（中铁武汉勘察设计研究院有限公司 湖北 武汉 430074）
【摘 要】本文介绍了天狼星无人机的飞行平台、相机参数及作业流程，并进行了航拍及数据处理实验项目，并得到了DEM、DOM、DLG成果，然后对精度进行统计，结果表明，可以满足1:2000、1:1000的大比例尺地形图精度要求。
【关键词】无人机；航测；DOM；DEM；DLG；PhotoScan
【中图分类号】P23 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）06-0237-01
引言
无人机航摄技术是继卫星遥感、大飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术[1]，在小区域大比例尺地形图测绘中应用广泛，具有不需要申请空域、机动灵活、快速高效、大比例尺、高分辨率、高精度、作业成本低等特点[2]。本文采用拓普康的天狼星无人机获取低空影像数据，使用MAVinci Desktop、Agisoft PhotoScan、MapMatrix进行航线设计、地面监控、影像处理、以及DEM、DOM、DLG的成果生成，并进行精度统计。
1.航测系统简介
1.1 天狼星无人机飞行平台及相机参数
① 影像分辨率：可达到1.7cm；② 监测效率：2～5平方公里/小时（影像分辨率5cm时）；③ 无人机续航时间：50分钟；④ 飞行高度：60～700米可调；⑤ 起飞方式：手抛式；⑥ 降落方式：自动滑行、自动辅助、手动。⑦ 内置RTK精度：RTK水平精度10mm+1ppm、RTK垂直精度15mm+1ppm。
相机为松下GX1含14mm f/2.5镜头，定焦校正，1600万像素，M4/3传感器，分辨率4592×3448。
1.2 作业流程
①飞行计划：使用飞行计划MAVinci Desktop软件对飞行进行规划，完成后上传到无人机上即可开始实施飞行。②影像获取：在飞行期间，控制器软件可以确保无人机自主跟踪起飞前所制定的飞行轨迹；机载相机自动获取影像并存储于无人机中。③无需地面控制点的航空测图：天狼星无人机在飞行过程中，采集相片的同时进行RTK测量，每一张相片的位置信息都具有RTK固定解的精度。通过整合精密测时和高精度定位技术，使得天狼星在空中即可完成传统的地面控制。④后处理：在飞行结束后，可利用MAVinci Desktop进行野外数据预览及快速检查，然后照片通过Agisoft PhotoScan、MapMatrix进行后处理转换为DEM、DOM、DLG。
2.实验
2.1 测区概况
本实验区选在湖北省汉川市杨林村，该村地处汉川市北部，地形较为丘陵，交通便利，村庄建筑面积约为0.2km2，建筑密集，一层平顶房为主。
2.2 主要技术参数及航摄数据获取
航摄比例尺为 1:2000，相对航高控制在370m，旁向重叠度为65%，航向重叠度为85%，分辨率为0.1m，航摄完成历时40分钟，像片数957张，航摄面积为3.3km2。
2.3 数据处理
Agisoft PhotoScan是俄罗斯Agisoft公司研发的3D扫描软件，软件仅通过导入具有一定重叠率的数码影像，便可实现高质量的正射影像生成及三维模型重建。
通过Agisoft Photoscan对影像数据进行处理软件，数据处理过程主要有：建立工程文件、添加影像文件、影像配准、点云生成、构建三角网、生成高分辨率的DOM及精细的DEM，生产过程为计算机自动化处理。
把DOM、DEM等数据导入全数字摄影测量工作站MapMatrix（航天远景）中，进行矢量化和生成等高线，两者叠加、编绘生成DLG数字线划图。本次采用主流配置计算机，总共耗时10小时。
从统计表中可以看出，DLG的平面中误差为0.539m，高程中误差为0.452m都远小于1:2000地形图的限差要求，并且满足1:1000的精度要求（平面0.8m，高程0.5m）。
3.结语
该无人机利用自动驾驶模块使非常操作简单，并且手抛起飞，自动驾驶辅助降落，飞行安全性高。该款无人机的飞行计划软件MAVinci Desktop软件根据飞行区域及航高自动创建飞行计划，并能在飞行中进行修改。PhotoScan进行影像后处理软件过程中，仅需要选择处理精度，其余过程不需要人工干预，能生成DEM、DOM等数据，整体软件系统简单易用。通过实验，证明了该无人机航测系统能够实现1:2000、1:1000的地形图制作。该系统通过整合精密测时技术和RTK定位技术来确定每张像片拍摄的准确位置，突破了传统航空摄影测量的一些作业模式，实现不需要外业进行像片控制测量，大大提高了工作效率，节约了大量成本。
参考文献
[1]冯幼贵，邢著荣，韩玉琪.基于5DMark_相机的无人机测绘1_500地形图可行性分析[J].测绘地理信息,2095-6045（2015）03-0071-03.
[2]陈光远.低空无人机航摄结合RTK在豫北矿区地形测绘中的应用[J].江西建材,2016年第20期.
论文作者:刘坦,冯春平
论文发表刊物:《建筑知识》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
标签：无人机论文; 精度论文; 天狼星论文; 比例尺论文; 影像论文; 地形图论文; 作业论文; 《建筑知识》2017年6期论文;