無人機低空攝影測量成圖精度研究(編輯修改稿)
2025-07-25 19:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 航攝測區(qū)進行航攝技術(shù)參數(shù)設(shè)計，主要包括：（1）設(shè)置航高。根據(jù)所要求的成圖比例尺，并參照測圖比例尺與地圖分辨率值對照表（見表21），確定航攝影像地面分辨率。根據(jù)公式（21）計算航高。如成圖比例尺為1:1000，要求影像地面分辨率小于10cm。180。 （21）式中：H為攝影航高；f為物鏡鏡頭焦距；a為像元尺寸；GSD為航攝影像地面分辨率。表21 測圖比例尺與地圖分辨率值對照表測土比例尺地面分辨率值/cm1:50051:10008101:20001520（2）設(shè)置像片重疊度。根據(jù)低空數(shù)字航空攝影規(guī)范的要求，影像航向重疊度一般為60%~80%，最小不應(yīng)小于53%；旁向重疊度一般為15%~60%，最小不應(yīng)小于8%。（3）設(shè)置航線參數(shù)。根據(jù)測區(qū)范圍，確定起點和終點的經(jīng)緯度、航線方向和航線長度，利用公式（22）和（23）計算攝影基線長度和航線間隔寬度。地面監(jiān)控站軟件可根據(jù)設(shè)置的航線參數(shù)自動生成航線。 （22） （23）式中：，分別是像幅長度和寬度，單位為米；，分別是像片旁向和航向重疊度（以百分比表示）；為攝影基線長度，單位為米；為航線間隔寬度，單位為米。根據(jù)以上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，對于該測量區(qū)來講，采用的攝像技術(shù)的參數(shù)為：航高460m，，56163744的像素，75% 的航向的重疊度和50% 的旁向的重疊度。（一）無人機低空攝影測量成圖精度的影響因素與傳統(tǒng)航攝一樣，無人機低空航攝的過程中也會受到不同程度飛行環(huán)境及氣候氣象條件的影響，影像質(zhì)量未能得到有效保證，最終也會影像到地理信息的準(zhǔn)確性，因此需要對空中飛行質(zhì)量以及影像質(zhì)量進行檢查。對于無人機來講，在空中攝影過程中，不可避免的要考慮飛行的環(huán)境以及飛行的氣象氣候因素，此外還需要在攝影完成后，進行無人機空中飛行質(zhì)量的檢測，包括現(xiàn)場影像的色調(diào)、云以及霧，還有影像的飽和度，此外最重要的影響因素還用：影像的重疊度，像片旋偏角，航帶彎曲度以及航帶內(nèi)最大高差。然后依據(jù)CH/Z30052010攝影的規(guī)范要求，進行質(zhì)量檢測，確保影像質(zhì)量達到內(nèi)業(yè)規(guī)范要求。下面具體講解上述的影響因素：1. 影像的重疊度航向重疊度是指在航線的飛行方向上，對于兩相鄰的像片關(guān)于攝影的地面具有重疊成分。對于旁向的重疊度來講，則是指沿著相鄰的兩條航線上進行攝影，所獲得的對于所攝地面具有重疊部分的影像。其重疊度的測量如下所示：航向重疊度=IxLx100%旁向重疊度=IyLy100%式中：Ix代表沿飛機飛行方向的重疊部分；Lx代表沿飛機飛行方向的地面部分；Iy代表垂直飛機飛行方向的重疊部分；Ly代表垂直飛機飛行方向的地面部分。無人機進行低空攝影的要求為：航向重疊度范圍為60% ~ 80%，最小不低于53% ；旁向重疊度的范圍一般采用15% ~ 60% ，最低不低于8%。根據(jù)機載記錄的POS 數(shù)據(jù)攝影中心的直線元素可知，—% ，—% ，符合攝影規(guī)范需求。2. 像片傾斜角與旋偏角無人機的俯仰角度是水平面和飛機機身之間的夾角。