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低空無人機遙感技術(shù)范文第1篇

中關(guān)鍵詞：低空無人機 應(yīng)用優(yōu)勢 發(fā)展前景

中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

近些年，無人飛機航攝系統(tǒng)在測繪方面的應(yīng)用越來越廣泛。衛(wèi)星遙感和常規(guī)航攝技術(shù)由于周期長、費用高，無法及時有效地滿足應(yīng)急測繪、小面積高分辨率地理信息數(shù)據(jù)更新的需求。無人飛機航攝系統(tǒng)是傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補充，具有機動靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低、適用范圍廣等特點，在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢。

一、無人機航攝遙感介紹

無人機飛行器與航空攝影測量相結(jié)合，成為航空對地觀測的新遙感平臺被引入測繪行業(yè)，加上數(shù)碼相機的引入，就使得“無人機數(shù)字遙感”成為航空領(lǐng)域的一個嶄新發(fā)展方向。“無人機數(shù)字遙感”有低成本、快捷、靈活機動等顯著特點，可成為衛(wèi)星遙感和有人機遙感的有效補充手段。

無人機航攝遙感技術(shù)有其他遙感技術(shù)不可替代的優(yōu)點，可成為衛(wèi)星遙感的有效補充手段，該技術(shù)主要涉及飛機平臺、測控及信息傳輸、傳感器、遙感空基交互控制、地面實驗/處理/加工、以及綜合保障等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。我國無人飛行器航空遙感技術(shù)的進(jìn)步不僅表現(xiàn)在無人飛行器的研制，還表現(xiàn)在正好適用于航空遙感的飛行控制系統(tǒng)、遙感通訊系統(tǒng)的研制，更表現(xiàn)為輕小型化傳感器及其單反數(shù)碼相機，并配備有姿態(tài)穩(wěn)定平臺，可快速獲取城鎮(zhèn)大比例尺真彩色航空影像。

二、無人機航攝遙感的特點

1、直觀、全面

隨著遙感影像處理技術(shù)的發(fā)展，可以利用無人機遙感影像生成高分辨率圖像，通過圖像可以直觀辨別污染源、可見漂浮物等信息，生成分布圖，為環(huán)境評價、環(huán)境監(jiān)測等提供真實的依據(jù)。

2、 快速 高效

針對應(yīng)急測繪的項目，由于時間緊、任務(wù)急、情況特殊等，如：山體滑坡、洪水泛濫、森林救火、海上污染等自然災(zāi)害的發(fā)生，急需災(zāi)區(qū)實時影像資料用于災(zāi)情分析和救援工作的開展。在突發(fā)事件發(fā)生后，無人機可以立即響應(yīng)，并對測區(qū)進(jìn)行全面監(jiān)測，單臺無人機每天的監(jiān)測能力最高可以達(dá)300平方公里，用低空無人機航攝遙感技術(shù)就起到非常重要的作用，能夠在最短時間內(nèi)獲取高清晰影像數(shù)據(jù)，以利于救災(zāi)指揮、災(zāi)情評估及災(zāi)區(qū)重建的規(guī)劃和設(shè)計需要。

3、機動 靈活

在測繪工作中，低空無人機快速出擊的響應(yīng)能力是應(yīng)急遙感測繪有力的保障，低空無人機因為機身設(shè)備輕便、運輸靈活、越野能力強、對起降場地要求低、起降方式多種多樣，而且安裝、調(diào)試、起飛作業(yè)快捷等優(yōu)點，得到廣大用戶的滿意和廣泛應(yīng)用。特別是在山高、地形復(fù)雜、客觀起降條件差的情況下，使用大飛機航空攝影較為困難的地區(qū)，應(yīng)用低空無人機就可以快速獲取高精度、高清新影像數(shù)據(jù)資料，極大提高測繪成果的實效性，提高了測繪應(yīng)急保障服務(wù)能力。

4、分辨率高、處理速度快

無人機獲取影像具有較高分辨率，最優(yōu)分辨率可達(dá)0.1m，超過所有的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。對場地要求低，作業(yè)方式靈活快捷，能快速響應(yīng)拍攝任務(wù)，數(shù)據(jù)采集速度快。

5、 運行成本低

低空無人機航攝遙感數(shù)據(jù)不僅具有衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的價值，而且具有大飛機航空攝影的快速采集優(yōu)勢。無人機獲取影像數(shù)據(jù)，成本相當(dāng)于利用衛(wèi)星獲取影像數(shù)據(jù)，但卻擁有航空影像獲取的優(yōu)勢，并在影像獲取后，采用高性能的處理技術(shù)，可對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理及后處理，生成高程數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理速度快，數(shù)據(jù)獲取成本低。

三、 無人機航攝遙感的先進(jìn)技術(shù)水平

低空無人機航攝遙感得到國土資源部、國家測繪地理信息局的大力支持，在全國各省測繪局系統(tǒng)進(jìn)行全面推廣，同時研究單位加大研發(fā)力度，逐步建立起了低空無人機服務(wù)體系，真正解決運行維護(hù)、專業(yè)培訓(xùn)、技術(shù)更新、售后服務(wù)等工作，建立了更加完善的低空無人機系統(tǒng)，整體技術(shù)水平和影像數(shù)據(jù)處理能力都得到很大的提高。

