自动检查方法进行了研究。

关键词:低空无人机;航摄飞行;自动检查引言随着我国经济的飞速发展,城镇化建设速度加快,地表形态变化频繁,应实时测绘及社会各行各业对高分辨率遥感影像的迫切需求,对其时效性要求越来越高,低空无人机遥感得到了迅速发展。

低空无人机遥感作为一种新兴空间数据获取的重要手段,己成为卫星遥感和载人飞机航空遥感的有力补充,是更新地理信息数据源的重要来源。

一、低空无人机航摄系统的构成低空无人机航摄系统由飞行平台、摄影平台、UP30飞行控制系统、影像数据处理系统、地面运输与保障系统构成。

飞行平台飞行平台采用由中国科学院遥感应用研究所及其全资公司北京国遥万维信息技术有限公司研发的Quick Eye (快眼)II型固定翼无人机。

Quick Eye (快眼)I 理固定翼无人机由机身、机翼、尾翼、发动机和起落架五部分组成,采用玻纤机身,单虹62CC发动机(单台可达6.2马力),滑起滑降,设计特点如下:①气动布局良好,自身安定性及可靠性优异;②运输、维护、安装容易,具备机动快速的响应能力;③越野能力强,起降场地要求低,具备滑翔和伞降保护能力;④操作简单,多种任务设备的应用拓展功能;⑤运营成本低廉。

摄影平台摄影平台采用非量测用普通数码相机,型号为Canon EOS 5D Mark II,普通数码相机具有体积小、重量轻、价格低、能快速获取高精度数字影像等特点,满足低空无人机航摄系统机动灵活、运行成本低等要求。

由于普通数码相机不是专为摄影测量目的而设计,获取的遥感影像畸变误差大。

所以在进行获取影像之前,需要对普通数码相机进行检校,且每年至少一次。

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科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 传统无人机并非为航空遥感而设计,因此没有考虑到遥感飞行的特殊性。

此外,无人飞行器所搭载的非量测型相机存在较大的光学畸变,不能直接用于测绘生产,低空无人机航摄系统面临着工作效能与测量精度两方面的问题[1-2]。

该研究实现了一套中型固定翼无人机摄影测量系统,为了验证该自主低空航摄系统的测量精度,设计试验于和田某区域进行实际航飞作业,布设一个具有大量地面控制点的飞行试验场,采用无人机搭载非量测型数码相机进行摄影作业,然后对航飞数据通过区域网空中三角测量的自检法来计算全部系统误差对像点位置坐标的综合改正值,从而确定内方位元素和物镜的光学畸变值,实现相机的高精度标定,并将标定结果用于测绘产品生产,以此来对无人机航空摄影测量系统在小区域大比例尺地形图立体测绘中所能达到的精度水平进行评估和验证。

1 航摄系统组成
该检校试验采用的航摄系统组成部分有:固定翼无人机飞行平台、飞行控制系统和非量测型面阵CCD数码相机,以及地面站、
远程无线通信装置、地面数据处理系统等辅助设施。

1.1 无人机飞行平台
由于固定翼无人机具有低成本,可实现低速平稳飞行等优点,该研究采用固定翼无人机平台。

平台主要采用重量轻、强度大的玻璃钢和碳纤维复合材料加工而成,机长为2.15m,翼展为3.1m,最大起飞重量为20kg,起飞速度为70km/h,任务仓尺寸为600mm×280mm×200mm,任务载荷为6kg,飞行速度为100~110km/h,飞行高度≤4km,续航时间为3h,控制半径≤20km。

1.2 飞行控制系统
飞行控制系统用于飞行控制与任务设备管理,由自驾仪、姿态陀螺、GPS 定位装置、无线电遥控系统等组成[3],可实现飞机姿态、航高、速度、航向的控制及各个参数的传输,以便于地面人员实时掌握飞机和遥感设备的飞行情况。

机上采用的GPS接收板为普通单频无差分GPS,导航精度约在±5m以内,控制方式有人工遥控和自主飞行2种。

1.3 遥感设备
此次试验搭载的遥感设备为135画幅单反相机及广角定焦镜头,镜头标称焦距28mm;CMOS传感器尺寸:36mm×24mm,最大像素:6048像素×4032像素;CMOS传感器像点尺寸:5.95μm。

飞行过程中采取飞控系统控制快门定点曝光,将对焦环固定在无穷远处锁定相机的内方位元素,并采用固定光圈以保证统一物镜畸变参数。

2 地面检校场的建立
为保证无人机飞行试验的安全性,该检校场选址于和田某荒
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.14.087
基于低空无人机航摄系统试验分析研究
李金全
(广东省国土资源测绘院 广东广州 510500)
摘 要:针对低空无人机航摄系统工作效能与测量精度方面的问题,笔者所在团队实现了一套无人机航摄系统,在新疆和田某荒漠区开展了航摄试验,对无人机航摄系统获取的航摄影像平面精度及测高精度进行评估,结果表明,成像结果可以满足1∶1000地形图测图的平面精度要求。

