1、交流內(nèi)容無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)與發(fā)展歷程技術(shù)改進(jìn)下一步的工作無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程無人機(jī)航攝系統(tǒng)的推廣應(yīng)用是國家測繪地理信息局提升我國測繪技術(shù)裝備水平的重要內(nèi)容之一。作為傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補(bǔ)充，無人機(jī)航攝系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠大幅提升測繪應(yīng)急保障服務(wù)能力，而且在構(gòu)建數(shù)字中國、監(jiān)測地理國情、提升社會管理效能等方面也發(fā)揮了積極作用。我院作為第一批的5個(gè)生產(chǎn)性試點(diǎn)單位，率先進(jìn)入了無人機(jī)航攝系統(tǒng)推廣應(yīng)用的隊(duì)伍，為探索掌握無人機(jī)航攝系統(tǒng)在生產(chǎn)中技術(shù)應(yīng)用的全過程，使其快速形成成熟的作業(yè)流程和技術(shù)規(guī)范，邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。在發(fā)展過程中，我院得到了國土測繪司、中國測繪科學(xué)研究院的悉心指導(dǎo)和熱情幫助。我院領(lǐng)

2、導(dǎo)對試點(diǎn)工作也高度重視，采取積極措施，使試點(diǎn)工作取得一定的成績。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程（一）提早謀劃，積極探索 早在2009年，我院就已經(jīng)利用中測新圖遙感技術(shù)有限責(zé)任公司提供的的無人機(jī)影像開展了無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)可行性應(yīng)用研究的試驗(yàn)項(xiàng)目，以便達(dá)到了解掌握無人駕駛低空航攝系統(tǒng)的內(nèi)外業(yè)生產(chǎn)流程、掌握其外業(yè)像控布點(diǎn)方案、施測方法、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方法、檢測其成果精度，了解現(xiàn)行市場上主要實(shí)際應(yīng)用的幾種小飛機(jī)的各項(xiàng)性能參數(shù)、生產(chǎn)成本、應(yīng)用的領(lǐng)域、應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)以及國家現(xiàn)行空域管制政策的目的，從而驗(yàn)證無人飛機(jī)應(yīng)用的可行性。對無人機(jī)航攝系統(tǒng)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理有了一定的認(rèn)識，形成有參考價(jià)值的作業(yè)流程和技術(shù)手段。無人

3、機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程 該試驗(yàn)項(xiàng)目位于重慶市璧山縣廣普鎮(zhèn)，整個(gè)項(xiàng)目區(qū)面積約60個(gè)平方公里。項(xiàng)目區(qū)地形類別為丘陵，最低海拔高度256米，最高海拔高度326米，共15條航帶，共計(jì)870張航片，拍攝面積約59平方公里，具體情況如下表所示：無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程 本項(xiàng)目共劃分了1：10000、1：2000和1：500三種比例尺分別進(jìn)行3D產(chǎn)品試生產(chǎn)試驗(yàn)。1、外業(yè)像控1:10000布點(diǎn)方案1：10000試驗(yàn)范圍我們選擇了整個(gè)航攝區(qū)約60個(gè)平方公里，因無人機(jī)航片以前從未接觸過，其點(diǎn)位到底該如何布設(shè)沒有成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。本項(xiàng)目攝區(qū)共15條航線，每條航線有57條基線，根據(jù)此特點(diǎn)，本著試驗(yàn)嘗試的目的，像

4、控點(diǎn)在布設(shè)時(shí)在基線跨度上盡量放大，在航線跨度上也盡量嘗試不同航線跨度，檢查點(diǎn)布設(shè)在控制最弱部分。其方案詳情如下：無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程1：2000布點(diǎn)方案 1：2000試驗(yàn)范圍我們選擇了整個(gè)航攝區(qū)東南6幅1：2000圖幅，像控點(diǎn)布設(shè)范圍約12幅的范圍，主要考慮到是圖幅范圍太小，航線數(shù)很少，在對航線跨度上摸索彈性就小。本次試驗(yàn)共選擇了7條航線，每條航線23條基線，根據(jù)此特點(diǎn)，本著試驗(yàn)嘗試的目的，在基線跨度上適當(dāng)放大，在航線跨度上也盡量嘗試不同航線跨度，檢查點(diǎn)布設(shè)在控制最弱部分。因1：2000試驗(yàn)區(qū)域完全在1：10000試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)，部分1：10000像控點(diǎn)和檢查點(diǎn)也會作為1：2000試驗(yàn)檢查

5、點(diǎn)（不包含在以下方案中）。其方案詳情如下：無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程1：500布點(diǎn)方案在1：2000試驗(yàn)范圍東南角選擇了約1.3平方公里范圍內(nèi)作為1：500試驗(yàn)范圍。該范圍共跨越了3條航線，每條航線7條基線。因1：500精度要求在本次試驗(yàn)中最高，故在布設(shè)不管是像控點(diǎn)還是檢查點(diǎn)時(shí)，都盡量從緊布設(shè)。因1：500試驗(yàn)區(qū)域完全在1：10000和1：2000試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)，部分1：10000和1：2000像控點(diǎn)和檢查點(diǎn)也會作為1：500試驗(yàn)像控點(diǎn)和檢查點(diǎn)（包含在以下方案中）。其方案詳情如下：無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程2、空三加密1:10000加密情況根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑑?nèi)業(yè)加密對外業(yè)布點(diǎn)方案進(jìn)行檢核，并最大程

6、度的減少外業(yè)工作量，盡量用最少控制點(diǎn)加密完成，為此，特分別針對平面和高程制定了4套加密布點(diǎn)方案，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，平面控制布設(shè)采用周邊8點(diǎn)法布設(shè)；高程控制采用旁向每2條航線,航向每15條基線跨度布點(diǎn)，能滿足1：10000成圖精度，其布點(diǎn)方案如下圖所示。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程備注：紅色為平高控制點(diǎn)，藍(lán)色為高程控制點(diǎn)，綠色為檢查點(diǎn)。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程1:2000加密情況對1：2000精度的驗(yàn)證時(shí)本次試驗(yàn)的主要目的，本次試驗(yàn)選取了1：10000區(qū)域東南面的從丘陵過渡到山地的6幅1：2000圖幅范圍作為加密實(shí)驗(yàn)區(qū)域，該試驗(yàn)區(qū)跨越7條航線，每條航線23條基線。先按外業(yè)布設(shè)控制點(diǎn)進(jìn)行加密，看其是

