張永杰

摘要：無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量基于全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航，以高分辨率的數(shù)字遙感設(shè)備作為機(jī)載傳感器，以獲取低空高分辨率遙感數(shù)據(jù)為主要應(yīng)用目標(biāo)，描畫明晰的地形圖，是地形測(cè)繪工作的一大助力。本文從無(wú)人機(jī)航空攝影優(yōu)勢(shì)起筆，討論無(wú)人機(jī)航攝在地形測(cè)繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；航攝；地形測(cè)繪；應(yīng)用

1.無(wú)人機(jī)航空攝影優(yōu)勢(shì)

1.1可辨識(shí)性高

無(wú)人機(jī)具有內(nèi)在構(gòu)架遙感體系，用作常態(tài)遙感操控。測(cè)量含有豎向拍攝，借助低空飛行，多角度辨識(shí)明晰的地形紋路，解決了周邊遮擋的難題。依托遙感技術(shù)，還可采納衛(wèi)星拍攝。

1.2縮減了處理流程的金額耗費(fèi)

管控?zé)o人機(jī)流程更簡(jiǎn)易，摒除了考取執(zhí)照的繁瑣流程，縮減了上崗必備的前期預(yù)備。構(gòu)建機(jī)身時(shí)，選取了質(zhì)地輕盈的、復(fù)合特性的纖維當(dāng)做原材，便于平日內(nèi)的修護(hù)保養(yǎng)。同時(shí)，無(wú)人機(jī)配有常態(tài)處理必備的若干影像設(shè)備，不同配件更能彼此兼容。針對(duì)數(shù)值處理，也規(guī)避了硬件設(shè)定的偏高配置，減小耗費(fèi)的金額。

1.3測(cè)量靈活

無(wú)人機(jī)對(duì)起降場(chǎng)所要求低，縮減了升空時(shí)段，運(yùn)轉(zhuǎn)成本縮減。無(wú)人機(jī)按擬定航線飛行，相比常規(guī)駕駛，自動(dòng)化高，飛行軌跡穩(wěn)定，提高了拍攝精度。完成常態(tài)的采集，在最短時(shí)段內(nèi)即可辨識(shí)地面精準(zhǔn)的航點(diǎn)。這樣一來，有序規(guī)避了降落后的數(shù)值輸入，靈活性更佳。

2.無(wú)人機(jī)航攝基本要求

像片航向重疊度為60%—80%，最小不得小于53%；旁向重疊度為15%—60%，最小不得小于8%。平緩地區(qū)像片傾角不能大于5°，大于8°的像片數(shù)不超過總像片數(shù)10%，最大不能大于12°；山區(qū)，高山區(qū)不能大于8°，大于10°的像片數(shù)不超過總像片數(shù)10%，最大不能大于15°。像片旋角不超過15°，旋角大于15°的像片少于總像片數(shù)的10%，最大旋角不大于30°，像片傾角和像片旋角只能有一個(gè)達(dá)到最大值。邊界線航向覆蓋大于兩條基線，旁向覆蓋大于像幅的50%。設(shè)計(jì)與飛行之間航高之差小于50m。設(shè)計(jì)的航向重疊70%，重疊不能小于60%，設(shè)計(jì)旁向重疊40%，重疊不能小于30%。當(dāng)測(cè)區(qū)的風(fēng)向與設(shè)計(jì)的航線成垂直方向時(shí)，為減小飛行過程的漂移問題，應(yīng)調(diào)整航線設(shè)計(jì)。航攝起飛點(diǎn)盡量選擇在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)起飛，以有效增加作業(yè)效率。

3.無(wú)人機(jī)航攝進(jìn)行

按照規(guī)定的調(diào)機(jī)時(shí)間進(jìn)場(chǎng)，連接航攝儀進(jìn)行通電檢查。為做好正式作業(yè)準(zhǔn)備工作，在進(jìn)駐測(cè)區(qū)后，首先進(jìn)行試飛和試照，通過試照影像調(diào)整航攝等。要定期檢查飛機(jī)及航攝設(shè)備，作業(yè)期間，對(duì)飛機(jī)、航攝儀等主要設(shè)備和電源系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，注意機(jī)體上各部位螺母的檢查和飛控系統(tǒng)的測(cè)試，使無(wú)人機(jī)保持良好工作狀態(tài)。

4.無(wú)人機(jī)攝像質(zhì)量檢查

根據(jù)攝影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算出平均基線長(zhǎng)和平均航線間隔，找出最短和最長(zhǎng)基線及最短航線間隔和最長(zhǎng)航線間隔，通過計(jì)算公式，分別計(jì)算出航向和旁向重疊度；像片傾角數(shù)值是橫滾角和俯仰角數(shù)值中大的數(shù)值，通過記錄的姿態(tài)角元素檢查，查看數(shù)據(jù)文件中的橫滾角和俯仰角；通過在相鄰兩張像片上選取兩個(gè)同名地物點(diǎn)，使同名點(diǎn)重合后，量取兩張像片上邊緣的夾角，檢查像片旋角；利用每一架次的數(shù)據(jù)文件，檢查航線彎曲度；查看數(shù)據(jù)文件中的航高，并計(jì)算其差值檢查航高保持；查看數(shù)據(jù)文件中的坐標(biāo)，與測(cè)區(qū)界線進(jìn)行比較，保證攝區(qū)圖廓覆蓋；目視觀察影像清晰度，利用比較觀察檢查層次、色彩、色調(diào)、影像缺陷。