目前，我國低空無人機已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、水利、國防、土地等行業(yè)，特別是低空無人機航攝遙感系統(tǒng)已實現(xiàn)了雪域高原上的航空攝影測量，開創(chuàng)了像青藏高原等特殊地區(qū)無人機測繪遙感技術(shù)應(yīng)用的先河。

四、無人機航攝遙感的應(yīng)用

1、無人機與國土監(jiān)測

國土監(jiān)測的主要工作之一是對國土變化進(jìn)行實時監(jiān)測。傳統(tǒng)實地調(diào)查的方式具有滯后性，不能及時的反應(yīng)土地的變化情況。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)由于采購時間長等原因，具有一定的限制，且分辨率低，同樣不能反應(yīng)土地的實時變化。航空遙感受氣候和航空管制的制約，在突發(fā)狀況下，難以保障在第一時間到達(dá)監(jiān)測區(qū)域。而無人機遙感克服了以上缺點，能及時發(fā)現(xiàn)違規(guī)違法用地、濫占耕地、非法開采和生態(tài)破壞等現(xiàn)象，及時反饋并進(jìn)行制止。

2、無人機與環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測的主要對象為各類自然保護(hù)區(qū)、環(huán)境污染和環(huán)境事故應(yīng)急監(jiān)測，保護(hù)區(qū)大多具有面積大、位置偏、交通不便等特點。傳統(tǒng)的調(diào)查方式不能及時有效地進(jìn)行監(jiān)測。無人機遙感系統(tǒng)能獲取高分辨影像，能清楚的分辨保護(hù)區(qū)內(nèi)的植被、水文、人類活動影響范圍等，能及時的發(fā)現(xiàn)保護(hù)區(qū)的破壞情況并進(jìn)行實時的保護(hù)。無人機遙感從宏觀上觀測污染源分布、排放狀況，實時監(jiān)測跟蹤突發(fā)環(huán)境污染事件并及時取證。在環(huán)境事故突發(fā)，條件惡劣的情況下，無人機能低空飛行，動態(tài)獲取事故的發(fā)展情況，為環(huán)境部門應(yīng)急管理提供技術(shù)支持。

3、無人機與城市綠化監(jiān)測

城市綠化監(jiān)測的重要內(nèi)容是監(jiān)測城市綠地情況，進(jìn)而評價城市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀。通過無人機在低空航攝獲取的影像分辨率高于通過衛(wèi)星獲取的影像，且能突破衛(wèi)星影像樓層陰影的影響，獲取數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，更能滿足城市綠化測定工作，可以為政府掌握城市生態(tài)環(huán)境提供重要的數(shù)據(jù)。

4、無人機遙感在應(yīng)急保障方面的應(yīng)用

自然災(zāi)害具有突發(fā)性特點，災(zāi)害應(yīng)急救援的關(guān)鍵是災(zāi)害發(fā)生后的快速反應(yīng)。及時快捷的災(zāi)情信息對于及時制定救援策略，提高救援效率和質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。無人機遙感系統(tǒng)具有實時性強、機動靈活、影像分辨率高、成本低的特點，且能夠在高危地區(qū)作業(yè)，使得無人機遙感可以在自然災(zāi)害發(fā)生后迅速反應(yīng)，第一時間掌握災(zāi)區(qū)情況，在應(yīng)急保障方面發(fā)揮重要的作用。

5、無人機遙感在其它領(lǐng)域的應(yīng)用

除了在上述行業(yè)中的應(yīng)用外，無人機還能廣泛的應(yīng)用于氣象、水利、農(nóng)業(yè)等各行各業(yè)中，可以在短時間內(nèi)為各行各業(yè)提供高分辨率影像數(shù)據(jù)，提高這些行業(yè)的工作效率，為規(guī)劃、決策提供依據(jù)，使決策更具有科學(xué)性。

五、低空無人機航攝遙感技術(shù)的良好發(fā)展前景

隨著我國科技的不斷進(jìn)步，信息化建設(shè)的快速發(fā)展以及政策的正確引導(dǎo)，低空無人機航攝的研究發(fā)展在設(shè)計、飛行控制、數(shù)據(jù)傳輸、信息獲取、生產(chǎn)制造及廣泛應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域都取得了很大的進(jìn)步，滿足了實際應(yīng)用需要。

目前，我國正處于快速發(fā)展時期，各行各業(yè)對測繪的需求與日俱增，各領(lǐng)域規(guī)劃、建設(shè)都離不開先進(jìn)的測繪技術(shù)支持，大力開展低空無人機航攝遙感技術(shù)推廣應(yīng)用，是更好更快為國民經(jīng)濟建設(shè)提供實時地理信息數(shù)據(jù)的重要手段，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供支持和信息服務(wù)。另外，以低空無人機航攝遙感為載體，以權(quán)威、精準(zhǔn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為政府和公眾積極參與我國各行各業(yè)建設(shè)和管理，提供了新穎、直觀、可視化的服務(wù)平臺，對于我國其他行業(yè)的發(fā)展提供有力的測繪保障。