7、否能達(dá)到1：2000加密要求。然后通過對控制點(diǎn)的不斷調(diào)整，嘗試出該測區(qū)能用的最少控制點(diǎn)布設(shè)方案去達(dá)到1：2000加密的精度要求。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程共制定了3套加密布點(diǎn)方案，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，平高控制采用旁向每2條航線,航向每12條基線跨度布點(diǎn)；在網(wǎng)間平高控制點(diǎn)稀少區(qū)域加布少量高程控制點(diǎn)。，能滿足1：2000成圖精度，其布點(diǎn)方案如下圖所示。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程備注：紅色為平高控制點(diǎn)，藍(lán)色為高程控制點(diǎn)，綠色為檢查點(diǎn)。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程1:500加密情況在1：2000試驗(yàn)范圍東南邊選取了一塊控制點(diǎn)相對密集的區(qū)域進(jìn)行了1:500的試驗(yàn)，選用平高控制點(diǎn)15個(gè)，高程控制點(diǎn)6個(gè)，檢查點(diǎn)

8、（多余控制點(diǎn)）8個(gè)。說明：藍(lán)色為平高控制點(diǎn)，品紅色為高程控制點(diǎn)，紅色為檢查點(diǎn)無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程1：500加密精度達(dá)不到規(guī)范要求。分析其主要原因有如下幾個(gè)：航片資料在航飛設(shè)計(jì)時(shí)，主要是以1：2000成圖精度設(shè)計(jì)考慮的，該航片影 像的地面分辨率(0.17m)達(dá)不到1：500測圖精度要求。1：500布點(diǎn)方案在制定時(shí)不完善，測區(qū)東南面有座大山，且山上的點(diǎn)在布設(shè)時(shí)，移動范圍過大，對后期加密有一定影響。 無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程DLG采集 在加密精度滿足1:2000 情況下在MapMatrix中進(jìn)行立體采集。立測時(shí)定向精度滿足1:2000測圖要求。采集時(shí)按地物、地貌先后全要素采集，采集順序?yàn)?/p>

9、：交通水系居民地工礦植被地貌土質(zhì)管線。這次采集試驗(yàn)中主要存在如下些問題：1） 模型范圍小而數(shù)量多，1幅1：2000圖幅須24個(gè)模型，使得采集時(shí)模型的選取和接邊工作量很大。2） 模型接邊誤差較大，約0.8m左右，但滿足1：2000測圖精度要求。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程1:10000 DEM、DOM制作 由于無現(xiàn)有DEM 數(shù)據(jù)，在制作DOM前需生產(chǎn)DEM。該實(shí)驗(yàn)采用了以下兩種方式進(jìn)行DEM生產(chǎn):1) 使用VirtuoZo、MapMatrix (適普公司)等立體測圖工作站自動匹配生產(chǎn)DEM，但大部分匹配精度非常差，人工編輯量太大，無法滿足DOM生產(chǎn)的需要。2) 在西部項(xiàng)目部下發(fā)的demix-pi

10、x（測繪科學(xué)研究院）平臺中進(jìn)行匹配生產(chǎn)DEM，其精度較高，能夠滿足DOM 的生產(chǎn)，但是其匹配速度非常緩慢，個(gè)模型約需要半個(gè)小時(shí)，由于該模型的覆蓋面積太小，生成一幅1:10000的DOM約需要250個(gè)模型，這使得單片的生產(chǎn)和拼接處理都非常復(fù)雜。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程1:2000 DEM、DOM制作 利用采集的三維DLG數(shù)據(jù)內(nèi)插生成DEM數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行DOM的制作。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程DOM 制作難點(diǎn) 在整個(gè)生產(chǎn)試驗(yàn)過程中，經(jīng)分析總結(jié)，DOM 制作有如下些難點(diǎn)：1）若無已有DEM數(shù)據(jù)或三維采集數(shù)據(jù)時(shí)，DEM制作難度較大。2）模型覆蓋范圍太小，使得DOM制作時(shí)需要的模型數(shù)非常多，不管對

11、單片的生成還是拼裁處理以及后續(xù)的修改工作都大大增加了難度。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程3）模型間的接邊誤差較大，致使單片拼接時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，后續(xù)修改工作量很大，且手工修改很容易使影像的平面精度超限，如下圖所示。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程結(jié)論 經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，基于無人飛機(jī)的DLG、DOM、DEM試生產(chǎn)產(chǎn)品成果滿足1:10000與1:2000的規(guī)范要求。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程（二）全力試生產(chǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn) 2010年4月，我院開展生產(chǎn)試驗(yàn)，利用無人機(jī)航攝系統(tǒng)對重慶市銅梁縣石魚鎮(zhèn)轄區(qū)8平方公里進(jìn)行3D產(chǎn)品生產(chǎn)試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)編寫了無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)試驗(yàn)報(bào)告、無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)安全規(guī)定、

12、無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)作業(yè)指導(dǎo)書、無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)質(zhì)量控制辦法，使我院無人機(jī)航攝系統(tǒng)在對地理信息的快速獲取和處理上奠定了基礎(chǔ)。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程（1）2009年12月參加無人機(jī)飛行基礎(chǔ)知識培訓(xùn)，并取得中國航空運(yùn)動協(xié)會的頒發(fā)的無線電遙控飛行執(zhí)照和國家測繪局頒發(fā)的固定翼無人機(jī)航攝遙感系統(tǒng)航攝培訓(xùn)結(jié)業(yè)證（2）2010年3月完成無人機(jī)低空航測系統(tǒng)的交接（3）2010年3月15日-2010年4月1日接受中國測繪科學(xué)研究院組織的MAP-AT空三軟件操作培訓(xùn)。（4）2010年4月，以銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目開展試生產(chǎn)，收集相關(guān)的資料，并開展無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)生產(chǎn)試驗(yàn)。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷

13、程我院裝備的CK-GY04型無人固定翼飛機(jī)航空攝影系統(tǒng)性能參數(shù)飛機(jī)翼展2.84米機(jī) 長1.95米載 油4升總航程180KM續(xù)航時(shí)間3小時(shí)助推彈射器20-35KG載荷航空發(fā)動機(jī)62cc排量（進(jìn)口）雙相機(jī)系統(tǒng)佳能 EOS 5D Mark II 起飛重量25KG起降方式彈射/傘降無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程性能參數(shù)飛機(jī)翼展3米機(jī) 長2.5米載 油4升總航程180KG續(xù)航時(shí)間3小時(shí)助推彈射器20-35KG載荷航空發(fā)動機(jī)DLE 111雙相機(jī)系統(tǒng)佳能 EOS 5D Mark II 起飛重量30KG起降方式滑跑我院引進(jìn)的“快眼”無人固定翼飛機(jī)航空攝影系統(tǒng)無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程組織機(jī)構(gòu)2010年初成立了

