应用航空摄影测量技术的河北某地形测量案例研究

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1、应用航空摄影测量技术的河北某地形测量案例研究　　摘要：随着低空无人机摄影测量技术的发展和完善，大量试验己经表明无人机测绘地形图的精度可以满足1∶2000地形图的要求，该文结合河北某村的测量项目，详细探讨了无人机大比例尺地形图的测量流程，包括航空摄影、像片控制、影像预处理、空中三角测量、DEM/DOM制作、地形图制作及无人机航摄影像成图精度分析等。相信对从事相关工作的同行能有所裨益。　　关键词：无人机大比例尺地形图测量技术DEM　　中图分类号：P231文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）0

2、1（b）-0028-02　　无人机航摄系统具有以下特点：第一，受天气条件和地面状况影响较小，作业方式灵活快速；第二，无人机平台自身构建及其搭载的航摄设备维护成本低；第三，因无人机飞行高度低，所以能够获取高分辨率影像，在小范围信息获取方面有很大优势；第四，可根据具体要求设置影像重叠度，大重叠度的影像能够增强后续处理的可靠性；第五，具有不需要申请空域、携带方便、转场快等优点。目前，小型无人机对地观测系统已经成为世界各国争相研究的热点课题，并在实际应用过程中不断提升无人机对地观测系统的性能。　　下面以河北某村为

3、例，具体说明无人机航测绘制1∶2000地形图的过程。项目采用“1980西安坐标系”和“1985国家高程基准”。该测区作业工序为无人机航摄、地形测量（包括四等控制测量、I级控制测量、像控测量、图根测量、野外补测、外业调绘）、空三加密、地形图制作（包括立体采集、数据编辑工序（1∶2000比例尺一套））、DOM制作、DEM制作、质检验收等工序。　　1航空摄影　　该村采取东西向飞行，平均航摄比例尺为1∶23533，平均地面高度为1350m，其相对航高为650m。平均地面分辨率0.13m，满足1∶2000成图要求。

4、此次外业摄影时间为2012年6月5日。　　2像片控制　　2.1影像资料分析　　航线间隔及旁向重叠度在30%～40%之间，航向重叠度在65%～75%之间。全摄区无航摄漏洞，航向超出摄区范围3～6条基线。像片倾斜角<4°，旋偏角<8°，航线弯曲度<3%。无人机航摄系统的飞行质量符合标准要求。同航线高差小于30m，实际与设计航向小于30m。实际航线偏离设计航线不大于像片上10cm。像片位移误差小于30m。航摄影像清晰、无云影等遮挡，色彩均匀，满足设计要求。　　2.2像控点布设及刺点　　2.2.1像控点布设　　（

5、1）像控点布设。像控点在航线方向上按10～15条基线布设，在旁向上按2～4条基线布设。布设的像控点能够有效控制住成图范围，保证测段衔接区域内没有漏洞。像控点应刺在航向及旁向重叠有5～6张像片的区域内。（2）像控点编号原则。测段像控点编号原则“GP+航片号四位+点序号”。（3）像控点布设完成后绘制布点示意图供内业加密和存档。满足空三加密及数字化采集要求。　　2.2.2像控点的刺点及整饰情况　　刺点误差和刺孔的直经均小于像片上0.1mm，且刺透、无双孔。点位说明确切，略图完整明了，刺孔、略图、说明与实地柱位一

6、致。　　（1）在像片正面上用红色直经为7mm的圆形整饰像控点，并注记点号。（2）在像片的背面用铅笔绘制点位略图和标注文字说明等。　　2.3像控点测量　　像控点坐标可以使用全站仪、RTK等常规仪器进行测绘。像控点的精度和施测要求参照常规航测外业规范执行。此次像控点测量采用双频GPS接收机，已知控制点为加密的一级GPS控制点。为保证像控点测量成果的可靠性，在全部像控点测量完毕后再收参考站。施测现场对点位进行拍照并制作成点位信息表供内业加密使用。将检查合格后的像控点数据进行处理，基线处理采用Compass静态处

7、理专业版软件，得到该村片区像控成果。　　2.4该像控网精度　　该村片区像控网[1]精度统计。　　（1）线向量检核，同步环、异步环验算。　　共验算同步环15个，其中环线全长相对闭合差最大为6.52ppm，限差为15.0ppm。　　共验算异步环9个，其中坐标分量闭合差最大为：Wx=4.46cm，Wy=6.46cm，Wz=6.36cm，限差为：=±21.06cm。　　（2）三维无约束平差。　　三维无约束平差最弱边相对精度为：1/15267，边名：2174-2173（边长267m）。　　（3）二维约束平差。　　约

8、束平差最弱边相对精度为：1/17725，边名：2174～2173（边长267m）。最弱点为2259，点位中误差±2.03cm，限差为±20.0cm。　　该村片区像控网[2]精度统计。　　（1）基线向量检核，同步环、异步环验算。　　共验算同步环14个，其中环线全长相对闭合差最大为4.48ppm，限差为15.0ppm。　　共验算异步环14个，坐标分量闭合差最大为：Wx=-2.32cm，Wy=18.16cm，Wz=-12.55cm，