結(jié)語

總之，開展低空無人機航攝遙感技術(shù)推廣應(yīng)用，是推進(jìn)我國測繪科技自主創(chuàng)新的重要舉措，如今測繪科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，不同行業(yè)對遙感數(shù)據(jù)的需求也日益增加，但遙感數(shù)據(jù)獲取相對困難。無人機作為一種新型的遙感數(shù)據(jù)獲取手段，有著眾多的優(yōu)點，成本低、響應(yīng)迅速、影像質(zhì)量高等，因此，無人機遙感已經(jīng)成為主要的遙感技術(shù)之一，今后低空無人機航攝遙感技術(shù)的應(yīng)用空間將更加廣闊。

參考文獻(xiàn)

低空無人機遙感技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：無人機航測；應(yīng)用；探討

中圖分類號： X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

無人機航測遙感技術(shù)是繼衛(wèi)星遙感、大飛機遙感之后發(fā)展起來的一項新型航空遙感技術(shù)，在應(yīng)急測繪保障、國土資源監(jiān)測、重大工程建設(shè)等方面得到廣泛應(yīng)用。它是一種不失機動靈活、可以實現(xiàn)快速響應(yīng)又低成本、精度高的一種航測技術(shù)。但也存在影像航向重疊度和旁向重疊度不規(guī)則、像幅小像片數(shù)量多、影像的傾角過大且傾斜方向沒有規(guī)律、航攝區(qū)域地形起伏大、高程變化顯著，影像間的比例尺差異大、旋偏角大，影像有明顯畸變等，這些情況都對現(xiàn)有航測技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)無人飛行器航測遙感技術(shù)在測繪行業(yè)有了很大的推廣應(yīng)用，但大都是生產(chǎn)制作DOM及DEM，對于大比例尺DLG的生產(chǎn)只是進(jìn)行過小面積實驗，很少進(jìn)行實際的生產(chǎn)應(yīng)用。從生產(chǎn)案例出發(fā)，以目前最先進(jìn)的航測技術(shù)為主線，對生產(chǎn)過程中無人機航測與大飛機航測的不同、無人機航測的一些特殊問題進(jìn)行了分析探討和解決。

1、無人機低空攝影測量的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著無人機低空攝影測量技術(shù)的成熟和經(jīng)濟建設(shè)的需要，無人機測繪已經(jīng)逐漸滲透到多個領(lǐng)域。美國航空航天局也將多種無人機應(yīng)用于森林火災(zāi)監(jiān)測、精確農(nóng)業(yè)、海洋遙感等研究項目。澳大利亞也利用全球鷹搭載成像SAR進(jìn)行海洋監(jiān)測研究。在可見光遙感方面，國外的無人機低空攝影測量通常加載高精度的POS，自動化程度高，大大減少了地面控制的數(shù)量，但是造價昂貴，國內(nèi)的無人機航測尚無加載高精度POS的先例。在國內(nèi)，多家單位在無人機低空攝影測量方面進(jìn)行了大量有益的技術(shù)探索，積累了一定的經(jīng)驗。西安大地測繪有限公司自主設(shè)計了多套無人機遙感系統(tǒng)，該系統(tǒng)由無人機攝影硬件系統(tǒng)和無人機攝影軟件系統(tǒng)組成，實現(xiàn)了城市地區(qū)高分辨率彩色影像的獲取。青島天驕無人機遙感技術(shù)有限公司研制了我國首個50kg級“TJ型無人機遙感快速監(jiān)測系統(tǒng)”，是我國首套用于民用遙感監(jiān)測的專業(yè)級小型無人機系統(tǒng)，可為海洋遙感服務(wù)。中國測繪科學(xué)研究院于2003年完成了“UAVRS－II型低空無人機遙感監(jiān)測系統(tǒng)的研制”項目，實現(xiàn)了無人機遙控半自主和自主兩種控制方式，利用獲取的影像制作了數(shù)字正射影像和線劃圖，開創(chuàng)了國內(nèi)無人機應(yīng)用于測繪領(lǐng)域的先河。當(dāng)前國內(nèi)無人機低空攝影測量技術(shù)逐漸成熟，自2009年起，國家測繪地理信息局陸續(xù)為國家測繪局航測遙感院和多個省市測繪局配發(fā)UAVRS－10B等型號的無人機，該型無人機任務(wù)載荷5kg，續(xù)航時間1．5h，航攝相機多為佳能5DMARKⅡ相機，已基本具備實現(xiàn)大比例尺基礎(chǔ)測繪和應(yīng)急保障的能力，為實施區(qū)域測繪、目標(biāo)定位和應(yīng)急保障提供了全新手段。隨著智慧城市建設(shè)任務(wù)的進(jìn)一步推進(jìn)，無人機低空攝影測量必將為城市建設(shè)發(fā)展提供更加有力的測繪保障。

2、無人機航測技術(shù)應(yīng)用分析

2.1、無人機航測技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境治理中的應(yīng)用

2.1.1、像控點布設(shè)