5.補(bǔ)攝

如某條航線內(nèi)漏片，為提升補(bǔ)攝單條航線穩(wěn)定性及質(zhì)量，需要將上下相鄰兩條航線進(jìn)行補(bǔ)拍。如航線重疊度不足，為提升補(bǔ)攝單條航線穩(wěn)定性及質(zhì)量，補(bǔ)攝時(shí)則需將重疊度不足的航線上下各延長(zhǎng)一條航線同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)拍。

6.空中三角測(cè)量

合理劃分加密分區(qū)，編制加密計(jì)劃。不同的加密分區(qū)創(chuàng)建相應(yīng)的相機(jī)和控制點(diǎn)文件，并且設(shè)置統(tǒng)一的基本參數(shù)。不同的加密分區(qū)創(chuàng)建不同的航線影像列表，改正畸變差。內(nèi)定向?yàn)檐浖詣?dòng)，自動(dòng)計(jì)算相對(duì)定向、全自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)均由工作軟件進(jìn)行，需要人工干預(yù)只是在水域或者是有面積較大植被時(shí)，適當(dāng)加入關(guān)聯(lián)點(diǎn)，再由軟件匹配計(jì)算。每張影像在自動(dòng)挑點(diǎn)后，連接點(diǎn)必須在重疊區(qū)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位上，對(duì)少點(diǎn)、無(wú)點(diǎn)的影像進(jìn)行人工添加連接點(diǎn)，處于影像邊緣點(diǎn)進(jìn)行刪除，以保證控制網(wǎng)的精度、強(qiáng)度。大面積水域必須有穩(wěn)固的邊界，連接點(diǎn)間隔不超過1～1.5cm，以削弱大面積水域的影像。量測(cè)像控點(diǎn)：添加外業(yè)控制點(diǎn)時(shí)，參照刺點(diǎn)說明和略圖立體觀測(cè)，綜合判斷，切準(zhǔn)位置。加密分區(qū)接邊：區(qū)域網(wǎng)接邊必須是單區(qū)網(wǎng)精度符合標(biāo)準(zhǔn)。在網(wǎng)間接邊處選取明顯同名點(diǎn)，分別重新計(jì)算，解求同一點(diǎn)位在不同網(wǎng)中的坐標(biāo)，并進(jìn)行比較；較差的評(píng)判符合要求必須是網(wǎng)間公共點(diǎn)殘差中誤差達(dá)到規(guī)范規(guī)定。

7.影像匹配

分層匹配策略：這種策略是當(dāng)前主要運(yùn)用的一種技術(shù)手段，主要由多分辨率的匹配思想構(gòu)成，低分辨率用來做全局性的分析，高分辨率用來做目標(biāo)物體表面的信息的獲取和分析，最后將多分辨率得到的不同信息進(jìn)行有效的融合，最后達(dá)到匹配的目的；全局最優(yōu)搜索策略：這種策略主要是為了避免局部極值現(xiàn)象的出現(xiàn)，在算法中加入全局性的約束性條件；邊界約束策略：這種策略存在著一定的假設(shè)，主要是特定景物的邊界，其在投影的狀態(tài)下的變化不明顯，并且較為容易找到匹配的位置，在這種假設(shè)情況下，邊界約束策略即為先提取邊緣再進(jìn)行特征性匹配。

8.測(cè)量糾正

數(shù)字影像糾正將經(jīng)過粗加工的遙感影像作為對(duì)象，其輸入和輸出均為以像元為單位的數(shù)字式影像。按照一定的數(shù)學(xué)模型控制點(diǎn)來對(duì)原始影像同糾正后的影像之間的幾何關(guān)系進(jìn)行解算，通過計(jì)算機(jī)對(duì)離散結(jié)構(gòu)數(shù)字影像中的每個(gè)像元進(jìn)行解析糾正處理。還可以采用光學(xué)機(jī)械與計(jì)算機(jī)結(jié)合方式，研究數(shù)控正射投影裝置，如解析正射投影儀等，一次來對(duì)模擬式遙感影像進(jìn)行微分糾正，并且獲得模擬式的糾正影像。

結(jié)束語(yǔ)：

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量系統(tǒng)利用單反數(shù)碼相機(jī)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)測(cè)姿測(cè)速設(shè)備以及數(shù)傳電臺(tái)等，來獲取“數(shù)字城市”所必需的影像數(shù)據(jù)、攝站坐標(biāo)以及攝影姿態(tài)，為制作正射影像以及地面模型等提供了最簡(jiǎn)捷、最可靠和直觀的應(yīng)用數(shù)據(jù)。

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[2] 董慶康. 淺析無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量系統(tǒng)及應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量， 2016（17）：86-86.