辽宁科技学院 本溪 117004
摘要：基于无人机稀少控制技术，对实验区进行了1：500数字化测图，并进行了精度符合性分析。基于地物要素分类法，首次提出了无人机测图稳定性精度及其分析方法。实验结果表明，无人机测量在平面、高程测量中误差和间距中误差方面均符合数字测图要求，稳定性精度高达91%，是一种可靠的数字测图方法。但无人机测图易受观测条件影响，主要影响因素是阴影与植被，其次是相近波谱地物。
关键词：无人机测量；稳定性精度；数字测图；间距中误差
0引言
无人机遥感凭借其快速高效、机动灵活、质量可靠等优点，近年来在测绘及其相关领域得到广泛应用[1]。关于无人机测绘精度，目前学者们普遍认为无人机测绘可满足1:1000比例尺地形图精度，虽然有的学者也证明满足1:500比例尺地形图精度[2]，然而在学界并未达到共识。本文利用稀少控制无人机遥感技术完成地形图测量，并通过比对《城市测量规范》（CJJ T8-2011）[3]主要技术指标，得出有效结论。同时，本文首次提出了无人机测绘稳定性精度分析方法，完成无人机测图可靠性评价。
1.精度指标
1.1无人机测图中误差
2.无人机测图实验
2.1实验工程
实验工程是某高档住宅小区数字测图项目，为了便于精度评定与比较，实验利用GPS-RTK配合全站仪测定了的全部地物要素。实验中采用无人机稀少控制测量方法，在实验区内对地形要素进行1:500比例尺成图。测绘完成后，进行无人机测图精度分析。
2.2要素测定
无人机测图选用的是天狼星无人机测量系统，外业飞控采用MAVinci Desktop进行航线设计，飞行参数设计为：航高332m，航向重叠度75%，旁向重叠度70%，基高比0.38，影像对地分辨率GSD为0.05m。获取实验区影像后，通过设置各处理参数生成测区DOM，再利用EPT软件进行分幅与镶嵌，形成覆盖整个实验区的正射影像（图1（a）），在EPSD2D软件上生成三维模型，进行线状要素、房角点要素、间距要素、楼高要素和其它地物要素采集，获取的实验区数字线划图如图1（b）所示。
（a）实验区数字正射影像 （b）实验区数字线划图
图1 无人机测量获取的DOM与DLG
2.3精度分析
实验中选取141个各类地物要素点进行无人机测定，其中线状要素、房角点要素、间距要素和其它地物要素点数分别为64、37、24、16，各点平面、高程与常规测绘成果对比如表1所示，其中DS、DZ为无人机测绘单点平面、高程与GPS-RTK或全站仪测绘的平面、高程之差，DS最小值为0.003m，最大值为0.084m；DZ最小值为0.004m，最大值为0.890m。按（1）式计算1.1中所述五种误差，可得五项误差分别为45.61mm、55.79mm、59.43mm、89.62mm和34.57mm，其精度完全满足文献[3]要求。
实验中在141点中随机选取62对间距进行间距误差计算，发现57点符合规范要求，同理统计其它要素单点观测中误差合格率，结果如表2所示。线状要素、房角点要素、间距要素、楼高要素和其它地物要素权重按0.30、0.25、0.20、0.15、0.10量度，运用公式（2）进行稳定性分析，可得无人机竣工测量稳定性为91%，这说明无人机稀少控制测量数字测图可替代常规数字测图方法，不但符合规范要求，而且整体稳定性较好。
对不合格点（边）进行搜索，结果发现线状要素不合格6点中有4点位于影像阴影区（图2（a），其余2点位于正常区域；房角点要素不合格3点中2点位于房角点与树木交汇处（图2（b）），1点位于阴影区；间距不合格的5条中，4条边均位于阴影区内（图2（c）），余下1条位于正常区域；楼高要素不合格3点中，2点位于房角点与水泥路面交界处（图2（d）），1点位于阴影区域；其它地物要素不合格1点处于树木覆盖区。因此，观测条件对无人机测图影响较大，其中影响最大的是阴影和植被，其次是与竣工要素波谱相近地物。
（a） （b） （c） （d）
图2 观测条件对无人机竣工测量精度影响
3.结论
通过无人机稀少控制测量技术，对实验区实施了1:500无人机数字测图，结果表明测图精度符合规范要求。同时对无人机稀少控制测量技术测图提出了精度稳定性分析方法，经验证无人机测图稳定性达到91%。此外，对无人机施测条件因素进行分析，发现主要影响因素是建筑物阴影、树木和光谱相近地物，其中建筑物阴影、树木对竣工测量影响较大。
参考文献：
[1]肖璟.无人机遥感技术在测绘中的应用[J].江西测绘,2016,(4):34-35.
[2]张久龙,于胜文,刘尚国.低空多旋翼无人机大比例尺测图精度可行性分析[J].北京测绘,2016(1):34-38.
[3]CJJ T8-2011,城市测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
论文作者:王思博,阎朝鹏,王耿年,武广臣,刘艳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/19
标签：无人机论文; 要素论文; 精度论文; 地物论文; 测量论文; 间距论文; 误差论文; 《基层建设》2018年第18期论文;