14、基于無人機(jī)的高分辨率數(shù)字影像領(lǐng)導(dǎo)小組和作業(yè)小組。領(lǐng)導(dǎo)小組由副院長任組長，副總工任副組長，領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)調(diào)度外業(yè)影像獲取協(xié)調(diào)指揮、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理協(xié)調(diào)指揮、技術(shù)問題處理、成本結(jié)算等相關(guān)工作。作業(yè)小組由外業(yè)、內(nèi)業(yè)分院主任工程師分別擔(dān)任正副組長，作業(yè)小組在領(lǐng)導(dǎo)小組的組織和安排下為院各生產(chǎn)單位提供滿足要求的數(shù)字影像。任務(wù)目標(biāo)一是探索特定數(shù)據(jù)的快速獲取、處理以及測繪成果的快速提供，掌握及完善無人機(jī)航攝系統(tǒng)內(nèi)外業(yè)生產(chǎn)的全部工藝流程，確保快速形成生產(chǎn)能力。二是通過基于無人機(jī)航攝系統(tǒng)的3D產(chǎn)品生產(chǎn)試驗(yàn)，初步形成相應(yīng)的測繪生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程、成果檢查質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全生產(chǎn)規(guī)程，并形成與之相適應(yīng)的生產(chǎn)模式，指導(dǎo)我院今后的實(shí)際生產(chǎn)

15、。三是客觀、準(zhǔn)確掌握無人機(jī)航空攝影測量的實(shí)際成本，形成無人機(jī)航空攝影項(xiàng)目的合理定額標(biāo)準(zhǔn)，有效控制無人機(jī)航攝項(xiàng)目的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)市場競爭力。無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)試生產(chǎn)區(qū)域概況試生產(chǎn)區(qū)位于重慶市銅梁縣石魚鎮(zhèn)行政轄區(qū)內(nèi)，總面積約8平方公里。測區(qū)以丘陵地形為主，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，夏熱冬暖，濕潤多陰，氣溫高，雨季長，霜雪少，陰天多，濕度大，光照強(qiáng)度較低。試生產(chǎn)區(qū)最高點(diǎn)平均高程約為332米，最低點(diǎn)平均高程約為264米，相對高差約為68米，東西長約2.1公里，南北長約3.5公里。試生產(chǎn)區(qū)交通條件較好和通訊條件良好，便于像控點(diǎn)布設(shè)、野外調(diào)繪和精度

16、檢查。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)無人機(jī)航攝試生產(chǎn)情況該試驗(yàn)針對1:1000、1:2000比例尺成圖進(jìn)行航線設(shè)計(jì)與自主飛行作業(yè)，飛行一個(gè)架次（6條航線），獲得了844張10cm分辨率單影像，經(jīng)過預(yù)處理，獲得422張拼接虛擬中心投影影像。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)本次試生產(chǎn)采用Canon 5D mark II 雙拼相機(jī)，兩臺相機(jī)分別沿各自主光軸傾斜一定的角度，傾斜方向相反，拍攝時(shí)相機(jī)主光軸并不垂直于地面，通過控制盒控制兩臺相機(jī)同時(shí)曝光，從而通過小像幅相機(jī)獲得較大的地面覆蓋面積。航攝完成后，對獲取的單相機(jī)影像糾平、匹配、拼接、裁切生成虛擬中心投影影像，如下圖所示，A為相機(jī)照片，B

17、中黑色邊框?yàn)橄鄼C(jī)的實(shí)際覆蓋面積，紅色為裁切影像。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)AB傾斜相機(jī)與實(shí)際地面覆蓋面積示意圖銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)像控點(diǎn)布設(shè)在國家沒有統(tǒng)一的無人機(jī)數(shù)碼航攝像控點(diǎn)布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，像片控制布測依據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求并結(jié)合了我院2009年“無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)試驗(yàn)性研究”的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)，平高點(diǎn)布設(shè)基線為12條，航線為2條；高程控制點(diǎn)按每條航線，6條基線的要求進(jìn)行布設(shè)。像控點(diǎn)測量采用GPS RTK進(jìn)行施測。像控點(diǎn)的施測精度和要求按1:500,1:1000,1:2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范GB/T7930-2008執(zhí)行。野外共施測了32個(gè)平高點(diǎn)，

18、51個(gè)高程點(diǎn)。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)像控點(diǎn)布設(shè)方案銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理內(nèi)業(yè)空三加密采用MAP-AT軟件進(jìn)行，該軟件主要針對低空無人飛行器將提取的地形數(shù)據(jù)整合、構(gòu)TIN生成DEM，利用上述獲得的影像進(jìn)行加密。DLG立體測圖采用MapMtrix全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)。在MapMtrix系統(tǒng)中按1:500,1:1000,1:2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范和相應(yīng)要求直接測繪地形、地物要素，測繪方法和作業(yè)方式與常規(guī)航片影像的立體測圖基本一致。提取1：2000地形數(shù)據(jù)中的地形矢量數(shù)據(jù)（等高線、高程點(diǎn)、陡坎等特征線），DEM數(shù)據(jù)對影像進(jìn)行微分糾正，并經(jīng)影像鑲嵌、裁切

19、、勻光勻色處理得到DOM數(shù)據(jù)。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)調(diào)繪和補(bǔ)測外業(yè)利用內(nèi)業(yè)繪出的線劃圖及DOM正射影像圖進(jìn)行調(diào)繪，針對居民地及垣柵、工礦建筑物及其它設(shè)施、交通及其附屬設(shè)施、管線及其附屬設(shè)施、水系及其附屬設(shè)施、地貌土質(zhì)和植被、地理名稱進(jìn)行修、補(bǔ)測。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)影像快速拼接 通過影像快速拼接技術(shù)，逐步完善特定數(shù)據(jù)的快速獲取、快速處理、測繪成果的快速提供等標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)流程，并以此達(dá)到提高應(yīng)急測繪的保障能力的目的。（1）MAP-AT軟件在自由網(wǎng)平差時(shí)，可以引入無人機(jī)飛控系統(tǒng)的POS數(shù)據(jù)，進(jìn)行無地面控制點(diǎn)的自由網(wǎng)平差，其平差所獲得的線元素相當(dāng)于GPS單點(diǎn)定位的精度，因

20、此在MAP-AT軟件自由網(wǎng)平差的基礎(chǔ)上，用自由網(wǎng)空三加密計(jì)算的到外方位元素成果和航攝影像匹配生成DEM數(shù)據(jù)，逐片進(jìn)行影像糾正，最后利用orthikt軟件對單片自動進(jìn)行鑲嵌得到具有地理坐標(biāo)信息的影像圖。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)（2）本次試驗(yàn)區(qū)8個(gè)平方千米約422張影像DEM數(shù)據(jù)生成和糾正拼接耗時(shí)約40個(gè)小時(shí)。（3）雖然該影像圖的數(shù)學(xué)精度不高，但其具有快速處理的特點(diǎn)，該影像圖可用于外業(yè)調(diào)繪、應(yīng)急和監(jiān)測等方面。銅梁縣石魚鎮(zhèn)聯(lián)豐村土地整理項(xiàng)目試生產(chǎn)（4）通過控制點(diǎn)核查，快速拼接的影像精度約在30-50cm左右（WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)），快速拼接的影像圖如右圖所示。精度檢測本次采用野外檢測的方