像控點的布設(shè)采用兩種方法，一是在四等GPS控制點上布設(shè)地標(biāo)，二是利用航片進(jìn)行刺點。

2.1.2、像控點測量

采用單基站RTK方法進(jìn)行，在已知點上設(shè)站，采用原有四等控制點求取整測區(qū)七參數(shù)，求取七參數(shù)時，對選用的已知點的可靠性進(jìn)行了檢核和優(yōu)選。平面的轉(zhuǎn)換殘差均小于3cm，高程擬合殘差均小于5cm。移動站采樣間隔為2秒，直接測出像控點的三維坐標(biāo)，取兩次測量的平面坐標(biāo)中數(shù)和三次高程中數(shù)為最后成果。

2.1.3、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

利用無人機航空攝影資料和像控成果，在全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站PixelGrid軟件中進(jìn)行空中三角測量計算；將空三成果導(dǎo)入Virtuozo攝影測量工作站，恢復(fù)立體模型，對影像進(jìn)行判讀，按照相關(guān)規(guī)范及要求，對地物、地貌要素進(jìn)行了采集，輸出符號化的分幅采集數(shù)據(jù)；參照已有成果及正射影像，依據(jù)項目設(shè)計、相關(guān)圖式、規(guī)范等技術(shù)要求，在基于AutoCAD平臺的圖形編輯軟件CASS上對立測采集數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形初編、圖廓整飾，形成DWG格式的DLG數(shù)據(jù)成果。

2.1.4、數(shù)字高程模型（DEM）制作

此次DEM的制作是用采集數(shù)據(jù)（先對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，刪除無用數(shù)據(jù)）直接反生出來，保證精度和DLG數(shù)據(jù)一致。作業(yè)流程是先收集DLG的三維數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成DXF格式，利用專業(yè)軟件進(jìn)行內(nèi)插生成DTM，最后生成DEM。

2.1.5、數(shù)字正射影像圖（DOM）制作

利用Orthomosaic正射影像制做軟件。

2.2、無人機低空攝影測量在城市測繪保障中的應(yīng)用

目前，專業(yè)的測繪型無人機低空航攝系統(tǒng)具有長航時、寬視角、高分辨率等技術(shù)特點以及低成本、自動化水平高、操控方便、機動靈活等優(yōu)勢，能夠承擔(dān)高分辨率的低空近景攝影測量，能夠承擔(dān)高危區(qū)域和重點區(qū)域的遙控航攝，是承擔(dān)百平方千米量級測區(qū)1∶500～1∶10000大比例尺測圖任務(wù)最經(jīng)濟化的技術(shù)手段，也是唯一能夠滿足用戶提出的準(zhǔn)實時、高分辨率、高效率測繪應(yīng)急保障任務(wù)需求的航攝方式。無人機低空攝影測量具有高清晰、大比例尺、小面積、高現(xiàn)勢性的優(yōu)點，是衛(wèi)星遙感與普通航空攝影不可缺少的補充。可為城市中心和規(guī)劃區(qū)域的大比例尺影像地圖生產(chǎn)、正射影像制作、數(shù)字高程模型的生產(chǎn)和DLG產(chǎn)品提供高分辨率清晰影像數(shù)據(jù)源，可對重點區(qū)域和設(shè)施實施應(yīng)急保障和三維數(shù)字建模，同時，可對重點關(guān)注區(qū)域進(jìn)行動態(tài)變化監(jiān)測，滿足城市信息化建設(shè)對各類型尤其是大比例尺高分辨率基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的需求。以下將從高分辨率測繪產(chǎn)品支持、應(yīng)急測繪保障、三維數(shù)字建模和重點區(qū)域動態(tài)檢測等方面對無人機低空攝影測量在城市測繪保障中的應(yīng)用前景進(jìn)行詳細(xì)論述和展望。1)為城市規(guī)劃區(qū)域提供高分辨率的測繪產(chǎn)品隨著城市信息化建設(shè)的進(jìn)一步深入，目前新規(guī)劃以及實施改造的城區(qū)非常缺乏所在區(qū)域及影響范圍內(nèi)的現(xiàn)勢性強的大比例尺、高分辨率、高精度格網(wǎng)的數(shù)字測繪產(chǎn)品。目前，已經(jīng)發(fā)射的高分辨率衛(wèi)星影像分辨率已經(jīng)達(dá)到了約0．5m，盡管如此仍然難以滿足1∶500～1∶2000這種大比例尺的成圖要求。無人機低空攝影測量可為重點區(qū)域提供高分辨率航攝相片、正射影像DOM、高精度數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字柵格圖DRG和數(shù)字線劃圖DLG等測繪產(chǎn)品。

2.3、測量區(qū)域控制網(wǎng)建立方式

在無人機飛行的過程中，必須要在測量區(qū)域中建立好控制網(wǎng)，控制網(wǎng)的大小依據(jù)測量區(qū)域的大小建立，同時，還要設(shè)置好相應(yīng)的GPS控制點，并保證點位分布的均勻性，根據(jù)相應(yīng)的要求設(shè)置好坐標(biāo)系，以便保證各個控制點均可以獲取到最為準(zhǔn)確的位置，這樣也便于后續(xù)的圖像處理。測量區(qū)外控點現(xiàn)場調(diào)控方式將無人機航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用在電力工程中時，必須要保證其測量數(shù)據(jù)與影響的準(zhǔn)確性與可靠性，為此，一般使用野外布置像控點方式，在選擇控制點時，需要將影像清晰作為首要原則，這樣也能夠幫助工作人員更好的判斷測量的方位，此外，在布置外控制時，要保證控制點設(shè)置的均勻性，這樣拍攝到的影像才不會存在瑕疵。

