规院项目丨浅析无人机航测技术在大比例尺地形图测绘中应用

2023-12-01

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近年来，无人机航空摄影测量在大比例尺地形图测量中得到广泛推广，特别是在快速生产高精度正射影图像、数字线画图、数字高程模型、数字表面模型、三维模型等数字化产品中具有传统测量手段无法比拟的优势。

无人机航测1:1000成图应用实列

◇测区概况

测区位于龙里县县城西侧，主要以回填裸土、村庄建筑和灌木林等，测区面积约1k㎡。测区地形起伏较大凹凸不平，高差大于50M,把喀斯特地貌体现的淋漓尽致。

◇技术路线

测区踏勘→像控布设及测量→规划航线→无人机作业→数据处理→外业调绘及补测→内业成图→数据质量检查→成果提交。

◇无人机航摄

本次作业采用飞马D2000无人机搭载OP3000五镜头相机进行低空摄影，飞行时间约30分钟，飞行参数见表1。

表1 飞马D2000航摄技术参数表

地面分辨率	相对高	拍摄相片	航向重叠度	旁向重叠度	飞行速度	飞行面积
2cm	128	6000张	80%	75%	13m/s	2km²

◇像控点布设

根据规划好的航线，在航摄区周边间隔300m均匀布设相控点10个，摄区中心布设3个像控点。为了减小变形的影响，像控点坐标采用2000国家大地坐标系，使用GPS网络RTK进行实地测量，控制点的平面及高程精度均按规范要求小±0.2cm。

◇数据处理

在飞行结束后，将控制点文件、航摄像片、POS数据添加至专业航摄影像数据处理ConteCapture软件中进行空三成图，人工将实测控制点数据精确地刺到像片上进行空三加密，得出点云、数字表面模型和数字正摄影模型成果，并检查模型纹理是否合格。空三加密解算精度见表2。

表2 控制点空三结算精度

GPC	GPC类型	空三中误差/像元	像控点均方根误差（RMSE）/m
			X	Y	Z
12	平面+高程	0.154	0.012	0.013	0.018

◇数字地形图绘制

为了保证测图精度，本次内业线划图绘制采用清华山维EPS三维成图软件。将OSGB板块格式加载到软件中，建立满足1：1000比例尺精度要求的立体模型。通过跟踪矢量化立体模型，内业判读采集生成数字线划图。全要素的地物地貌采集完毕，将矢量化成果转换到南方测绘CASS软件进一步编辑、标注和图幅修饰，生成DWG格式最终成果。

◇数据质量检查

全面检查:通过巡视检查，对图面完整性、合理性、正确性进行全面核查。

抽查：抽取最终成果数据的15%进行野外实测，逐一对比每个抽查点位外业实测坐标与内业测图坐标，从平面、高程、地物点间距三个方面分析和评估本次航测的成图精度。详见表3。

表3 数据质量抽检统计表