21、法對測制的DLG進(jìn)行了精度檢測，通過對房角、道路交叉處、田坎交叉處、道路結(jié)束處、山頂?shù)鹊胤竭M(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集，采集的坐標(biāo)數(shù)據(jù)要盡量能在CAD地形圖上定位，以便于進(jìn)行坐標(biāo)比較。精度檢測外業(yè)一共檢測了772個(gè)點(diǎn)。其中平面檢測點(diǎn)516個(gè)，高程檢測點(diǎn)450個(gè)，檢測點(diǎn)范圍如右圖所示。檢測點(diǎn)基本上在試生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)平均分布，每平方千米范圍內(nèi)約有100個(gè)檢測點(diǎn)。85%14%1%(其他)小于1倍中誤差大于1倍中誤差小于2倍中誤差平面檢核點(diǎn)中誤差為0.9米平面精度檢測平面精度檢測73.8%23.1%3.1%(其他)小于1倍中誤差大于1倍中誤差小于2倍中誤差高程檢核點(diǎn)中誤差為0.472米高程精度檢測高程精度檢測1:50

22、0 1:1000 1:2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范精度要求低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范精度要求檢測結(jié)論根據(jù)航測規(guī)范要求，1:1000丘陵地成圖時(shí)，地物點(diǎn)對附近野外控制點(diǎn)的平面位置中誤差不大于0.6米，高程中誤差不大于0.5米。1:2000丘陵地成圖時(shí)，地物點(diǎn)對附近野外控制點(diǎn)的平面位置中誤差不大于1.2米，高程中誤差不大于0.5米。國家測繪地理信息局發(fā)布的低空數(shù)字航空航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范中的限差要求在航測規(guī)范的基礎(chǔ)上做了適當(dāng)放寬。通過檢測所得統(tǒng)計(jì)結(jié)果結(jié)合測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為：無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)的數(shù)學(xué)精度能夠滿足1：2000航測數(shù)字化成圖，在進(jìn)行大量的外業(yè)修補(bǔ)與改正的基礎(chǔ)上1：1000航

23、測數(shù)字化成圖。總結(jié)經(jīng)驗(yàn) 通過銅梁試驗(yàn)區(qū)的試生產(chǎn)試驗(yàn)，基本掌握了無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)航攝設(shè)計(jì)、影像獲取、影像預(yù)處理、影像質(zhì)量檢查、像控點(diǎn)布設(shè)方案、內(nèi)業(yè)空三加密、數(shù)據(jù)采集的流程與方法，并利用外業(yè)實(shí)測數(shù)據(jù)對無人機(jī)航測成果進(jìn)行檢查，真正解決了“用起來”的問題。正射影像圖數(shù)字線劃圖景觀圖無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程 通過近兩年的發(fā)展，在經(jīng)歷了2010年年初的幾次事故之后，我院不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，苦練技術(shù)，仔細(xì)研究分析產(chǎn)生各種問題的原因，始終堅(jiān)持將起飛前的準(zhǔn)備工作做實(shí)、做細(xì)，并通過升級與完善各項(xiàng)設(shè)備來降低飛機(jī)的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，最終在2011年的各項(xiàng)航飛任務(wù)中真正做到了“零事故”。通過不斷地努力，我院無人飛機(jī)內(nèi)外業(yè)技

24、術(shù)均積累了一定的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，形成了相對成熟的作業(yè)流程和處理手段。無人機(jī)航攝系統(tǒng)利用情況兩年來，我院將無人飛機(jī)低空航攝技術(shù)先后推廣應(yīng)用到了土地整理規(guī)劃、工程竣工監(jiān)測、旅游景區(qū)規(guī)劃與宣傳、大比例尺航空攝影測量、核電站建設(shè)、土地執(zhí)法監(jiān)察、高海拔水電站建設(shè)、高速公路建設(shè)、林業(yè)監(jiān)測、旅游開發(fā)與規(guī)劃等10多個(gè)領(lǐng)域，飛行近50架次，航攝面積近千平方公里，為相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了一定的貢獻(xiàn)，同時(shí)也為國家測繪局推廣無人飛機(jī)航攝系統(tǒng)做出積極地努力。具體應(yīng)用情況與涉及領(lǐng)域見下表：無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)和發(fā)展歷程項(xiàng)目名稱涉及領(lǐng)域飛行架次（個(gè)）航攝面積(平方千米）重慶市銅梁縣石魚鎮(zhèn)航空攝影測量項(xiàng)目1:2000航空攝影測量18

25、重慶市綦江縣古劍山景區(qū)航攝項(xiàng)目旅游景區(qū)規(guī)劃與宣傳130重慶市璧山縣廣普鎮(zhèn)土地整治竣工測量項(xiàng)目工程竣工監(jiān)測18重慶大唐國際豐都核電項(xiàng)目核電站建設(shè)110重慶市銅梁縣全德鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目土地整理規(guī)劃110東莞市無人飛機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察攝影航測項(xiàng)目土地執(zhí)法監(jiān)察10450石柱縣石家鄉(xiāng)1:2000地形圖測繪旅游開發(fā)與規(guī)劃120渝北至廣安高速公路（重慶段）控制測量與航測成圖高速公路建設(shè)253萬州區(qū)新鄉(xiāng)鎮(zhèn)航測項(xiàng)目林業(yè)監(jiān)測116云南省金沙江烏東德水電站航攝項(xiàng)目高海拔水電站建設(shè)430無人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會（一）領(lǐng)導(dǎo)重視，是工作取得成效的關(guān)鍵只有領(lǐng)導(dǎo)重視，無人機(jī)航攝系統(tǒng)的推廣應(yīng)用才能真正取得實(shí)效，這是我院無人機(jī)航

26、攝系統(tǒng)能夠得到成功應(yīng)用的一條最重要的經(jīng)驗(yàn)。首先，從確定試點(diǎn)開始，我院就建立健全了相關(guān)的組織機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)全院的試點(diǎn)應(yīng)用工作，加強(qiáng)對試點(diǎn)的組織領(lǐng)導(dǎo)，確保各項(xiàng)工作落實(shí)到位。無人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會其次，在院領(lǐng)導(dǎo)的重視支持下，迅速集中人、財(cái)、物力，抽調(diào)技術(shù)骨干力量負(fù)責(zé)試點(diǎn)工作的具體實(shí)施，編寫了無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)試驗(yàn)方案，完成了飛行平臺系統(tǒng)的安裝調(diào)試、地面站操控、拼接軟件及內(nèi)業(yè)加密軟件培訓(xùn)、數(shù)據(jù)獲取飛行、像控點(diǎn)施測、內(nèi)業(yè)空三加密、內(nèi)業(yè)立體測圖、外業(yè)調(diào)繪和編輯以及野外精度檢測等工作內(nèi)容。無人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會（二）技術(shù)支撐，是正常運(yùn)作的重要依托 人是無人機(jī)航攝系統(tǒng)推廣應(yīng)用的根本，不管

