無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖精度的影響因素與應(yīng)用

姜向華　趙芳

[摘要]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)得到了持續(xù)的完善與優(yōu)化，并已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了良好的應(yīng)用。但是，由于多種干擾因素的作用，無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖硬度受到影響，所以需對(duì)此予以充分的研究，以更有效地推動(dòng)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖;測(cè)量精度;實(shí)際應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]V279+.2??????????? ????? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A???????? ?????? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2018）34-0199-01

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中，例如，國(guó)土資源測(cè)繪以及應(yīng)急服務(wù)保障等。其中，與其他測(cè)繪技術(shù)相比，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)更加靈活，而且容易操作，同時(shí)也可顯著降低測(cè)繪成本。但是，由于多種因素的制約，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖精度受到不同程度的影響，這對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是極為不利的，所以對(duì)此類影響因素進(jìn)行充分的分析是很有必要的，同時(shí)也有助于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

一、無(wú)人機(jī)航測(cè)的組成部分

以某航測(cè)航拍無(wú)人機(jī)為例，其主要有四部分組成，即飛行系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈、地面控制以及數(shù)據(jù)處理。下面將對(duì)此詳盡敘述。

（一）飛行系統(tǒng)

在飛行系統(tǒng)中，載機(jī)、動(dòng)力、控制系統(tǒng)等是其中關(guān)鍵部分。通常來(lái)講，選用具備穩(wěn)定性好、場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的固定翼飛機(jī)作為載機(jī)部分。動(dòng)力部分則可根據(jù)情況選擇油動(dòng)或者電動(dòng)，如航程長(zhǎng)，則以油動(dòng)為主。控制系統(tǒng)則可選擇手動(dòng)遙控或者自動(dòng)遙控，其中，手動(dòng)遙控可對(duì)未知影響予以避免，并且可以靈活地選擇航測(cè)場(chǎng)地，所以其使用頻率顯著高于后者。

（二）數(shù)據(jù)鏈

載機(jī)部分與地面站部分是數(shù)據(jù)鏈的主要構(gòu)成，目的是由地

面站來(lái)接收載機(jī)的飛行姿態(tài)，同時(shí)向載機(jī)的飛控系統(tǒng)發(fā)送調(diào)試

數(shù)據(jù)以及航點(diǎn)任務(wù)。

（三）地面控制

地面控制系統(tǒng)則主要負(fù)責(zé)設(shè)置測(cè)區(qū)任務(wù)，并對(duì)飛控參數(shù)予以監(jiān)視。

（四）數(shù)據(jù)處理

在軟件幫助下，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可根據(jù)不同需求來(lái)選擇合理的

處理方案，以便測(cè)繪產(chǎn)品可以滿足用戶的需求。

二、影響無(wú)人機(jī)航測(cè)成圖精度的因素

（一）像控點(diǎn)設(shè)置是否合理

后期航測(cè)呈現(xiàn)質(zhì)量的好壞與像控點(diǎn)設(shè)置有密切聯(lián)系。所以，在航測(cè)前需合理科學(xué)的設(shè)置像控點(diǎn)。一般來(lái)說，所設(shè)置的像控點(diǎn)不得小于5個(gè)，如測(cè)繪地區(qū)存在復(fù)雜的地形，或者植被茂密，則可適當(dāng)增加像控點(diǎn)。如不遵從上述要求，則必然會(huì)對(duì)航測(cè)的質(zhì)量造成影響。

（二）航測(cè)圖像質(zhì)量因素

在航測(cè)時(shí)，天氣以及機(jī)器自身因素也會(huì)影響航測(cè)成圖的質(zhì)量。所謂天氣因素，指的是風(fēng)雨、大霧等，如風(fēng)速過大，會(huì)對(duì)飛行狀態(tài)有所影響。如遇5級(jí)以上的大風(fēng)，則應(yīng)暫停航測(cè)，同時(shí)，在大風(fēng)中，無(wú)人機(jī)難以得到平穩(wěn)的飛行姿態(tài)，從而導(dǎo)致圖像的扭曲度增加，并變得模糊，最終導(dǎo)致航測(cè)任務(wù)達(dá)不到要求。此外，機(jī)器自身因素也會(huì)影響成圖質(zhì)量，并且會(huì)影響成圖的像素，導(dǎo)致成圖質(zhì)量無(wú)法滿足要求。

（三）重疊率

為了提升圖像連接點(diǎn)的質(zhì)量，保證重疊率是非常重要的。然而，為了縮減航拍作業(yè)時(shí)間，增加航測(cè)面積，通常會(huì)將重疊率降低。但是，重疊率降低后，每個(gè)地區(qū)物點(diǎn)的航片數(shù)量會(huì)減少，所以連接點(diǎn)的選擇也會(huì)因此降低，成圖的清晰度也會(huì)受到不同程度的

影響。

（四）飛行高度因素

成圖像素點(diǎn)的大小與無(wú)人機(jī)航測(cè)高度有著密切聯(lián)系。當(dāng)無(wú)人機(jī)飛行高度出現(xiàn)改變，航片相幅也會(huì)有所影響。一般來(lái)說，當(dāng)高度變低，像素的數(shù)值也隨之減小，有助于成圖精度的提升。但是，如測(cè)繪區(qū)域有著較大的地形變化，需要對(duì)飛行高度予以合理設(shè)置，以免影響無(wú)人機(jī)的航測(cè)精度。

三、無(wú)人機(jī)航測(cè)的應(yīng)用

（一）在工程以及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

在道路以及水利工程中，通過使用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，可以為工程前期準(zhǔn)備提供精準(zhǔn)的成圖資料，以確保道路或水利工程可以得到精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，為施工的順利開展打下基礎(chǔ)。另外，在環(huán)境生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)也有著廣泛應(yīng)用。例如，隨著我國(guó)生態(tài)建設(shè)力度的加大，在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的幫助下，其可對(duì)各個(gè)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)予以持續(xù)的監(jiān)測(cè)，為國(guó)家了解我國(guó)

生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供真實(shí)的依據(jù)，為接下來(lái)環(huán)境保護(hù)工作的開展

提供參考。

（二）在農(nóng)村土地調(diào)查工作中的應(yīng)用

在無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的幫助下，其可幫助有關(guān)部門了解農(nóng)村地

區(qū)的土地分布，并監(jiān)督違法占地行為，同時(shí)可以航測(cè)圖像作為處罰的依據(jù)。另外，通過無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，其可動(dòng)態(tài)的對(duì)農(nóng)村土地資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并可及時(shí)對(duì)所發(fā)現(xiàn)違法行為予以查處。例如，在將土地調(diào)查指令輸送至無(wú)人機(jī)后，其可自動(dòng)開展航測(cè)規(guī)劃工作，并精細(xì)化的對(duì)航線進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便無(wú)人機(jī)航測(cè)可以順利實(shí)施，同時(shí)也有助于提升航測(cè)成圖的精準(zhǔn)度。隨后，相關(guān)人員對(duì)接收到的圖像材料進(jìn)行核查，并與之前記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從而形成紙質(zhì)底圖，方面今后現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查使用。

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)得到了充分的發(fā)展，并且已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，同時(shí)也收獲了不錯(cuò)的應(yīng)用效果，但是，對(duì)航測(cè)成圖的精度來(lái)講，其仍然受到較多因素的影響，所以為了提升其成圖精度，需要對(duì)當(dāng)中的影響因素予以綜合考慮，以此來(lái)完善航測(cè)技術(shù)，對(duì)推動(dòng)其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大有著重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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◎編輯 陳鮮艷