低空无人机航测地标式像控点制作的探讨

作者:w88官网 发布时间:2020-12-18 08:32

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  ?22? 江西测绘 2013年 低空无人机航测地标式像控点制作的探讨 叶 (九江地质工程勘察院 楠 江西九江322000) 摘要文章通过对地标式外业像控点的制作,总结无人机航测外业像控点精度与大比例尺成图精度 的关系,较好的解决了无人机航测因相幅小而外业像控点工作量大的难题,经过试验证明,该方法能够满足 大比例尺成图精度要求。 关键词无人机航测;地标式像控点;成图精度 随着固翼轻型无人机技术广泛应用,利用无人 机测绘航空摄影成为现实。由于无人机方便快捷,在 极短时间内能够获取影像。而大飞机拍摄费用昂贵, 又受时间、天气、面积等诸多条件的限止,获取影像 资料有一定难度。研究利用无人机在测绘的航空获 取影像,进行大比例尺地形测量有着十分重要意义, 本次测试地点位于某县郊区鄱阳湖边,航测区 是东西长3.2km,南北宽2.7km的阶梯矩形。地形地 貌主要以丘陵为主,丘陵植被茂盛,山体上树立多个 风力发电机组,高差154米,部分村庄房屋测区东南 有部分水域,本次飞行共设计13条航线西安坐 标系,高斯投影,中央子午线’度带。像控点测 量采用江西省ⅨCORS施测,用C级GPS控制点作 为验核。 2.1飞行主要技术指标 主要技术标如表l所示。 表1 其快速、分辨率高、现时I生强、经济等特点,不仅可以 满足日益增长的基础地理信息数据获取需要,同时 为突发事件应急处理、地质灾害监测、矿业开发、城 市规划、土地利用监测、旅游资源开发、数字城市及 重点经济建设项目提供准确信息服务,为国家基本 建设提供有力保障。但无人机航测系统搭载的相机 一般是单头单反相机(Canon5DmarkⅡ),生成影像幅 面较小,按照现行规范空测外业像控点工作量很大。 因此,低空无人机航测系统面临着平面、高程精度和 工作效能三个方面的问题。笔者拟通过地标式像控点 布设方案,特别是山区、丘陵地区和地物棱角不明显 地区,进行地标式像控点与测量精度的关系的探讨。 1 2.2飞行航线 低空无人机航测系统 低空无人机航测系统以无人驾驶器为飞行平 像控点布置 由于地形及环境因素影响,本次像控点布设作 台,负载数码相机进行航摄,通过数据处理软件对飞 行航片数据处理。系统组成如图1所示。 业采用航飞前对树木茂密、及无法找到明显标志地 物的区域布设地标。 2.3.1布设地标的要求。地面标志的尺寸L可根据 航摄片比例尺分母Mp确定,L=004Mp(mm),地面标 志可采用下列形状和规格。如图2所示。 图1 航测系统组成图 2.3.2标志的颜色和材料影响标志影像质量,最重 要的因素是标志和衬景之间的亮度比。亮度比越大, 其判度性就越好,因此在绿色植被上采取用白色标志 最好。在亮度比较大和反光的地面,如水泥地、打谷场、 路面和没有植被的地面,最好采用黑色边的白色标 其主要由以下几部组成:(1)无人机飞行平台、(2) 飞行控制系统、(3)传感器系统、(4)高分辨率相机 系统、(5)测控系统、(6)数字摄影测量。 2飞行前数据准备 万方数据 万方数据 ?24? 江西测绘 2013年 在图廓线秒,像控点每 点观测历元数不低于10个,精度设置为:≤5cm。 (2)GPS R1【'l(作业前,应对各项参数设置进行 度检测显示,高程及平面精度得到了很大的改善,且 提高工作效率,减少外业的工作量。本次测区具体情 况为:测区南边为大面积的树林,树高20米左右枝 叶茂盛,基本无漏地的区域。东边为大面积的草地, 临近鄱阳湖可选点为无法达到控制要求具体布点见 图4。 检查,保证各项参数设置正确无误;作业中,实时解 算像控点坐标,只能采用固定解,不可采用实数解。 (3)GPs R’Ⅸ作业中,应适当检测部分已知点, 检验GPs R1【'l(的测量精度。 (4)对GPs RTK不易施测的像控点,可用全站 仪导线)像控点的点位应实地钉桩或用油漆做标记, 以便检查。 (6)GPS R1瞰测量像控点的点位中误差和高程 中误差,相对于起始点不超过±10cm。当采用常规测 量手段时,按《航测外业规范》P10,6.3款执行。 2.6像控点的判刺和整饰 (1)像控点必须选在影像清晰、接近正交的线状 地物的交点处或明显地物的折角顶点,弧形地物及 阴影等处均不得选作点位目标。 (2)当点位选在高出或低于地面的地物(如屋 顶、田坎等)时,应量注比高,注至厘米,并详细绘出 点位略图。 (3)像控点在各张相邻像片上均应清晰可见,选 择影像最清晰的一张像片作为刺点片,刺点误差和 刺孔直径不得大于O.1mm(孔要刺透),不得有双孔, 刺偏时应换片重刺。 (4)刺点片正面,用红色直径为7mm的圆形符 号整饰,点号前冠以P符号,测区内像控点统一编 号,不得重号。 (5)在刺点像片反面的刺孔旁,用4cm×4cm左 右的正方形内加绘点位略图,略图方位要与实地相 对应,选取最近的明显参照物来说明点位,并用文字 简要确切地说明点的位置;点位附近有高差变化时, 注明点与某参照物相互间的比高,注至厘米。点位略 图、说明、刺孔三者必须一致。刺点者、检查者必 须签名和标注日期。 2.7工作效率及精度的提高 在进行航飞时,通过实地考察,对测区内一些树 木生长茂盛,测区边大面积的草地及一些无法达到 刺点要求的区域,采取地标布设像控点。并在测区内 采集一定数量的高程控制点参与空三计算。根据精 一 ●●●●。