3、結(jié)語

建議利用無人機航空攝影測量技術(shù)進(jìn)行地形圖生產(chǎn)，盡可能在載人機不便或無法完成的情況下，由無人機來完成。如多塊小面積、危險場所、遠(yuǎn)離機場或沒有可供其起降場地的區(qū)域。總之，目前無人機航測技術(shù)應(yīng)該體現(xiàn)在載人飛機航測技術(shù)的補充方面。

參考文獻(xiàn)

[1]楊永平,段學(xué)云,段德磊,徐春,陳鴻興.無人機航測技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用實踐[J].城市勘測,2013,01:29-32.

[2]薛阿亮.無人機航測技術(shù)的應(yīng)用與實踐[J].陜西煤炭,2013,06:70-72.

低空無人機遙感技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：無人機 石油物探測量 應(yīng)用

一、問題的提出

蒙古國GOVI-ALTAY省位于蒙古國西部，處在阿爾泰山脈東部，西南與科布多、北面與扎布汗、東面與巴彥洪格爾省相連，南部與我國接壤。該區(qū)為山地夾雜戈壁，地形起伏較大，石油勘探測線多數(shù)需要穿越高大的山脈和深切的溝谷。

作業(yè)區(qū)域面積廣闊，具有一定的油藏形成條件，但是地理環(huán)境復(fù)雜，為了對整個工區(qū)進(jìn)行詳盡的了解，通過基本GPS導(dǎo)航沿測線進(jìn)行踏勘，但是效果并不理想加之由于該國沒有可以借用的高分辨率的該區(qū)衛(wèi)星圖像或遙感影像圖，使得測量生產(chǎn)困難重重，加之人力、物力及財力等方面的限制，在物探測量開工之前或施工過程中急切需要較為詳盡的地形地貌圖件，以指導(dǎo)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。

在權(quán)衡生產(chǎn)效率與成本方面、安全保障等問題后，項目組果斷提出與蒙古國合作方“KHET”啟用低空無人機，以協(xié)助測量乃至后期的資料采集工作，以提高精細(xì)勘探效率。

二、無人機的應(yīng)用

低空遙感技術(shù)是近年來在遙感技術(shù)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的地理信息數(shù)據(jù)快速獲取技術(shù)，該技術(shù)利用無人飛機平臺搭載航空數(shù)碼相機進(jìn)行航空攝影，采用imu/gps技術(shù)進(jìn)行自動導(dǎo)航，在1000米以下進(jìn)行低空作業(yè)，具有機動靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、可云下攝影等特點。

1.數(shù)據(jù)獲取

本作業(yè)區(qū)域航空攝影由中方負(fù)責(zé)從國內(nèi)采用招標(biāo)模式進(jìn)行選擇，所用設(shè)備及主要的操作人員由服務(wù)方提供，我方主要負(fù)責(zé)測量技術(shù)方及協(xié)調(diào)工作。采用UP20無人機搭載PHASE ONE相機進(jìn)行航拍，航拍時間歷時10天，采用45.4mm鏡頭，平均相對航高為500m，比例尺為1：10000，成圖比例1：1000。

2.數(shù)據(jù)獲取

野外采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過畸變校正、格式轉(zhuǎn)換等預(yù)處理工作之后，共獲有效航片3018張，像幅：8123像素×5710像素，平均分辨率為0.2m。影像色彩均勻、清晰，顏色飽和，有云影的11張，占0.55%，無劃痕，反差適中，達(dá)到了物探測量施工要求和先前預(yù)想。

3.基礎(chǔ)控制測量

本次控制測量采用GPS靜態(tài)觀測，共收集到已知控制點8個，由于本國控制網(wǎng)均有前蘇聯(lián)協(xié)助完成，時間較早且破壞嚴(yán)重，部分點精度不夠且資料殘缺不全，最終選用3個能夠信任的點作為全區(qū)的已知控制點，發(fā)展基礎(chǔ)控制點10個，控制網(wǎng)精度達(dá)到物探測量I級網(wǎng)要求。

4.像片校正點測量

本次共部署測線24條，施工面積為2350km2為提高平面及高程測量精度，在測線兩頭及交叉點附近增加了多個驗證點，以GPS靜態(tài)觀測方式進(jìn)行觀測并納入控制網(wǎng)進(jìn)行平差處理，以驗證無人機采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過檢驗統(tǒng)計結(jié)果（由于涉及部分保密數(shù)據(jù)，平面坐標(biāo)數(shù)字被屏蔽）可以看出：兩者較差不大，在只是提供指導(dǎo)性的前提條件下，無人機采取的數(shù)據(jù)可靠。