27、多先進(jìn)的設(shè)備，最終都是要人來操作。我院在開展試點(diǎn)工作的初期，就十分重視對人員的培訓(xùn)工作。一方面先后多次派員參加國家局組織開展的各類無人機(jī)航攝系統(tǒng)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，掌握了無人機(jī)起飛、降落、維護(hù)、作業(yè)等基本常識和操作流程；無人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會另一方面積極與中國測繪科學(xué)研究院等科研單位開展合作，在無人機(jī)數(shù)據(jù)處理上，采用PIXEL-GRID軟件完成了空三加密、DEM匹配等常規(guī)空三軟件難以有效解決的工序，有效提高了作業(yè)效率，減輕了作業(yè)強(qiáng)度。同時(shí)針對無人機(jī)影像小、模型多的特點(diǎn)，與研究院合作開發(fā)了模型自動切換功能。同時(shí)，在院編制的無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)安全生產(chǎn)規(guī)定（試行）指導(dǎo)下，定期自行開展無人機(jī)飛行培訓(xùn)，

28、不斷提高無人機(jī)外業(yè)作業(yè)人員的操作技能水平。無人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會（三）統(tǒng)一協(xié)調(diào)，是應(yīng)用工作順利開展的有力支持有效溝通，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，保證推廣應(yīng)用工作的順利進(jìn)行。在無人機(jī)低空航測系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組的主持下，多次召開相關(guān)技術(shù)部門會議，研究實(shí)施方案、統(tǒng)一思想、統(tǒng)一認(rèn)識、提高工作效率。在快速獲取高分辨率數(shù)字影像、外業(yè)影像獲取協(xié)調(diào)指揮、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理協(xié)調(diào)指揮、技術(shù)問題處理、成本結(jié)算等方面積累了經(jīng)驗(yàn)。無人機(jī)航攝系統(tǒng)應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會（四）積極應(yīng)用，是無人機(jī)航攝系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)為確保無人機(jī)航攝系統(tǒng)能夠發(fā)揮“最大效能”，我院結(jié)合測繪生產(chǎn)實(shí)際，自2010年開始，連續(xù)兩年在院工作重點(diǎn)中明確要求要加強(qiáng)對無人機(jī)航攝

29、系統(tǒng)的應(yīng)用，將無人機(jī)的應(yīng)用作為責(zé)任目標(biāo)落實(shí)。希望盡快形成較強(qiáng)的無人機(jī)測繪生產(chǎn)能力，打造出一支同時(shí)具備飛機(jī)設(shè)計(jì)與組裝、飛行作業(yè)、內(nèi)業(yè)快速處理能力的無人飛機(jī)作業(yè)團(tuán)隊(duì)。交流內(nèi)容無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)與發(fā)展歷程技術(shù)改進(jìn)成功案例下一步的工作無人機(jī)航攝系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)1、相機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化2、基于POS數(shù)據(jù)的低空遙感影像快速拼接及飛行指標(biāo)提取技術(shù)3、無人機(jī)維護(hù)與升級4、軟件更新 相機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化由于之前使用的是雙拼相機(jī)，短邊平行于飛行方向，在預(yù)處理中將短邊進(jìn)行拼接，能有效提高飛行效率，但基高比較小；因此提出將相機(jī)旋轉(zhuǎn)90進(jìn)行固定，長邊平行于飛行方向，在長邊方向進(jìn)行拼接，提高飛行方向的像幅，不僅有效降低了航片邊緣的變形程度，

30、還增加了基線長度，提高基高比，在盡量減少航飛工作量的基礎(chǔ)上，達(dá)到了提高成圖精度的目的。 相機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化橫、縱向拼接優(yōu)缺點(diǎn)橫向拼接： 像幅較寬，可最大限度減少航線數(shù)量，從而達(dá)到減少工作量并提高安全系數(shù)的目的；但航片基線較短，影像長邊邊緣變形較大，對加密精度有一定的影響。縱向拼接： 針對已有相機(jī)像幅最大限度提高航片基線長度，提高加密精度；但旁向像幅相對較窄，增加了航飛工作量。 相機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化按照短邊進(jìn)行拼接時(shí)，獲得的虛擬像幅大小為3491*8768，在相同的傾斜角度下，（B）長邊拼接方式，單相機(jī)影像的可利用率要高于（A）短邊拼接方式，采用（B）長邊拼接時(shí)生成的虛擬影像大小為5440*7168。 相機(jī)系

31、統(tǒng)優(yōu)化當(dāng)在相同飛行條件下，以4個(gè)平方千米，0.1米分辨率飛行為例，相機(jī)的比較如下表所示。項(xiàng)目（A）短邊拼接（B）長邊拼接飛行高度375米375米航向間隔139米217米旁向間隔613米501米基高比0.370.58航線數(shù)4條5條曝光點(diǎn)數(shù)60個(gè)50個(gè)航線里程13千米16千米 基于POS數(shù)據(jù)的低空遙感影像快速拼接及飛行指標(biāo)提取技術(shù) 無人機(jī)航攝成果因相幅小而航片數(shù)多，在此情況下，為分析影像整體效果、提取相應(yīng)航攝指標(biāo)，以便對航測質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)、生產(chǎn)航線結(jié)合圖等，如果采取人工逐片操作，會產(chǎn)生相當(dāng)大的工作量，更體現(xiàn)不出無人機(jī)“快”的特點(diǎn)。 我院技術(shù)人員結(jié)合生產(chǎn)需要編寫程序，根據(jù)小飛機(jī)一次飛行區(qū)域所有影像和提

32、供的概略pos數(shù)據(jù)，進(jìn)行影像坐標(biāo)賦值、姿態(tài)改正，快速完成全區(qū)粗略的整體影像拼接圖和矢量航帶圖，在此基礎(chǔ)上可以提取粗略航向重疊度、旁向重疊度極值、偏航距、航高差等指標(biāo)，形成飛行報(bào)告，給判定飛行質(zhì)量提供參考。 該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了利用概略POS數(shù)據(jù)快速影像拼接、提取各項(xiàng)飛行指標(biāo)，為資料源分析、設(shè)計(jì)以及外業(yè)前期布控等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。利用該技術(shù)在今后類似生產(chǎn)中，可為領(lǐng)導(dǎo)決策、生產(chǎn)單位分配任務(wù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 POS數(shù)據(jù) POS系統(tǒng)集差分DGPS(Differential GPS)定位技術(shù)和慣性導(dǎo)航(Inertial Navigation System)技術(shù)于一體，可用于獲取移動物體在選定坐標(biāo)系中的空間位置和姿態(tài)。

