影响无人机航测精度的因素有哪些方面（影响无人机航测精度的因素有哪些？）
无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充，具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点，在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。
随着无人机与数码相机技术的发展，基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势，无人机与航空摄影测量相结合使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向，无人机航拍可广泛应用于国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、资源开发、新农村和小城镇建设等方面，尤其在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。
1、无人机航测的特点
1.快速反应
无人机航测通常低空飞行，空域申请便利，受气候条件影响较小。对起降场地的要求限制较小，可通过一段较为平整的路面实现起降，在获取航拍影像时不用考虑飞行员的飞行安全，对获取数据时的地理空域以及气象条件要求较低，能够解决人工探测无法达到的地区监测功能。升空准备时间15分钟即可、操作简单、运输便利。车载系统可迅速到达作业区附近设站，根据任务要求每天可获取数十至两百平方公里的航测结果。
2.时效性性价比
传统高分辨率卫星遥感数据一般会面临两个问题，第一是存档数据时效性差；第二是编程拍摄可以得到最新的影像，但一般时间较长，同样时效性相对也不高。无人机航拍则可以很好地解决这一难题，工作组可随时出发，随时拍摄，相比卫星和有人机测绘，可做到短时间内快速完成，及时提供用户所需成果，且价格具有相当的优势。相比人工测绘，无人机每天至少几十平方公里的作业效率必将成为今后小范围测绘的发展趋势。
3.监控区域受限制小
我们国家面积辽阔，地形和气候复杂，很多区域常年受积雪、云层等因素影响，导致卫星遥感数据的采集受一定限制。传统的大飞机航飞国家有规定和限制，如航高大于5000m，这样就不可避免的存在云层的影响，妨碍成图质量。另外还有一定的危险，在边境地区也存在边防的问题。而无人小飞机就很好的解决了这些问题。不受航高限制，成像质量、精度都远远高于大飞机航拍。
4.地表数据快速获取和建模能力
系统携带的数码相机、数字彩色航摄相机等设备可快速获取地表信息，获取超高分辨率数字影像和高精度定位数据，生成DEM、三维正射影像图、三维景观模型、三维地表模型等二维、三维可视化数据，便于进行各类环境下应用系统的开发和应用。
2、影响无人机航测精度的因素
1.像控点的布设
像控点是摄影测量控制加密和测图的基础，野外像控点目标选择的好坏和指示点位的准确程度，直接影响成果的精度。因此，野外工作需要重视像控点目标的选择和保证指示点位的准确。同时，还要加强检查工作，以确保后续作业正确无误。
想要达到预期的成相效果，像控点布设的好坏起着相当关键的作用。首先，每个架次至少需要选取五个相控点。若遇到地形起伏变化较大，数目植被复杂地区需加密像控点，若不加密或者分布不均匀覆盖飞行区域时，会导致翘曲、导致平差数据不能达到精度要求。
2.图像质量
影响图像质量主要有两个因素，天气因素和相机本身，风和雾霾等天气因素的客观影响较大。
当风力过大（风速超过五级）时，应考虑停止本次测绘工作。风速过大会影响无人机的飞行姿态和飞行速度，从而使测绘过程中的成相效果出现照片扭曲和模糊的情况。此外，风速过大还会损耗无人机的动能，缩短无人机的续航时间，导致在规定的时间内无法完成相应的工作内容。
相机本身主要取决于相机的像素和曝光时间，相机的像素大小和相机本身有关，而曝光时间的选取和天气有着密切的关系。当光线条件较差时，合理增加曝光时间会达到较好的效果，同时在选定的两个曝光时间分别拍照，通过相机的ISO 数值进行比较， ISO 数值越小则相片质量越好，所以应该选择ISO 数值较小的照片对应的曝光时间。
3.重叠率
重叠率是提高相片连接点的重要保障，重叠率的调整要根据无人机飞行时间和飞行区域而定。重叠率较低，每个地物点只会在少量航片中显现，在提取连接点的量会很少，相片的连接点少会使得照片连接粗糙，导致提取的连接点平差结构弱，而高的重叠率可以有效避免以上问题。
低空数字航空摄影规范规定“航向重叠度一般应为 60%-80%，最小不小于 53%；旁向重叠度一般应为 15%-60%，最小不小于 8%。在无人机倾斜摄影时，旁向重叠度是明显不够的。不论航向重叠度还是旁向重叠度，按照算法理论建议值是 66.7%。具体情况可以根据建筑稀少区域和建筑密集区域两种情况来进行界定。