三、數(shù)據(jù)整理

在野外采集完成之后，將所有數(shù)據(jù)下載并結(jié)合施工要求進(jìn)行處理，包括圖形編輯及地形圖。在作業(yè)平臺比例尺設(shè)置、線型、符號庫等地形圖要因設(shè)置正確后，將采集的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CAD數(shù)據(jù)，通過圖形編輯軟件將重要的地形地物標(biāo)注于圖形之上，以供后續(xù)施工參考。

由于是采用立體采集數(shù)據(jù)生產(chǎn)成的網(wǎng)格間距為0.5m×0.5m的DEM，精度取決于地形圖，再者采用的是內(nèi)插的方式生成DEM，精度會在一定程度上降低一些，因此在施工時不采用航拍生成的DEM數(shù)據(jù)，而是通過比對Global Mapper下載的STRM數(shù)據(jù)，進(jìn)一步判讀測區(qū)的地形，以指導(dǎo)生產(chǎn)。

四、處理結(jié)果的應(yīng)用

在經(jīng)過了效率與成本分析、前期準(zhǔn)備、野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)精處理及繪制成果圖件等過程后，獲得了本施工區(qū)清晰而詳盡的航拍圖片，并在后續(xù)的生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

1.測量工序

測量項目組在拿到成果數(shù)據(jù)及圖件后，將所有的測線展布于圖上，從而直觀、準(zhǔn)確的判讀布設(shè)于高切的深谷或者是難以攀爬的高山等不利地形的物理點坐標(biāo)，提前做出物理點偏移設(shè)計并及時報告甲方監(jiān)督，在得到監(jiān)督的認(rèn)同后進(jìn)行物理點的實際放樣工作。進(jìn)而每條測線按照2%的比例指定物理點進(jìn)行校正，以驗證無人機采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在每條測線放樣前，野外作業(yè)小組拿到圖件后根據(jù)地形地貌可以合理的安排作業(yè)小組的數(shù)量、作業(yè)方式等，并且能夠指定詳細(xì)的測量施工計劃，使得有限的人員、設(shè)備資源得到合理的利用，從而保證施工的效率和作業(yè)人員、設(shè)備安全。放樣過程中繪制測量草圖，將各種諸如溝谷、斜坡、平坦地等地形地貌詳細(xì)的記錄下來并落實到每個物理點，判讀激發(fā)點是采用可控震源激發(fā)還是井炮激發(fā)并記錄在測量草圖上，通過室內(nèi)整理后上交震源組、鉆井班。

2.HSE保障

為保證項目能夠安全、順利并到達(dá)優(yōu)質(zhì)高效的目的，HSE管理工作貫穿于整個物探采集過程。在拿到測量獲得的第一手資料后，HSE管理人員根據(jù)測區(qū)地形地貌提前編制HSE保障計劃、HSE保障方式及方法、HSE作業(yè)應(yīng)急預(yù)案等，確保所有工作先于后續(xù)其他班組生產(chǎn)。根據(jù)地形，HSE管理人員能夠調(diào)配各種HSE保障設(shè)備如車輛的調(diào)配、通訊站點的架設(shè)位置、后勤保障點的分布等，確保HSE管理無死角。本項目共設(shè)通訊站點8個，后勤保障點8個，識別出多項安全風(fēng)險并制訂了相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案及處理措施，極大地提高了HSE保障工作，確保了項目的順利進(jìn)行。

3.放線檢波、激發(fā)工序

放線班拿到經(jīng)過整理的測線草圖后，根據(jù)實際地形，提前指定放線檢波計劃，安排車輛、人員調(diào)動等。在車輛能夠通行的地段可以節(jié)省下有限的人力資源投入到難以行進(jìn)的溝谷、山地等地形，節(jié)約了成本的同時提高生產(chǎn)效率。

激發(fā)組在得到測量組整理后的數(shù)據(jù)及圖件后，介于正確的激發(fā)方式可以提高資料品質(zhì)，可以準(zhǔn)確的劃分震源激發(fā)、鉆井激發(fā)點位的分布地段，對于設(shè)備的調(diào)配和人員安排做到心里有數(shù)，提高生產(chǎn)效率并保證資料能夠達(dá)到甲方的需求。

五、認(rèn)識與建議

無人機測繪系統(tǒng)和航空遙感是現(xiàn)代化測繪裝備體系的重要組成部分，是測繪服務(wù)石油勘探與開發(fā)的重要設(shè)施，也是國家提高整體測繪能力及服務(wù)體系的有機組成部分。尤其在復(fù)雜地表諸如山區(qū)、沼澤、水域、城鎮(zhèn)等地區(qū)進(jìn)行石油物探資料采集時，在生產(chǎn)成本允許的情況下引入無人機生產(chǎn)，以解決老衛(wèi)片、航片及遙感影像因地表障礙物改變的情況下可以了解最新的地面信息，從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行和人員及設(shè)備的安全。

參考文獻(xiàn)

低空無人機遙感技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞：高路公路，航測，地形圖

中圖分類號：U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

前 言

航空攝影測量技術(shù)作為空間信息技術(shù)體系的兩大分支之一，無人機航空攝影測量系統(tǒng)具有運行成本低、執(zhí)行任務(wù)靈活性高等優(yōu)點正逐漸成為航空攝影測量系統(tǒng)的有益補充，是空間數(shù)據(jù)獲得的重要工具之一[1]。

