无人机航测误差多少?（无人机航摄测量方法及精度分析研究）

　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的优势；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，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。

　　下面以江西某村为例，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”。木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1350米，其相对航高为650米。平均地面分辨率0.13米，满足1： 2000成图要求。本次外业摄影时间为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，航向超出摄区范围三至六条基线。像片倾斜角 　　4空中三角测量

　　4.1 空三加密经过像点连接、像控点量测、平差计算过程

　　1）量测外控点时，先量测测区四周的像控点6个以后进行平差，其它像控点就可以通过预测的功能来找到大概位置达到快速量测�A目的。外控点的量测由专业人员进行，并由另外一位专业人员检查。2）应用外业工序提供基础控制点参与计算，提升空三加密的整体精度；应用外业工序提供的实测高程点检测空三加密精度。3）量测完后进行最终的平差解算，首先将物方标准方差权放大，进行粗差的消除，然后逐步提高物方权重，确保粗差被全部探测出，最后给合适的权值强制平差。

　　DPGrid系统中的空三模块为全自动空三软件。系统根据建好的航线列表进行全测区自动匹配，接下来通过自动挑点程序将粗差大、多余的像点剔除。然后，进行连接点的交互编辑，根据刺好的控制点进行光束法平差解算，直到加密完成，输出空中结果。

　　4.2 区域网空中三角测量

　　根据连接点（加密点）的影像坐标以和少量地面控制点的影像坐标及其物方空间坐标，通过平差计算，求解影像的外方位元素和连接点的物方空间坐标，称为区域网空中三角测量。空三测量提供的平差结果是影像后续处理与应用的基础。

　　5 DEM、DOM 制作

　　5.1 DEM制作

　　首先，根据空三加密成果，对无人机航摄的原始影像进行重�样生成核线影像。其次，系统自动匹配三维离散点，得到摄区的DSM。最后，经过自动滤波便可得到DEM。虽然DPGrid系统实现了自动匹配，但是由于现实地物的复杂性（如水体、树木、阴影）以及人工地物的影响，所以实际生产中为了提高DEM的精度，需要对DEM进行人工编辑。因为DEM是原始航片进行纠正的基础，只有准确的DEM才能保证DOM的精度。

　　5.2 DOM制作

　　DPGrid系统全自动生成DOM主要包括：DEM数据处理、影像匀光匀色处理、DOM纠正处理、色调均衡处理以及DOM镶嵌处理。系统生成的初步DOM结果，还要经过人工编辑，对初始DOM成果进行颜色和几何处理，才能真正满足对DOM成果的要求。

　　6 1：2000地形图制作

　　配合DEM将DOM进行校正，然后在拼接生成完整的区域地图。最后，将区域整体导入到VirtuoZo NT软件中进行测图，生成最终的地形图（图3）。

　　图1 地形图

　　根据航空摄影测量内业规范及地形图图式进行地物、地貌要素的采集。外业调绘人员利用已有的图纸和测图数据，进行实地调绘、修测、补测等工作。

　　7无人机航摄影像成图精度分析

　　采用GPS快速静态方式获取该摄区外业检查点的坐标数据。该树片区抽查了 4幅图（占本片区图幅数的10%），共83个检�说恪６员日庑┩庖导觳榈愕氖挡庾�标与图上坐标，计算出两组坐标的及高程差值。根据点位中误差公式计算出每个检查点的平面中误差。具体计算结果如下。经过整理计算，该村片区地物点平面点位中误差为0.72m；高程中误差为0.69m。根据点位中误差计算结果绘制点位误差分布图。点位误差分布图更直观的反映了每个检查点的误差分布情况。可以看出绝大多数点位误差分布在0-0.8m之间，其平面精度满足1：2000地形图的要求。此外，我们将影像数据制作的地形图与已有的1：2000地形图数据在CASS中进行套合比较。