4.飞行高度
地面采样距离（Ground Sampling Distance, GSD）表示数字影像中单个像元对应的地面尺寸，它描述了两个连续像素的中心点之间的距离。对于数字航空影像或航天遥感影像，其影像分辨率通常指地面采样距离GSD。
飞行高度决定了飞行航片中的GSD(地面影像分辨率)，飞机离地面越近，GSD 数值越小，则精度越高。由此可见，在地面起伏变化大的地区选取合适的飞行高度对提高精度很重要。
5.相机畸变参数
在航空测量中，畸变直接影响测量精度。畸变差使被摄物体与影像之间不能保持精确的相似性，造成影像几何变形。一般的办法是，固定相机镜头，减小相机畸变参数变化对加密成果的影响。或者是通过建立三维控制场，及时检测无人机航拍前后的相机畸变参数。
6.数码噪音
每一卷传统胶片对应一个感光度值，而同一台数码相机有多种不同的“相当感光度”值，当采用高感光度拍摄时，传感器信号被放大，干扰电流也随之放大，引起更多的噪音。产生数码相机噪音的原因有本身元器件的性能、线路设计采用的降噪技术、拍摄时使用了较高感光度、曝光不足、长时间曝光等因素，数码噪音引起图像上的杂点增多，使得图像质量降低。
3、无人机影像快速建模
无人机航测获取的高精度影像，能通过实景建模软件ContextCapture，生成DEM、三维正射影像图、三维地表模型、三维CAD模型以及各种GIS格式的精确地理参考三维模型等。
ContextCapture 的高兼容性，能对各种对象各种数据源进行精确无缝重建，从厘米级到公里级，从地面或从空中拍摄。只要输入照片的分辨率和精度足够，生成的三维模型是可以实现无限精细的细节。
ContextCapture是目前最受欢迎的测绘数据处理软件之一，具有以下功能：
1.集成地理参考数据
ContextCapture 可为包括 GPS 标记和控制点在内的多种类型的定位数据提供本地支持。它还可以通过定位/旋转导入或完整块导入来导入任何其他定位数据，能够精确测量坐标、距离、面积和体积。
2.自动空中三角测量和三维重建
一旦自动识别每张相片的相对位置和方向，就可以通过添加控制点和编辑连接点来对空中三角测量结果进行微调，以最大限度提升几何和地理空间精度。优化的三维重建算法以无可匹敌的精度生成精准的三维模型以及每个格网面片的影像纹理。ContextCapture 可确保各个三维格网模型顶点放置在最佳位置，因此可以更少的瑕疵表现重现更精细的细节和更锐利的边缘，从而大幅提高几何精度。
3.生成二维和三维 GIS 模型
借助 ContextCapture，可以生成各种 GIS 格式的精确地理参考三维模型，包括真正射影像和新的 Cesium 3D Tiles，并将瓦片范围和空三成果导出为KML和XML。ContextCapture 提供的坐标系数据库接口可确保与GIS 解决方案的数据互用性。可以从 4,000 多个空间参考系统中进行选择，并可添加用户自定义的坐标系。而且，ContextCapture 会根据输入照片的分辨率和空间分布情况，自动调整模型的分辨率和精度。
4.处理实景模型
ContextCapture可以快速轻松地处理任何比例的格网模型，以及横断面的生成、地形和断裂线的提取，及正射影像、三维 PDF 和 iModel 的生成。它可以将格网模型与 GIS 和工程数据集成，以在格网模型的视觉环境中实现该信息的直观搜索、导航、可视化和动画。
5.处理点云
可以对点云进行增强、分割、分类，并与工程模型相结合。然后，利用 ContextCapture的高级三维建模、横截面切割、断裂线和地形提取功能，快速高效地对竣工条件进行建模并支持设计流程。因此，ContextCapture可以更好地评估点云并生成更精确的工程模型。还可以生成用于展示的动画和渲染。
6.生成和处理大型可缩放地形模型
ContextCapture可以从多种来源中生成非常庞大的可缩放地形模型，包括点云、断裂线、光栅数字高程模型和现有三角形化不规则网络。通过与原始数据源同步，可缩放地形模型可实时更新到最新。这样做的价值在于，拥有您所有数据的全局、最新和综合表示，并用于使用各种显示模式执行分析，以及生成动画和可视化效果。
7.生成三维 CAD 模型
基于各种 CAD 格式、三维通用格式、DSM 和密集三维点云生成三维模型，确保模型在建模环境中是可访问的。此外，还可以生成由数十亿个三角面片组成的多分辨率格网模型，Bentley 系列平台软件原生支持格网模型数据。包括 MicroStation、Descartes、AECOsim Building Designer、OpenRoads、OpenPlant、Bentley Map®、Bentley Substation 等。
如果您有无人机航测建模需求，或者想采购实景建模软件ContextCapture，欢迎关注“艾三维技术”微信公众号联系我们。