目前國內(nèi)無人飛行器航測遙感技術(shù)在測繪行業(yè)有了很大的推廣應(yīng)用，但大都是生產(chǎn)制作DOM及DEM，對于大比例尺DLG的生產(chǎn)只是進(jìn)行過小面積實驗，很少進(jìn)行實際的生產(chǎn)應(yīng)用。本文從生產(chǎn)實踐出發(fā)，以目前最先進(jìn)的航測技術(shù)為主線，分析探討了高速公路地形圖航測，在現(xiàn)階段具有一定的理論與實際意義。

1 航測系統(tǒng)與工作內(nèi)容

1.1 航測系統(tǒng)

國內(nèi)航測技術(shù)發(fā)展較快，航測系統(tǒng)操作系統(tǒng)也較多較復(fù)雜，一般有MapMatrix系統(tǒng)、高分辨率遙感影像一體化測圖系統(tǒng)PixelGrid以及Y amaha RMAX和Canon EOS一1 Ds MarkII數(shù)字單反相機集成的低空無人直升機數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)。

航測系統(tǒng)是基于航空，衛(wèi)星遙感，外業(yè)等數(shù)據(jù)進(jìn)行多源空間信息綜合處理的平臺。它不但為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)，處理和加工提供了一系列集成的工具，而且還采用了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理接口將處理的數(shù)據(jù)有效的管理起來，為后期數(shù)據(jù)增值和共享提供基礎(chǔ)[2]。

1.2 工作內(nèi)容

本文討論對高速公路區(qū)域條帶地區(qū)進(jìn)行航拍作業(yè)，要求如下：

（1）航空攝影，高速公路區(qū)域采用無人機航拍；

（2）利用航測手段測制1：2000數(shù)字地形圖、DEM\DOM成果；其任務(wù)包括航飛、外業(yè)控制測量、內(nèi)業(yè)空三加密、DEM\DOM制作、數(shù)字地形圖制作、地形圖編輯，成果整理與提交。

2 技術(shù)依據(jù)與成圖精度

2.1 技術(shù)依據(jù)

(1)、CJJ8-2010《城市測量規(guī)范》；

(2)、《1:500、1:1000、1:2000地形圖航測內(nèi)業(yè)規(guī)范》GB7930-87；

(3)、《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范》GB15967-1995；

(4)、GB/T 20257.1-2007《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖圖式》；

(5)、GB 14804-93《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖要素分類與代碼》；

(6)、《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件命名規(guī)則》CH/T1005-2000；

(7)、《數(shù)字測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定和質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》GB/T18316-2001；

(8)、《測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定》CH1002-2005；

(9)、《測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》CH1003-2005；

(10)、《公路勘測規(guī)范》(JTG C10-2007)。

2.2 成圖精度

(1) DOM精度

DOM數(shù)據(jù)中地面明顯地物點對最近野外控制點的圖上點位中誤差依據(jù)GB/T 18315-2001應(yīng)符合下表規(guī)定：如下表1所示。

表1DOM精度要求mm

中誤差的兩倍值為最大誤差。陰影、攝影死角、森林、隱蔽等困難地區(qū)的地物點對最近野外控制點的圖上點位中誤差按上述精度規(guī)定值放寬0.5倍。

(2) DEM精度

本測區(qū)的DEM格網(wǎng)尺寸為2.5m×2.5m。DEM格網(wǎng)高程值相對于最近野外控制點的高程中誤差不得大于表中表2規(guī)定。

表2DEM精度要求m

高程中誤差的兩倍值為格網(wǎng)高程的最大誤差。高大林木覆蓋區(qū)、高層建筑陰影遮蓋區(qū)等困難地區(qū)的高程中誤差按上述規(guī)定可放寬0.5倍[3]。

3 總體流程圖

高速公路地形圖航測的總體流程圖如圖1所示：

圖1高速公路地形圖航測的總體流程圖

4 具體流程

4.1 空三解密

本文擬采用數(shù)字?jǐn)z影測量工作站的空三軟件VirtuoZo AAT中的VzLowCor模塊對無人機數(shù)碼影像進(jìn)行畸變糾正，然后利用VirtuoZo AAT+PATB小數(shù)碼自動空三加密模塊，以小數(shù)碼航片作為空三加密的原始數(shù)據(jù)，運用PATB平差軟件進(jìn)行光束法區(qū)域網(wǎng)平差。通過航測內(nèi)業(yè)方法（包括內(nèi)定向、相對定向、公共連接點的轉(zhuǎn)刺）構(gòu)建空中三角網(wǎng)，并將外業(yè)控制點成果導(dǎo)入系統(tǒng)按嚴(yán)密的數(shù)字模型進(jìn)行區(qū)域整體平差，得到優(yōu)化后的外方位元素和加密點成果。

轉(zhuǎn)點、選點采用軟件全自動功能模塊進(jìn)行處理操作，在少量人工干預(yù)情況下實現(xiàn)工作效率最大化。

(1)、按編制的加密計劃，開始建立相應(yīng)的加密分區(qū)，把小數(shù)碼影像以相應(yīng)的各航線關(guān)系建立相應(yīng)的加密測區(qū)。輸入相應(yīng)的攝影比例尺參數(shù)、相機參數(shù)、影像分辨率等。

