無人機(jī)航測(cè)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。在精度方面除了硬件以外，依然有很多外界因素對(duì)其有較大影響，文中將針對(duì)像控點(diǎn)的布設(shè)、圖像質(zhì)量、重疊率、飛行高度四個(gè)方面說明其對(duì)精度影響的原因。

1 概述

隨著測(cè)繪領(lǐng)域的發(fā)展，新科技正逐漸替代傳統(tǒng)測(cè)繪方法。同時(shí)也給測(cè)繪工作者帶來了巨大的變革。其中，最值得注意的就是近年興起的無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)。無人機(jī)測(cè)繪具有機(jī)動(dòng)靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低、適用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn)，但是，無人機(jī)在測(cè)繪過程中，也會(huì)有很多外界因素對(duì)數(shù)據(jù)的精度有很大影響，所以，在利用新科技的同時(shí)，也要避免這些外界因素對(duì)成果的影響。

2 影響無人機(jī)航測(cè)精度的因素

2. 1 像控點(diǎn)的布設(shè)

像控點(diǎn)的布設(shè)的好壞對(duì)后期成圖起著相當(dāng)關(guān)鍵的作用，首先，每個(gè)架次的至少需要5 個(gè)相控點(diǎn)。若遇到地形起伏變化較大，數(shù)目植被復(fù)雜地區(qū)需加密像控點(diǎn)(圖1)，若不加密或者分布不均勻覆蓋飛行區(qū)域時(shí)，會(huì)導(dǎo)致翹曲(圖2)、導(dǎo)致平差數(shù)據(jù)不能達(dá)到精度要求。

圖1 像控點(diǎn)分布正確方式

圖2 像控點(diǎn)分布錯(cuò)誤情況

2. 2 圖像質(zhì)量

影響圖像質(zhì)量的因素分為天氣因素與相機(jī)本身因素;

天氣因素主要是風(fēng)、霧霾。當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)(一般圖2 像控點(diǎn)分布錯(cuò)誤情況不超過5 級(jí))，應(yīng)該考慮停止飛行。首先，風(fēng)大會(huì)造成飛機(jī)飛行速度和姿態(tài)變化過大，導(dǎo)致從空中所照的照片扭曲程度過大，最終成像模糊。同時(shí)會(huì)加速飛機(jī)動(dòng)能的消耗，導(dǎo)致縮短飛行時(shí)間，最終有可能會(huì)在有限的時(shí)間內(nèi)未能完成計(jì)劃區(qū)域。

相機(jī)本身因素主要是對(duì)相機(jī)的像素和曝光時(shí)間的，像素主要相機(jī)本身決定，曝光時(shí)間的選取和天氣有著密切的關(guān)系，當(dāng)光線條件不好的時(shí)候，應(yīng)該盡量增加曝光時(shí)間，同時(shí)在選定的兩個(gè)曝光時(shí)間分別照相，通過相機(jī)的ISO 數(shù)值進(jìn)行比較， ISO 數(shù)值越小則相片質(zhì)量越好，所以選擇ISO 數(shù)值較小照片對(duì)應(yīng)的曝光時(shí)間(圖3，圖4)。

圖3 ISO 值為100

圖4 ISO 值為1000

2. 3 重疊率

重疊率是提高相片連接點(diǎn)的重要保障，但是有些時(shí)候?yàn)榱斯?jié)儉飛行時(shí)間或擴(kuò)大飛行區(qū)域，會(huì)調(diào)低重疊率。重疊率若低，每個(gè)地物點(diǎn)僅會(huì)在少量航片中顯現(xiàn)，在提取連接點(diǎn)的量會(huì)很少，相片的連接點(diǎn)少自然會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的照片連接粗糙，最終導(dǎo)致提取的連接點(diǎn)平差結(jié)構(gòu)弱(見圖5，圖6)。高的重疊率則可避免上述問題。

圖5 低重合率

圖6 高重合率

2. 4 飛行高度

飛行高度主要影響的是飛行航片中的GSD(每個(gè)像素的實(shí)際大小)，飛行高度的變化必然會(huì)影響航片相幅的大小，以天寶UX5 為例，飛行高度與GSD的關(guān)系值(表1、圖7)。通過數(shù)據(jù)可以得出，飛機(jī)離地面越近，GSD 數(shù)值越小，則精度越高。從中也發(fā)現(xiàn)，地面起伏變化大的地區(qū)選取合適的飛行高度對(duì)提高精度也是相當(dāng)重要的。

圖7 航高對(duì)GSD 的影像

3 結(jié)語

無人機(jī)航測(cè)帶來了外業(yè)工作種種便利的同時(shí)，對(duì)外業(yè)測(cè)量也是有一定要求的。外業(yè)對(duì)航測(cè)條件的選取也是影像無人機(jī)測(cè)繪成果的重要方面，因此，在外業(yè)一定要嚴(yán)格注意相控點(diǎn)布設(shè)、天氣原因、飛行高度和重疊率方面對(duì)航測(cè)的因素，從而得到更高的測(cè)繪成果。

實(shí)景建模解決方案

|實(shí)景建模軟件推薦——點(diǎn)擊申請(qǐng)?jiān)囉?/span>

實(shí)景建模軟件ContextCapture                              

Bentley Pointools點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件   

ContextCapture Center實(shí)景建模軟件

艾三維技術(shù),用心服務(wù)上千家客戶,專為客戶提供bentley軟件,建筑用的bim軟件等正版BIM軟件出售。
BIM軟件免費(fèi)公開課，bim技術(shù)微信交流群，bim學(xué)習(xí)資料領(lǐng)取請(qǐng)?zhí)砑游⑿牛?8122393143