33、重慶測繪院小飛機(jī)獲取的POS數(shù)據(jù)包含片號、空間位置X、Y、H坐標(biāo)、小飛機(jī)姿態(tài)滾動、俯仰、翻轉(zhuǎn)信息 。 原始影像快速拼接程序和拼接效果成果利用飛行指標(biāo)報(bào)告 抽稀航片與航帶矢量圖疊加顯示 無人機(jī)維護(hù)與升級 1、發(fā)動機(jī) 我院GY-04型無人機(jī)上配置的為日本小松62cc發(fā)動機(jī)。優(yōu)點(diǎn)： 該款發(fā)動機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、整體質(zhì)量高的特點(diǎn)；缺點(diǎn)：由于該款發(fā)動機(jī)采用高壓包點(diǎn)火方式，且點(diǎn)火器對于舵機(jī)傳送信號干擾較大，會造成舵機(jī)在無動作指令的情況下進(jìn)行無規(guī)則抖動，極大地影響了飛機(jī)飛行期間的姿態(tài)，極易造成航片滾轉(zhuǎn)角與旋偏角超限，對于飛機(jī)起飛與降落時(shí)的安全存在較大隱患；無人機(jī)維護(hù)與升級該款發(fā)動機(jī)的風(fēng)門固定裝置存在設(shè)計(jì)缺陷，易

34、脫落，從而造成發(fā)動機(jī)將油針吸入缸體，致使發(fā)動機(jī)報(bào)廢并直接造成停車。改進(jìn)針對該款發(fā)動機(jī)的缺點(diǎn)，我院技術(shù)人員對發(fā)動機(jī)與飛機(jī)舵機(jī)進(jìn)行了改裝，從而有效降低了由此造成事故的幾率。針對高壓包信號干擾大的缺點(diǎn)，在每個(gè)舵機(jī)的接收信號線上加配抗干擾磁環(huán)，極大地降低了信號的干擾；針對風(fēng)門的設(shè)計(jì)缺陷，進(jìn)行改裝優(yōu)化以取代原固定裝置。無人機(jī)維護(hù)與升級2、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)升級原先配置的無人飛機(jī)上的接收機(jī)與發(fā)射機(jī)頻率皆為72MHz，該頻率極易受到發(fā)動機(jī)以及周邊移動通訊塔的干擾，當(dāng)附近出現(xiàn)使用相同頻率的航模玩家時(shí)，飛機(jī)甚至?xí)盏剿说目刂疲蠊豢霸O(shè)想。我院現(xiàn)正在將接收機(jī)與發(fā)射機(jī)應(yīng)頻率全部升級為2.4GHz，2.4G頻段在遇到

35、多個(gè)通迅指令時(shí)，其指令間不會相互干擾，這就避免了由于信號干擾造成的事故發(fā)生，也大大保障了飛行的安全。無人機(jī)維護(hù)與升級3、飛控系統(tǒng)升級原先配置的現(xiàn)有飛控系統(tǒng)(UP20)已不能適應(yīng)現(xiàn)在的作業(yè)要求，老舊的(UP20)飛控系統(tǒng)跟蹤距離短、信號不穩(wěn)定，極易丟失對飛機(jī)的監(jiān)控。為和新機(jī)種相適配，我院正在將飛控系統(tǒng)升級換裝UP30或UP40飛控系統(tǒng)。4、降落傘升級目前彈射傘降飛機(jī)所配置的降落傘傘衣偏小，降落速度較高，穩(wěn)定性較差，易搖擺，容易造成飛機(jī)落地時(shí)機(jī)身損壞，我院正在將其更換為大傘衣的十字降落傘。無人機(jī)維護(hù)與升級5、彈射架維護(hù)無人飛機(jī)的起飛與降落是否安全順利，占整個(gè)飛機(jī)作業(yè)安全系數(shù)的70%，而起飛過程則占

36、40%。彈射架作為彈射起飛型飛機(jī)安全作業(yè)的源頭，其自身的正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響到整個(gè)飛行作業(yè)。 彈射架應(yīng)避免日曬、雨淋； 橡筋還應(yīng)避免油污，一旦發(fā)現(xiàn)橡筋出現(xiàn)裂紋，應(yīng)及時(shí)更換； 起飛前應(yīng)加載飛機(jī)進(jìn)行釋放演練，防止由于不能完全釋放直接造成飛機(jī)損毀；軟件更新我院現(xiàn)有無人飛機(jī)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理平臺為MapAT與PixelGrid兩種。MapAT軟件MapAT是中國測繪科學(xué)研究院研發(fā)的一款專門處理無人飛機(jī)影像的數(shù)據(jù)處理平臺，能完成空三加密、DEM匹配生成、DOM微分糾正，該軟件的處理效率比通用像片內(nèi)業(yè)處理軟件高。軟件更新存在的不足：MAP-AT軟件不提供類似PATB軟件的加密報(bào)告，航帶間偏移量確定比較費(fèi)時(shí)，需要每隔

37、5-8張像片進(jìn)行模型間連接，且模型間連接點(diǎn)至少需要20-30個(gè)，需要大量人工干預(yù)；在平差解算時(shí)，不能對粗差點(diǎn)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，匹配困難區(qū)域人工添加連接點(diǎn)常被軟件當(dāng)作粗差點(diǎn)自動剔除，無人機(jī)交互剔除功能；控制點(diǎn)的量測和編輯較為費(fèi)時(shí)，每次只能打開一個(gè)模型進(jìn)行控制點(diǎn)和連接點(diǎn)量測和編輯；缺少上下視差檢查和調(diào)節(jié)方面等方面的功能。軟件更新PixelGrid軟件PixelGrid系統(tǒng)能夠完成航空/航天影像區(qū)域網(wǎng)平差、DEM匹配、正射影像生成及拼接等相關(guān)作業(yè)。在航空影像處理方面，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅面數(shù)字航空相機(jī)影像、膠片相機(jī)影像、無人機(jī)影像的區(qū)域網(wǎng)平差、DTM匹配、DEM濾波、正射影像糾正、快速拼接等一整套工作流程。在高

