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。

并且这种无人机的拍摄精度非常高，其影像图空间
的分辨率高达5至24厘米，主要取决于无人机本身飞行的高度以及照相机的像
素等。

并且其成图的比例尺都在1∶1000～1∶5000以内，真正符合了区域土地
规划、地形测绘以及国土监测等多种项目的需求。

3无人机航测数据质量检查及应用
3.1航测数据质量评价
3.1.1影像重叠度
航向重叠具体是指在同一航线内相邻的影像互相重叠，旁向重叠具体是指相
邻航线的重叠。

相关测量要求规定，航向重叠度在60%～80%范围内，最小不能
低于53%，但应大于51%，且其相邻像对的航向重叠度不应小于58%，并能确保
测图定向点和测绘工作边不超过像片边缘；旁向重叠度在15%～60%范围内，最
小不能低于8%。

3.1.2像片旋角
具体是指正影像上相邻主点连线和同方向连线间的夹角。

旋角一般不应大于
15°，在确保像片航向和旁向重叠度满足要求的前提下，个别最大旋偏角不超过30°，在同一条航线上旋角超过20°像片数不应超过3片，超过15°旋角的像片数
不得超过分区像片总数的10%；
3.1.3航带弯曲度
飞机在飞行过程中由于受到外界因素的影响可能会出现偏离预设航线的现象。

航带弯曲度具体是指像主点偏离航线首位连线最大的距离与航线首位连线长度的
比值。

无人机实际航线弯曲度必定会对影像重叠度造成影响，若航带弯曲度过大，那么极有可能出现航摄漏统，进而给测量作业带来较大的影响。

有要求规定航带
弯曲度不能超过3°。

3.1.4航带内最大高差
同一航线上相邻像片的航高差不应大于30m；最大航高与最小航高之差不应
大于50m，当相对航高小于等于1000m时，航摄分区内实际航高与设计航高之差不应大于50m；当相对航高大于1000m时，其实际航高与设计航高之差不应大于设计航高的5%；
3.2无人机航测技术控制要点
3.2.1像控点布设与测量
搜集有关基础控制资料，像控点联测以测区原有四等GPS点作为起算点。

根
据项目区情况，像控点布设采用航后刺点的方式进行并应满足CH/Z3004-2010
《低空数字航空摄影测量外业规范》4.3.1和4.3.2条区域网布点的规定要求。

像
控点的目标影像应清晰，易于判刺和立体测量，如选在交角良好（30°～150°）的
细小线状地物交点、明显地物拐角点、原始影像中不大于3×3像素的点状地物中心，同时应是高程起伏较小、常年相对固定且易于准确定位和测量的地方，以线
状地物交点和平山头为宜。

3.2.2空中三角测量
利用无人机航空摄影资料和像控成果，采用全数字摄影测量系统中的空三测
量软件及光束法区域网平差程序，进行航测内业区域网空三加密，为下一工序提
供模型定向。

3.2.3数字线划图制作
将空三成果导入摄影测量工作站，在全数字摄影测量系统中恢复立体模型，
采集居民地、道路、水系、地貌等地形要素，以图幅为单位，将采集的地形要素
与数字正射影像叠加制作调绘片，提供野外调绘与补测。

内业根据外业调绘成果
和立体测图数据，对矢量数据进行编辑，完成地形图测绘。

3.2.4数字正射影像图制作
以像对为单位创建像对正射影像。

为了保证影像的完整和质量，一般左右像
片的正射影像都要生成，并将合并后的正射影像作为像对成果进行按图幅的DOM 镶嵌。

按幅拼接后的DOM应叠加标准公里格网。

3.2.5其它图件的制作
将DOM与DLG叠加后的影像图与公路的设计范围线套合，添加地类代码、
图斑面积，转入MAPGIS即可制作勘测定界图、宗地图、征地补偿分户图等。

3.3数据接受与预处理系统
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。

3.4数据操作及应用
内业使用ArcGIS10软件创建影像金字塔索引之后，能够将影像数据清晰显示出来，方便工作人员读取。

将正射影像以及数字高程模型实施切片之后置于三维显示系统中，能够将测区三维场景清晰地再现。

4结论
总而言之，无人机航测作业需要较高的技术，作业模式存在较大的风险，目前已经在生产中应用，已形成成熟的作业流程，在未来，无人机航测技术必定会在测绘行业得到广泛的应用。

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