…●●●●●-●●● - 图3 传统布设 图4布设地标控制点 绿色的为布设的地标点 黑色的为一般像控点 绿色标记位置,经实地无法布点,对无法控制 的区域采取,外业补测,此方法工作量比较大,且控 制点覆盖区域周边精度无法得到保证。为方便检 测,在精度的检测上通过外业实际采集一定数量的 地物及高程点,对通过地标点布设后生产的地形图 进行精度检查。结果如次页表3。 通过以上两种布点方法的对比,采取地标布设 像控点,对一些存在大面积树林和草地的区域,能得 到明显的改善,在效率和精度上都可以得到保证。 此方法通过实际作业证实,真实有效,且操作方便。 参考文献 [1】低空数字航空摄影测量内业规范cHz 3003—2010【S】. 【2】低空数字航空摄影测量外业规范CH亿3004—2010【S】. 【3】低空数字航空摄影规范cHz 3005—2010【s】. 【4]航空摄影技术设计规范MH厂I’1009—2000【s】. [5】测绘产品检查验收规定CHl0003—95【S】. 万方数据 总第98期 第4期 低空无人机航测地标式像控点制作的探讨 表3 内外业采集精度对比表 精度对比表 内业采集点 残差 外业采集点 ?25? 内业采集点 高程点 点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 外业采集点 高程点 点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2l 22 23 24 25 高程点 点号 高程 59.05 59.70 65.67 68.27 45.92 46.80 45.60 45.51 17.88 17.35 18.04 18.50 20.89 2l_31 78.02 78.34 75.73 50.81 48.22 40.87 76.07 64.45 70.47 36.24 43.82 高程点 点号 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 4l 42 43 44 45 46 47 48 49 50 残差 高程 59.43 59.43 65.47 68.72 45.45 46.63 45.39 45.24 17.78 17.76 18.27 18.64 21.0l 21.07 77.86 78.18 75.39 50.38 48.38 40.68 75.78 64.12 70.86 35.78 43.56 -o.38 0.27 O.20 _o.45 0.47 0.17 0.21 0.27 O.10 _o.41 -o.23 .0.14 -o.12 0.24 0.16 O.16 0.34 O.44 _o.16 0.18 0.29 0.33 -o.39 0.46 0.26 高程 77.95 78.69 79.38 79.97 81.1l 81.28 81.15 63.37 61.59 47.84 29.33 26.32 26.45 24.3l 31.43 19.13 20.65 70.89 69.59 76.63 72.218 66.702 63.383 62.523 60.368 高程 77.63 78.31 79.56 79.64 81.43 81.65 81.54 63.80 6L59 47.35 29.12 26.21 26.75 24.62 31.76 18.95 20.31 71.10 69.74 76.77 72.31 66.47 63.75 62.12 60.65 O.32 O.38 -o.19 O.33 -o.32 -o.37 -0.39 -0.43 0.oo 0.48 O.2l O.1l -0.30 -0.3l 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 —0.33 o.18 O.33 -0.21 -0.15 -0.14 _o.09 0.23 -_o.37 0.40 _0.28 (上接第21页) 形现象,如图4所示。 错位。 修改方法:DOM数据拼接时,拼接线尽量绕开 房屋,不从房屋中穿过,保持房屋的完整,就能消除 DOM数据中的房屋错位现象,如图6所示。 3 总结 随着测绘产业的快速发展,DOM数据的应用也 图3 图4 越来越广泛。在城市规划,道路修造,新农村建设,野 外检测调绘,土地利用现状的分析,以及军事等国民 经济和国防建设领域都离不开DOM的支持,所以 DOM数据需要保证有好的质量和精度。在航片的拍 摄过程中,需要保证原始影像有好的质量。在DOM 数据的制作过程中,由于DOM数据应具有良好的几 何精度和可量测性,所以在制作及修改时一定要非 常细心。 图5 图6 参考文献 【1】国家测绘地理信息局职业技能鉴定指导中心.测绘综合能 力[M】.测绘出版社,2012. (三)图5DOM数据中,房屋有明显错位。DOM 数据拼接时,拼接线从房屋中穿过,若两个单模型 DOM数据中的房屋倒向不同,拼接后房屋就会明显 万方数据 低空无人机航测地标式像控点制作的探讨 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 叶楠 九江地质工程勘察院 江西九江322000 江西测绘 JIANGXI CEHUI 2013(4) 参考文献(5条) 1.低空数字航空摄影测量内业规范 2.低空数字航空摄影测量外业规范 3.低空数字航空摄影规范 4.航空摄影技术设计规范 5.测绘产品检查验收规定 引用本文格式:叶楠 低空无人机航测地标式像控点制作的探讨[期刊论文]-江西测绘 2013(4)


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