无人机低空摄影在面积量算上可行性分析.doc

无人机低空摄影在面积量算上可行性分析 　　摘要： 该项目以不同航高的外业实测影像数据为研究对象，围绕无人机低空摄影测量技术的特点、摄影外业控制测量方法、无人机施测方案等对无人机低空摄影测量技术在面积量算上所能达到的精度水平进行分析，寻求找到一种速度快、精度高的面积测量方法。 　　Abstract： In this project， the measured image data of different aerial surveys are taken as the research object. Focusing on the characteristics of UAV low-altitude photogrammetry， photogrammetry field control surveying methods and UAV surveying scheme， the level of accuracy that can be achieved of low-altitude photogrammetry on an area calculation is analyzed， and a fast and accurate area calculation method is obtained. 　　关键词： 无人机；低空摄影测量；面积量算 　　Key words： UAV；low-altitude photogrammetry；area calculation 　　中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）06-0164-03 　　0 引言 　　在许多经济建设部门的测绘工作中，常需要测定某一区域任意多边形的面积。比如说在农业生产中，土地面积的测量是农业生产的基础，它是农业生产经营管理中最基本的数据之一，土地面积的大小是进行合理规划、耕种和计算所需的种子和肥料的基础，同时也是农业机械化设备进行田间作业、计算工时和收费的主要依据。在水利行业中，计算水库中的水容量所需的一个可靠的数据就是水域面积，水域面积的准确测量有助于准确地了解水库中水的库容量，为在洪涝或者干旱时期的蓄水和排水提供有效而又可靠的依据，面对这些面积量测工作，采用传统的数据采集方法虽然数据采集精度高，但测量速度慢、外业工作劳动强度大而且危险性较高，因此本文采用无人机低空摄影测量方法采集测区面积并通过测量结果精度研究该方法的可行性。 　　1 无人机选择 　　考虑到大型航摄平台系统本身的复杂性，无人机低空摄影测量最常用到的空中操作平台是固定翼和多旋翼无人机。固定翼无人机起降场地要求高。飞机包装箱大不方便外业运输、固定翼操作学习复杂，飞行远，危险系数高不适合该项目实验，而多旋翼轻小型无人机具有可在空中悬停、航速较慢、起飞和着陆方便，对场地没有特殊要求、成本低、机动性高等特点，这些特点决定了其在许多领域具有独特的优势。多旋翼轻小型无人机应用于低空摄影测量领域，也是近年来摄影测量的一大研究热点。但是由于该种无人机存在容积小、有效荷载小等特点，只能携带体积较小的非量测性普通摄影机，并且稳定性差、受外界环境影响大。相对于传统航空摄影测量技术来说，想要利用轻小型无人机达到高精度的测量结果基本上是不可能的。因此在实验中我们只利用这种多旋翼轻小型无人机进行面积测量，同时为了验证实验结果的可靠性，在实验中我们采用两种不同价位的多旋翼无人机，腾云智航IflyD6（22万）和大疆Phantom4 pro（1.5万），其中腾云智航IflyD6在飞行高度、抗风能力、相机像素上相对于大疆都有比较大的优势。 　　2 外业控制测量 　　2.1 测区概述 　　①测区地理位置：河北省迁安市华北理工大学迁安学院数字测图实习基地，东至燕山大路，西至滨湖东路，北至惠兴大街，南至迁安职教中心。占地面积约为0.93平方公里。 　　②测区气候特点： 该地区属于暖温带半湿润季风性气候，春季风多雨少，蒸发量大，夏季高温高湿雨水集中、秋季风速较大，冬季雾霾天严重， 全年雨量集中在7、8两个月。根据实际气候条件，拍?z时间定于6月份。 　　2.2 摄影外业控制测量方案 　　外业控制测量由基础控制测量和像控点联测构成。像片控制点有三种类型可供选择，即平面控制点、高程控制点和平面高程控制点，因为该项目主要研究面积测量的精度，所以布设的控制点主要是平面控制点，各控制点的布设应满足全测区统一布设、统一测量、成图满幅等要求，并选择全野外布点方案，所用到的像片控制点均由外业测定。 　　根据项目内容，该项目布设控制点的布设要求不是很高，但要注意：①像片控制点尽量不要布设在像片边缘。因物镜镜头的分解力、感光材料的伸缩变形和投影误差、倾斜误差、底片压平等因素