38、分辨率衛(wèi)星影像立體測圖方面，能快速生成大范圍作業(yè)區(qū)域的1:10000或1:50000數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像圖（DOM）。系統(tǒng)支持基于網(wǎng)絡(luò)的分布式并行化處理，具有大規(guī)模并行處理能力和較大的數(shù)據(jù)處理吞吐量。軟件更新PixelGrid中的集群分布式并行遙感影像數(shù)據(jù)處理模塊，實(shí)現(xiàn)了基于高速局域網(wǎng)的高分辨率衛(wèi)星影像和航空影像數(shù)據(jù)的集群分布式并行計(jì)算，通過將局域網(wǎng)中互聯(lián)的所有工作站（包括PC機(jī)和高性能集群計(jì)算機(jī)）通過軟件的方式進(jìn)行通信和協(xié)作，從而以一定的任務(wù)調(diào)度策略共同完成影像數(shù)據(jù)的分布式處理，實(shí)現(xiàn)影像預(yù)處理及正射糾正的高度自動化。該種方式不但可以大大提高遙感數(shù)據(jù)的處理能力，減少人員的工作量

39、并且可以最大限度的利用生產(chǎn)單位已有的計(jì)算機(jī)和局域網(wǎng)資源，完成衛(wèi)星影像RFM參數(shù)計(jì)算、影像預(yù)處理（包括影像格式轉(zhuǎn)換和保邊緣的自適應(yīng)影像增強(qiáng)）、航空影像自動相對定向及核線影像生成、高精度影像匹配和正射影像糾正等作業(yè)工作的高度自動化處理。交流內(nèi)容無人機(jī)航攝系統(tǒng)引進(jìn)與發(fā)展歷程技術(shù)改進(jìn)成功案例下一步的工作云南省金沙江烏東德水電站航攝項(xiàng)目該項(xiàng)目位于四川省會東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江下游河道上，烏東德水電站是金沙江水電基地下游河段四大世界級巨型水電站之一。該攝區(qū)起降場位于半山腰上，面積只有一個(gè)籃球場大小，四周均為陡坡，由于測區(qū)內(nèi)無較長、較平的公路，所以不具備滑起滑降的條件，只能采用彈射與傘降的方式進(jìn)行起

40、飛與回收，而該起降場高度為海拔1400米，航飛絕對航高更是達(dá)到了2600米，且起降場地周邊風(fēng)力較大，航飛作業(yè)基本達(dá)到了無人飛機(jī)作業(yè)的極限高度與飛行控制系統(tǒng)曝光間隔的設(shè)定極限值。云南省金沙江烏東德水電站航攝項(xiàng)目云南省金沙江烏東德水電站航攝項(xiàng)目云南省金沙江烏東德水電站航攝項(xiàng)目該攝區(qū)相對高差達(dá)到1400米，航攝分辨率要求不低于20厘米，如采用常用的24毫米短焦距鏡頭作業(yè)，則無法同時(shí)滿足最低點(diǎn)分辨率與最高點(diǎn)重疊度的要求；由于航攝區(qū)域?yàn)閸{谷地形，低空飛行的轉(zhuǎn)彎半徑不足，如在飛行中通過調(diào)整航飛高度來彌補(bǔ)分辨率與重疊度不足的話,可能出現(xiàn)撞山的危險(xiǎn)。因此在進(jìn)行了仔細(xì)的對比與研究后，在無人飛機(jī)航攝系統(tǒng)上采用85

41、毫米定焦鏡頭進(jìn)行航攝作業(yè)，在保證航攝分辨率的同時(shí)，通過提高重疊度的方式來避免航攝相對漏洞或絕對漏洞。云南省金沙江烏東德水電站航攝項(xiàng)目考慮到攝區(qū)12月份的風(fēng)力較大，飛機(jī)巡航速度可能會達(dá)到130千米/小時(shí)，即36米/秒，而UP20飛控系統(tǒng)的曝光方式為等距曝光，且最短曝光時(shí)間不能小于1.5秒（即在航速36米/秒的前提下，曝光間隔不能大于54米），否則將會出現(xiàn)程序混亂，從而導(dǎo)致漏片，因此在設(shè)計(jì)航線時(shí)將飛行控制系統(tǒng)的曝光間隔幾乎設(shè)定為極限值，通過對航片重疊度進(jìn)行檢查后得出結(jié)論證明該方法完全可行。該項(xiàng)目共進(jìn)行4個(gè)架次飛行，獲取約30平方千米3至13厘米高分辨率影像，該項(xiàng)目的順利完成也為我院今后進(jìn)行高海拔、

42、高落差航攝積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。云南省金沙江烏東德水電站航攝項(xiàng)目航攝像片豐都核電無人機(jī)1：1000成圖項(xiàng)目重慶大唐國際豐都核電廠位于重慶市豐都縣長江北岸十直鎮(zhèn)何家灣村， 1:1000航攝測區(qū)面積約9平方公里,航攝面積15平方公里。 。作業(yè)區(qū)內(nèi)地勢總體北西高南東低,沿長江向北西逐漸抬高,最高標(biāo)高為393.50米,最低標(biāo)高在長江岸邊水涯線，標(biāo)高約148.00米，高差約245.5 。豐都核電無人機(jī)1：1000成圖項(xiàng)目像控點(diǎn)布設(shè)方案及要求1:1000比例尺平高點(diǎn)布設(shè)基線為12條，航線為2條；每條航線布設(shè)高程控制點(diǎn)，布設(shè)基線為6條；右圖所示：豐都核電無人機(jī)1：1000成圖項(xiàng)目投影差改正和屋檐寬度改正由于無人

43、飛機(jī)航片像幅較小，攝區(qū)內(nèi)的高差較大，且攝區(qū)內(nèi)房屋屬于傳統(tǒng)式寬屋檐結(jié)構(gòu)，需要做大量的投影差改正和屋檐寬度改正，外業(yè)相關(guān)工作量較大。低于糾正起始面的物體，投影差值大于圖上0.2mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行投影差改正；圖上房屋輪廓線應(yīng)以墻基為準(zhǔn)，當(dāng)屋檐寬度大于圖上0.2mm時(shí)應(yīng)加屋檐寬度改正。正射影像展示地貌展示正射影像圖對應(yīng)地貌展示豐都核電無人機(jī)1：1000成圖項(xiàng)目總結(jié)：經(jīng)過驗(yàn)證，基于無人飛機(jī)的1:1000航測如不依賴大量的外業(yè)修補(bǔ)與改正的話，無法達(dá)到相關(guān)規(guī)范的精度要求。東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目1）承擔(dān)東莞市埔田片區(qū)包括生態(tài)園、石排鎮(zhèn)、企石鎮(zhèn)、茶山鎮(zhèn)、橫瀝鎮(zhèn)、橋頭鎮(zhèn)、東坑鎮(zhèn)、常平鎮(zhèn)等8個(gè)區(qū)塊在內(nèi)的約412平方

