陕西省煤田地质局物探测绘有限公司 710000
摘要：文章分析无人机航测过程中的摄影测量技术的原理，以及影响其航测高程精度的因素，分析不同的影响因素对航测高程精度的影响，并提出了提高无人机航测高程精度的有效措施，以供参考。
关键词：无人机；航测；高程精度
1引言
近年来随着无人机技术的发展，其被广泛应用于工程测绘、地质测绘等领域中，而且表现出比传统航测技术具有更加简单的操作和对数据更加精确的处理，并且与目前较为先进的计算机技术相结合，实现无人机航测的自动化数据处理和地面模型的快速制作。但是在使用无人机进行航测时，人们往往只对基高比引起的高程误差进行关注和处理，而忽略了其他如像片倾角、航拍误差和立体效应等多方面的影响因素，所以为了解决以上影响因素造成的无人机航测误差，还应在不断提高无人机使用性能的基础上，分析其测量技术的原理，针对以上影响因素，在航测过程中采取相应的提高其航测高程精度的措施，以期最大限度地提高无人机的航测精度。
2摄影测量技术的基本原理
摄影测量技术的基本原理公式如公式2.1所示：
3影响无人机航测高程精度的相关因素
3.1像片倾角的影响
无人机在飞行过程中，其自身的三维空间坐标系会与静止时的坐标系产生一定的角度变化关系，并且通常以、、来分别表示无人机的俯仰角、航偏角和翻滚角三个飞行姿态参数。而无人机在航测过程中的像片倾角则指的是像片曝光瞬间主光轴与铅垂线之间的夹角，即包括俯仰角和翻滚角，而且对不同比例尺的航测成图，其对于像片倾角的规定范围也会有所不同。尤其对于大比例尺的航测成图中，其在使用无人机进行航测时，其测量高度通常高于1000m，由于飞行高度较高，加之无人机具有体积小和重量轻的特点，其在如此高的高度容易受到气流的影响而造成航测像片倾角和旋角较大，导致像点位移和成像的比例尺不均匀，从而影响测量精度。
对于同一个地面点的标准像对来说，其上下视差和左右视差均为0，而两个不同的地面点左右视差较是由高程差引起的，可以通过理想像对下的左右视差较来对其改正数进行表示。正如前文所述，无人机的飞行姿态参数会对航测成图的高程精度产生影响，当测量过程中发生航向倾斜问题时，会出现沿着无人机飞行方向的扭曲抛物曲面高程误差的问题，但是对于实际的像片倾斜问题而言，其不仅由航向倾斜的问题，而且还有旁向倾斜问题，且像片倾斜对成像高程误差的影响是以上两种因素的叠加，所以说像片倾斜而引起的误差曲面是一个双曲线的抛物面。
3.2内业数据采集误差的影响
在实际的使用无人机进行航测的过程中，其携带的数码相机主要有以下参数：阵面像素CCD、像元尺寸、鉴定焦距、无人机飞行的平均航摄比例尺等。根据像方基线长度的计算，以及像点交会角、测量误差所引起的平面误差以及高差误差之间的关系可以得出，在采用无人机进行航测并对测量数据进行分析的过程中，成像的平面精度只与摄影比例尺成正比例关系，而与CCD无关，并且在测量过程中，当比例尺和地面分辨率确定之后，为了提高航测的高程精度，可以将摄影相机的CCD阵面短边与航线方向垂直防止。
4提高无人机航测高程精度的有效措施
由于在无人机航测的过程中，曝光时间间隔直接对摄影基线长度起到控制作用，而摄站的高度为相对航高，即摄影镜头中心与地面的垂直距离，以上两种因素直接决定基高比，对航测高程精度起到决定作用。基高比越小，就会导致相邻影响在航向上的重叠度越大，所以会降低立体观测和高程量测精度。对于不同的个体对同一目标进行立体采集时会产生平面和高程差异，其中测标切模型高低存在差异会大大影响不同作业员对同一立体模型下的采集高程精度，而且由于不同作业员之间存在视差，所以会导致立体效应差的存在，导致内业采集高程与外业实测高程出现较大的误差，所以这就导致内业采集高程数据无法使用，增加了外业工作量和生产成本，此外，如果测区的地形较为复杂，导致无法进行高程测量，会对整个数据成果的质量造成严重的影响。所以说，需要在无人机航测的过程中，尽量减小在同以立体模型和同样立体环境下不同作业员产生的立体效应差，是保证航测高程精度的有效措施，也是无人机航测成图研究的一个重要方向。
5结语
从无人机航测以及摄影测量技术的基本原理可以得出，无人机航测的高程精度主要由分辨率、基线长度以及像点坐标量测精度等因素决定，由于使用无人机进行大比例航测时，像片倾角会对高程误差产生双曲线的抛物面影响规律对高程精度产生影响，成像的平面精度只与摄影比例尺成正比例关系，需要在无人机航测的过程中，尽量减小在同以立体模型和同样立体环境下不同作业员产生的立体效应差，提高无人机航测的高程精度。
参考文献：
[1] 陆治兵. 影响无人机航测精度的因素浅析[J]. 工程技术:全文版, 2016(8):00269-00270.
[2] 孙敬博, 王鹏, 杨令刚,等. 影响无人机航测精度的因素浅析[J]. 矿山测量, 2016, 44(2):74-75.
论文作者:李珂,李春育
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/14
标签：无人机论文; 高程论文; 精度论文; 像片论文; 误差论文; 测量论文; 比例尺论文; 《科技新时代》2018年6期论文;