航偏角是指實際航線與計劃航線之間的夾角。它們分別造成拍攝像片的左右傾角和前后傾角。像片傾斜角是由于無人機在轉(zhuǎn)換航帶時沒有足夠的時間來調(diào)整其姿態(tài)和位置，造成進入拍攝航帶時的航跡角偏差比較大，導(dǎo)致傾斜角較大。一般傾斜角最大的拍攝點都處于航向改變處，所以不使用在航向轉(zhuǎn)換處拍攝的像片，以免影響整體空三加密精度。像片的旋偏角是指在進行攝像時，由于攝像機的定位不準(zhǔn)確，導(dǎo)致實際航線與計劃航線之間產(chǎn)生夾角。像片傾斜角與旋偏角不僅影響像片的重疊度，還會給航測造成極大的困難。所以在具體使用時，一般規(guī)定像片傾斜角一般不小于2176。，最大不得超過 3176。 的要求；像片的旋偏角應(yīng)低于6176。，最大不超過為8176。對于該地區(qū)來講，176。，不滿足規(guī)范的要求。3. 航帶彎曲度航帶的彎曲是由于在無人機飛行過程中，由于自然條件的影響，使得實際航行偏離預(yù)定的軌道，造成航帶的不能連接成直線。航帶的彎曲度是用于描述航帶的彎曲程度的物理量，是指航帶的兩端像片在主點之間與預(yù)設(shè)的直線的偏離程度，即航帶兩端像片主點之間的直線距離與偏離該直線最遠的像主點到該直線垂距的比。其會影響到航向的重疊程度。如果彎曲度過大，可能會造成攝像的漏洞，甚至影響攝像。對于無人機的低空攝影測量，其彎曲度應(yīng)滿足小于3%。對于該地區(qū)來講，%，符合要求，表明無人機飛行過程中直線性飛行狀態(tài)良好。4. 航帶內(nèi)最大高差對于無人機，在攝像過程中，由于受到環(huán)境的影響，使得實際飛行的航高偏離預(yù)設(shè)航高，產(chǎn)生航帶的高差。如果相鄰像片的航高相差太大，會影響像對的立體觀察。一般來講，對于無人機的低空攝影測量成圖，當(dāng)處于同一航線時，航帶高差應(yīng)小于30m，對于最大的航高和最小航高之間的差應(yīng)低于50m，實際與預(yù)設(shè)之間的航高應(yīng)低于50m，才能獲得所需要的較精確的圖像。對于該地區(qū)來講，，符合攝像需求（二）測區(qū)像片控制點的分布從航測內(nèi)業(yè)測圖的需求看，航測外業(yè)測定的像片控制點共三種：①像片平面控制點（平面點），在野外只需測量它的平面坐標(biāo)；②像片高程控制點（高程點），在野外需測量其高程；③像片平面高程控制點（平高點），在野外需測量平面和高程坐標(biāo)。像片控制點的聯(lián)測是根據(jù)大地點及其它控制點測量像片控制點坐標(biāo)的過程。在地形測量中，有關(guān)測量地形控制點的方法和精度要求，大都適用于像控點坐標(biāo)的量測。根據(jù)航測內(nèi)外業(yè)成圖精度的要求，像片控制點布設(shè)的基本要求主要包括：（1）像片控制點通常按航線或區(qū)域網(wǎng)的方法全測區(qū)統(tǒng)一布設(shè)，不受單個圖幅的限制。（2）盡量在相鄰像對和相鄰航線之間的重疊區(qū)域布設(shè)像片控制點。因航線旁向重疊過小、地形條件或像片不清晰，導(dǎo)致像片控制點在相鄰航線間不能公用時，需要分別布點。（3）布設(shè)在同一位置的像片平面控制點和高程控制點，盡量統(tǒng)一量測成平高點。（4）應(yīng)選取像片上的不易損壞、固定、易于定位和量測的明顯目標(biāo)點作為像片控制點，保證刺點位置的準(zhǔn)確性和可靠性。（5）對于困難地區(qū)（如森林、沙漠、水
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