(2)、進(jìn)行內(nèi)定向，注意各航線的相機文件有無旋轉(zhuǎn)，需要旋轉(zhuǎn)的片子相機參數(shù)必須要對應(yīng)旋轉(zhuǎn)180度。

(3)、添加相鄰航線間的偏移點（即航帶間連接點），相鄰航線間只加首尾兩點即可，航線過長的情況下可適當(dāng)?shù)脑谥胁刻砑狱c，以便后續(xù)工作進(jìn)行航線間自動轉(zhuǎn)點。

(4)、相對定向、全自動轉(zhuǎn)點。由軟件自動計算完成，在大面積水域或大面積植被情況下無法計算，軟件會自動記錄并在計算完成后提示哪些模無法自動完成。可由人工干預(yù)適當(dāng)加些關(guān)聯(lián)點再自動匹配計算即可完成。

(5)、挑點。調(diào)用PATB計算，選用5*6布點布局進(jìn)行粗差踢除。

4.2 DOM制作

本文利用Virtuozo全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)工作站進(jìn)行1:2000數(shù)字正射影像圖DOM的制作。在全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站中，導(dǎo)入空三成果恢復(fù)測區(qū)并創(chuàng)建立體像對，作業(yè)生產(chǎn)區(qū)域DEM數(shù)據(jù)，并用特征點、線參與計算修改生成DEM。利用DEM數(shù)據(jù)對原始影像進(jìn)行數(shù)字微分糾正，通過自動生成的鑲嵌線對整個測區(qū)的模型正射影像進(jìn)行無縫拼接，并最終完成數(shù)字正射影像圖。最后按矩形圖廓對影像進(jìn)行分幅裁切，形成DOM數(shù)據(jù)成果。

利用DEM完成影像微分糾正，按照分區(qū)對測區(qū)內(nèi)影像以像元大小為0.1m進(jìn)行雙線性內(nèi)插或三次卷積內(nèi)插法進(jìn)行重采樣，生成分區(qū)正射影像(DOM)。通過自動生成的鑲嵌線對整個測區(qū)的模型正射影像進(jìn)行無縫拼接。DOM接邊中高大建筑物的投影差帶來的接邊倒影，可采用調(diào)換左右片生成正射影像進(jìn)行貼補，使高層建筑物達(dá)到無縫接邊，并最終完成數(shù)字正射影像圖。

4.3 DLG制作

利用全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站VirtuoZo測圖模塊，導(dǎo)入空三加密成果恢復(fù)航攝數(shù)字影像的立體模型，采用內(nèi)業(yè)判讀，進(jìn)行各地形要素的數(shù)據(jù)采集，生成圖形文件。

作業(yè)不允許在1:1的模型比例尺下采集，一般放大1.4倍或兩倍進(jìn)行采集，以保證立體采集的精度。作業(yè)時需要注意的要素關(guān)系如下：

（1）.數(shù)據(jù)采集時保證數(shù)據(jù)的完整性，減少斷缺，避免遺漏、移位；線線相連的，必須進(jìn)行捕捉；平行的要素，進(jìn)行平行拷貝表示。道路、水系必須要能夠真實表示形狀，圓弧之處必須有足夠的點來表示形狀。面狀要素需閉合，如房屋、湖、塘等；要素相交時應(yīng)捕捉。

（2）.房屋采集在房角上，需啟用直角閉合的功能。對屋頂上的樓梯間、電梯間、冷卻塔、水箱、衛(wèi)星接收天線、煙囪以及臨時性的建筑物不采集。

（3）.有方向的線狀符號（如：陡坎、圍墻等），應(yīng)特別注意采點順序，采集時鋸齒應(yīng)在數(shù)字化方向的左側(cè)，采用左手規(guī)則。

（4）.自由圖邊、測區(qū)最近的電力線、等架空桿位必須測繪，以保證圖內(nèi)電力線、有準(zhǔn)確的連接方向。

（5）.內(nèi)業(yè)采集過程必須做到除成果不能定性的因素外，基本上與該要素的最終表示效果一致，不給下道工序遺留多余的工作量，能在本工序完成的內(nèi)容一定要在本工序內(nèi)完成。

（6）.每一個像對的測繪面積原則上不得超過基本控制點邊線外1cm；圖幅及像對必須在測圖儀上完成接邊。

6 小結(jié)

本文詳細(xì)探討高速公路地形圖航測的整體流程，建議利用無人機航空攝影測量技術(shù)進(jìn)行地形圖生產(chǎn)，盡可能在載人機不便或無法完成的情況下，由無人機來完成。如多塊小面積、危險場所、遠(yuǎn)離機場或沒有可供其起降場地的區(qū)域。總之，目前無人機航測技術(shù)應(yīng)該體現(xiàn)在載人飛機航測技術(shù)的補充方面。

參考文獻(xiàn)

[1] 范承嘯，韓俊，熊志軍，趙毅。 無人機遙感技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用[J] 測繪科學(xué) 2009，34（5）：214-215.