关键词:无人机 航摄系统 大比例尺测图
中图分类号:P23
文献标识码:A
文章编号
:1672-3791(2017)05(b)-0087-02
表1 B组影像检查点的残差值
图1 和田检校场布点示意图
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漠地区,地理位置为80.2°E、36.97°N,所选检校场总面积约为3 km 2,区域内地形高差约90m。

该区域地貌类型比较单一,地表无明显人工建筑及自然植被。

为了便于辨识及保证定位精度,制作 50个90cm×90cm的人工控制点标志,按照300m间距均匀布设 10×4个人工地标作为平高控制点,另设10个人工地标作为检查点。

此外,在检校场选取某处地面纹理密集区域测出14个点的坐标位置作为检查点,以便后期验证精度使用。

检校场地面点分布如图1所示。

所有地面控制点采用RTK实时动态差分法进行测量,所有坐标高程均为WGS-84 ITRF97基准,平面及高程位置精度可保证在±10cm以内。

3 基于检校场的航摄试验
3.1 试验数据
该试验设计飞行拍摄模式为定点曝光,无人机航高为460 m,地面分辨率为10cm,检校场影像航向重叠度为60%,旁向重叠度为30%。

该架次影像共有两组,挑选姿态角符合要求且覆盖地面已知点较多的两组影像(A、B 两组)参与后期的平差处理。

3.2 相机检校与测图精度分析
该研究的检校原理是采用区域网空中三角测量运算中的自检法,将可能存在的系统误差,包括相机的实际测量焦距f 、像主点偏移值x ∆、 y ∆、物镜各畸变参数等,作为附加参数引入光束法区域网平差。

该文所采用的附加参数光束法平差的系统畸变数学模型为:
2
24212121222421212
00
(2)22(2)x xr k xr k x r p p xy b x b y y yr k yr k p xy y r p x x x y y y r ⎫
∆=++++++⎪
⎪∆=++++⎪⎪
=-⎬
⎪=-⎪⎪=⎪⎭
(1)
式中,(,)x y 为像点在像平面坐标系中的坐标;1k 、
2k 为径向畸变参数; 1p 、 2p 为偏心( 切向) 畸变参数;1b 为像素的非正方形比
例因子;2b 为CCD 阵列排列的非正交性畸变参数。

航带中选取A组影像进行自检校平差,A区处于航带中间位置,包括第2航带和第3航带各3幅,对应地表的高差约为35m,共有 4个控制点、2个检查点。

为了便于误差控制,所有后处理过程
中均采用UTM 44N投影,通过上述畸变模型对该组影像进行系
统误差计算。

检校结果如下:
为了验证该检校结果的有效性,选择地面检查点密布的B组影像,在未代入检校结果前,先采用镜头标称值进行区域网平差,然后对比检校后的平差结果。

平差过程中共采用5个控制点和5个检查点,试验表明,在检校前后检查点的残差发生较大变化,具体数值如表1所示。

根据检查点在检校前后的残差变化,检校后的平面和高程精度均有所改善,其中对高程精度的影响尤为明显,这表明了检校结果的有效性。

所有检查点的平面精度满足1∶1000地形图航空摄影测量内业规范,但高程在相机标定前后都有所超限。

4 分析总结
4.1 存在的问题及原因分析
(1)非量测型相机的局限。

在航摄比例尺≥1∶4000的情况下,航偏角一般不大于10°,由于非量测型相机的幅面过小(CMOS传感器尺寸:36mm×24mm),同样的航偏角对于专业量测型相机仍能满足重叠度的要求,而对于135画幅非量测型相机,则会出现摄影漏洞(重叠度<53%)。

因此,有必要采取相机拼接的办法或者选取中画幅相机以提高像片覆盖。

(2)测高精度。

影像的高程精度是直接由传感器本身设计的基高比来决定的。

理想基高比为1∶1~1∶1.5,该次试验用到的CMOS传感器尺寸:36mm×24mm,COMS 传感器像点尺寸:5.95μm,最大像素:6
048像素×4
032像素,焦距28 mm,任务时为窄像对飞行模式,航向重叠度60%。

其基高比为:
(2)
式中,GSD 为影像像元的地面分辨率。

因此,要实现无人机大比例尺地形图立体测绘必须要增大基高比,而增大基高比必须通过增大航向成像宽度或缩短焦距来实现。

4.2 总结
该试验采取135画幅CCD民用数码相机,以无人飞行器为平台进行相对航高为470m的航摄作业,通过检校标定成像结果可以满足1∶1000地形图测图的平面精度要求。

试验表明,无人机航摄系统可以云下低空飞行,具有机动、灵活等特点,能够获取卫星和有人飞机无法得到的高分辨率影像数据。

针对小区域大比例尺
的遥感应用,可以作为传统航空、航天遥感平台的重要补充。

参考文献
[1]胡安文,张祖勋.对高分辨率遥感影像基于仿射变换的严格几
何模型的讨论[J].武汉大学学报:信息科学版,2006(2):104-107.
[2]狄颖辰.无人机遥感图像拼接系统设计与实现[D].电子科技大
学,2011.
[3]张鹏强,余旭初,韩丽,等.基于直线特征匹配的序列图像自动
配准[J].武汉大学学报:信息科学版,2007,32(8):676-679.。

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