基于inpho无人机航空摄影在大比例尺地形测图中应用

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1、基于INPHO无人机航空摄影在大比例尺地形测图中应用　　【摘要】以大比例尺1：1000地形图测图为目的，采用中小型固定翼无人机平台，搭载量测民用数码相机，对定南某区域进行航摄测图试验。根据有关规范以及区域地形地貌情况，均匀布设精确定位的像控地标，用于INPHO-空三加密以及平面精度及高程精度进行评估，并对空三加密、大比例尺地形图航空摄影工艺流程、作业方法的改进提出建议。【关键词】无人机INPHO大比例尺测图1引言随着无人机遥感技术、CCD成像技术、空间定位技术等方面的迅猛发展，利用无人机作为遥感平台搭载经过可量测化处理的CCD相机进行低空航空摄影，是现在中小区域大比例尺地形图

2、测绘的一大趋势。因此，研究利用无人机获得的航空相片进行地形图测绘，尤其是对传统测绘困难地区以及需要快速成图的地区有着重要的现实意义，其快速、现实性强和成本相对较低等特点，将在城市规划、数字城市建设、国家应急救灾和新农村测绘保障等方面发挥越来越重要的作用。2无人机航空摄影系统7固定翼无人机平台具有低成本、高效率、可实现低速平稳飞行、受天气影响较小、起降灵活等优点，本次试验采用较为先进、成熟、实用的固定翼无人机平台。平台采用重量轻、强度大的碳纤维复合材料加工而成，机长2.2m，翼展2.8m，最大起飞重量达20kg，飞行速度80-120km/h，作为效率可达20km2/h，飞行高度

3、为300-6000米，续航时间可达2h，起飞方式可采用弹射或滑跑，降落方式可采用伞降和滑降，根据实际地形条件灵活运用。此次航摄遥感设备采用的是能满足专业摄影需求的数码单反相机-PHASEIQ180，其镜头焦距为35mm，传感器尺寸为53.7*40.4mm，像幅为10328*7760像素，像素大小为5.2um。飞行过程中利用飞控系统控制快门定点曝光，之后采用相机检校参数对获取的航摄影像进行畸变改正。3INPHO系统INPHO摄影测量系统是由世界著名的测绘学家Fritz7Ackermann教授（武汉大学李德仁院士的博导）于上个世纪80年代在德国斯图加特创立。历经三十年的生产实践、

4、创新发展，INPHO已成为世界领先的数字摄影测量及数字地表/地形建模的系统供应商。INPHO支持各种扫描框幅式相机、数字CCD相机、自定义相机、推扫式相机以及卫星传感器获取的影像数据的处理。INPHO包含Match-AT、DSM、Orthovista等模块，可以进行空三加密、DTM提取以及DOM匀光匀色、分幅裁切等操作。由于航摄数据数据量大，地形地貌较为复杂，时间紧，本次研究采用inpho系统来完成空三加密、DOM生成等工作。4地形图航空摄影测量项目位于江西定南县城周边某区域，是关于今后定南县城扩建的1：1000规划用图，测区内地形多为丘陵、山地、耕地交错，平均高程约300m

5、，丘陵耕地区域交通条件尚可，而丘陵山地区域交通困难，居民地随交通条件集中或零散分布，面积约为27平方公里。工艺技术流程如图1所示：4.1航空摄影及像控布设为了充分反映南方地区的地形地貌，选取具有代表性的具有多种地表类型混杂的地区，该地区包含了丘陵、山地、平地等南方典型地貌类型。地理位置为115.10E，24.78N，区域面积约20km2。区域地貌类型比较复杂，地表大部分区域有人工建筑物和植被覆盖，且地形高差约有200m。为了保证定位精度，在植被覆盖茂密以及无明显地物标志区域布设一定数量的120cm*20cm的人工控制点标志，按照300-500间距均匀选取或布设158个像控点，

6、另测设20个明显地物点作为检查点。7所有地面控制点均采用RTK实时动态差分法进行测量，并取两次量测平均值作为最终坐标值，所有坐标点的高程采用国家1985高程基准，平面及高程位置精度可保证在±10cm以内。4.2空三加密及数字成图飞行设计拍摄模式为定点曝光，无人机航高为620m，地面分辨率为7cm，航向重叠度为80%，旁向重叠度为35%，逐一检查各像片的姿态角是否符合要求，挑选符合设计要求的影像参与后期的平差处理。空中三角测量采用INPHO系统来完成，但在此之前需要根据相机检校参数对所获取的相片进行畸变差纠正，然后在INPHO系统下进行无控制自由网平差，如果相对定向误差不大于1

7、个像素，像点收敛值不大于1个像素，且每张相片连接点点数多于30个，标准点位及其附近都有连接点分布，不存在“绝对漏洞”，即可开展后续的像控点刺点和有控制加密工作。利用INPHO空三加密软件对所获取的航空影像进行区域网平差，其精度情况见表1。7采用“内业数据采集-外业调绘编辑一体化”的技术路线和作业方法。首先利用空三成果在virtuzo3.7AAT/NT中恢复立体模型，并检查相对定向、绝对定向成果。根据《地形图航空摄影测量内业规范》、《地形图图式》采集地形地貌要素，并叠加原始分辨率正射影像图打印输出调绘图纸