44、公里的土地變化圖斑監(jiān)測項(xiàng)目。2）為保證項(xiàng)目的需求，共飛行9個(gè)架次，獲得約460平方公里的無人機(jī)數(shù)據(jù)。3）在2010年8月5日至2010年9月25日9個(gè)加密分區(qū)共3017個(gè)模型的空三加密、區(qū)域網(wǎng)平差、DEM匹配與內(nèi)插、單片DOM微分糾正及拼接等工作量，并提交到下一工序作業(yè)。東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目4）在空三加密、DEM匹配、正射影像生成及拼接等工序應(yīng)用我院與中國測繪科學(xué)研究院申請的國家測繪局科技項(xiàng)目-“面向信息化測繪的遙感數(shù)據(jù)分布集群處理生產(chǎn)體系研究”的軟件系統(tǒng)，利用PIXEL-GRID軟件完成上述流程，該軟件能充分利用本計(jì)算機(jī)的多個(gè)CPU核心，同時(shí)也能調(diào)用其他計(jì)算機(jī)的CPU核心來共同完成DE

45、M匹配、相對定向、DOM微分糾正等計(jì)算量大、且人工干預(yù)少的工序，有效提高了作業(yè)效率。 400張無人機(jī)影像的單片糾正和拼接約需要4-5個(gè)小時(shí)，大大提高了工作效率。東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：由于該攝區(qū)第四架次出現(xiàn)飛行作業(yè)中高壓包嚴(yán)重影響舵機(jī)信號的情況，導(dǎo)致整個(gè)架次的旋偏角、滾轉(zhuǎn)角嚴(yán)重超限（1）側(cè)滾角影響側(cè)滾角是指繞飛行方向的轉(zhuǎn)動，在攝影測量上與像片的Omiga角對應(yīng)，側(cè)滾角的存在不僅影響旁向重疊，同時(shí)也會影響航向重疊，如下圖所示。東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目（1）側(cè)滾角影響對航帶間影響：上航帶像片（279）側(cè)滾角為10.3，下航帶像片（205）側(cè)滾角為-21.6東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目東

46、莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目（1）側(cè)滾角影響對航帶內(nèi)影響：同一條航線相鄰兩張像片的側(cè)滾方向不一致，會造成相機(jī)對準(zhǔn)的方向不一致，盡管航向重疊度保持不變，使得相鄰兩張像片之間的有效重疊范圍變小，容易存在相對漏洞。在東莞飛行中，問題架次的相鄰航片之間的側(cè)滾角非常大，且側(cè)滾的方向也不一致，完全相反，最大達(dá)到35，左右影像的變形非常嚴(yán)重，若航向重疊度設(shè)計(jì)為70%，相鄰像片的側(cè)滾角為8和-8，則航向重疊度約為69%，但在航向上，僅有72%的區(qū)域?yàn)橹丿B區(qū)域，其他為無重疊區(qū)。（1）側(cè)滾角影響側(cè)滾分別為5.3和-3.5 東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目當(dāng)影響側(cè)滾角在5時(shí)，盡管仍存在一定的偏移，但

47、已經(jīng)明顯改觀。當(dāng)相機(jī)傾斜時(shí)，為保證整張像片都能被利用，保證邊緣像素的CCD變形不至于過大，當(dāng)要求邊緣的像素CCD的分解力不大于設(shè)計(jì)的1.4倍時(shí)，像片的側(cè)滾角不大于9，不大于設(shè)計(jì)的1.6倍時(shí)，側(cè)滾角不應(yīng)大于12。 東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目側(cè)滾角會影響像片的旁向重疊度和航向重疊度，以我們使用的CCD5400*7168，焦距24.32mm的相機(jī)來講，以旁向35%設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)側(cè)滾角達(dá)到8時(shí)，一條航線為+8時(shí)，相鄰航線為-8時(shí)，相鄰航線間的重疊度約為10%；若按照旁向30%設(shè)計(jì)時(shí)，則相鄰航線間的重疊度僅為5%，達(dá)不到要求；若航向設(shè)計(jì)為35%時(shí)，當(dāng)側(cè)滾角為5時(shí)，相鄰航線間的重疊度為19%，如按照30%設(shè)計(jì)

48、時(shí)，航線間重疊度約為14%。 東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目在航向上，航向重疊度設(shè)計(jì)為70%，相鄰像片的側(cè)滾角為8和-8，則航向重疊度約為69%，但在航向上，僅有72%的區(qū)域?yàn)橹丿B區(qū)域，其他為無重疊區(qū)。根據(jù)東莞無人機(jī)空三加密的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)側(cè)滾角在5時(shí)，加密能比較順利的進(jìn)行，當(dāng)達(dá)到8時(shí)，工作量明顯增加，當(dāng)測滾角更大時(shí)，工作量增加的幅度明顯上升。（2）俯仰角影響俯仰角指的是飛機(jī)的機(jī)頭與水平面的夾角，繞機(jī)翼連線轉(zhuǎn)動的角度，與攝影測量中的Fai角對應(yīng)。俯仰角分別為-4和7，俯仰角的影像造成兩相鄰影像的重疊度幾乎達(dá)到95%，情況較差時(shí)甚至出現(xiàn)左片的右半部分的覆蓋范圍比右片的右半部分的還要多。 東莞無人機(jī)土地執(zhí)法

49、監(jiān)察項(xiàng)目（2）俯仰角影響俯仰角分別為3.9和-3.1，鄰影像的重疊度只有50%左右 東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目（3）航向角影響 航向角（飛機(jī)的航向保持角，與攝影測量中的Kafa角對應(yīng)）的存在使得影像繞中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，一般會造成旋偏角過大，這里不做較多的討論。 東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目一般來說，側(cè)滾、俯仰和航向角的影像不是孤立，為了便于分析，將3個(gè)角度進(jìn)行拆開分析。東莞問題架次的飛行質(zhì)量非常差，某航線匹配生成的DEM。 東莞無人機(jī)土地執(zhí)法監(jiān)察項(xiàng)目關(guān)于無人機(jī)系統(tǒng)外業(yè)飛行的建議1.航攝天氣要求要求能見度在3km以上，飛機(jī)飛行的絕對高程以內(nèi)不得有大面積的云、霧，當(dāng)風(fēng)力大時(shí)嚴(yán)重時(shí)上天飛行。2.飛行質(zhì)量要求飛行質(zhì)量的好壞直接影響到內(nèi)業(yè)處理的工作量，在東莞無人機(jī)第四架次的飛行中，由于飛行質(zhì)量較差，該架次的空三加密（含DEM匹配、DOM生成及拼接）處理時(shí)間約為接近其他架次的4倍，在空三加密中基本依靠依靠作業(yè)人員的手工勞動作業(yè)。關(guān)于無人機(jī)系統(tǒng)外業(yè)飛行的建議2.飛行質(zhì)量要求（1）航向重疊度：要求航向重疊度以70%進(jìn)行設(shè)計(jì)，在以往80%的航向重疊設(shè)計(jì)中，抽片后，盡管大部分片子能滿足大于56%的最小需求，但仍有相當(dāng)一部分像片的重疊小于56%，在相同航線長度上，采用70%重