孟祥熙
蒙古正元有限责任公司，山东济南 250014
摘要：低空无人机航测是当前我国测绘领域的研究与应用热点。在概述无人机航测外业和内业数据处理流程的基础上，进行了基于无人机航测数据的１∶２０００ＤＬＧ 数据快速生产实践。经精度检验，成果数据影像分辨率、平面位置精度能满足１∶２０００测图需求，而高程采用无人机ＰＯＳ系统自动解算结果。以此解决无人机数据处理过程中存在的一些问题，证实无人机低空摄影测量系统应用于DLG数据生产的可行性。
关键词：无人机；地形测绘；数字线画图（DLG）
引言
传统的航空摄影测量，受空域申请、航摄周期等影响，在快速响应和小区域的精准测绘中无法满足快速更新的需求，低空无人机航测具有机动灵活、高效快速、作业成本低、生产周期短等优点，迅速成为了传统航测的有力补充。本文进行了基于无人机航测数据的１∶２０００ＤＬＧ 数据快速生产实践，并对成果数据进行了精度检验， 最后对实践中存在的问题提出了自己的思考。
１ 无人机航测外业和内业数据处理流程
１．１ 无人机航测外业
１）基本流程
无人机航测外业流程为：收集测区资料，对测区所处地理位置、地形地貌等进行评估，考虑周围是否有机场、军区等，是否需要报备和空域申请等；然后根据成果要求（如成果比例尺、地面分辨率大小等）和已有无人机航测设备，确定是否可以飞行；确定可以飞行后，在地面站软件进行航线规划，设置飞行高度、重叠度、起降场等， 形成飞行计划，必要时可进行现场踏勘；进行像控点布设、采集，根据测区地形地貌，也可在飞行任务完成后进行像控点采集；将飞行计划上传至飞行控制系统，进行起飞、飞行、降落，采集影像数据、记录飞行的ＰＯＳ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎＳｙｓ－ ｔｅｍ，简称ＰＯＳ）数据、获取飞行数据；地面监测系统显示无人机飞行航迹，地面工作人员据此监视无人机工作情况；飞行任务完成后，下载航测数据。
２）航线规划
根据地面分辨率大小、相机ＣＣＤ大小、焦距，确定飞行航高；根据地形复杂程度，如高差大小，确定航向重叠度、旁向重叠度的大小，航向重叠度一般设置在 ８０％ 以上，旁向重叠度设置在 ６０％以上。
３）像控点布设与测量
像控点布设一般采用区域网布点方案，布点个数根据测区地形调整。测量方式采用ＲＴＫ测量。像片控制点中的平面控制点要求选在影像清晰的细小线状地物点、明显地物拐角点，高程控制点还要求高程起伏较小，选点困难地区，可考虑实地布设控制点。为了满足大比例测图需求，一般采用实地布设控制点。
１．２ 内业数据处理
航飞数据获取后，采用内业数据处理软件如ｐｉｘ４Ｄｍａｐｐｅｒ、Eps、ＣｏｎｔｅｘｔＣａｐｔｕｒｅ 等进行无人机数据处理，主要流程为：导入航飞的原始影像数据、ＰＯＳ 数据，进行影像预处理，修正影像畸变和相机检校； 自动进行连接点提取和自由网平差，进行影像相对定向；加入外业控制点，进行区域网平差、纠正，进行绝对定向；生成正射影像图（ＤＯＭ）、数字表面模型（ＤＳＭ）、点云、实景三维模型等数据；数字高程模型（ＤＥＭ）、数字线划图（ＤＬＧ）则要借助立体测图软件、地理信息系统（ＧＩＳ）软件以及外业调绘等进一步生产。
2 无人机航测应用实例
２．１ 工作区地理位置
工作区位于烟台市福山区张各庄镇大芹子夼矿区，面积约1ｋｍ２，地貌上属丘陵地带，区内地形切割较深，冲沟发育，地势总体西南高东北低。
２．２ 无人机数据获取
采用大疆Phantom4 RTK无人机平台获取数据，大疆Phantom4 RTK无人机在该区域中的飞行高度为100m，飞行面积为1km2，地面分辨率为0.03m，受地形影响，像控点布设在测区四周平坦地区，野外测设像控点8个，检查点10个，
采用中海达ＲＴＫ进行测量。
３ １∶２０００ＤＬＧ数据生产
３．１ 数据处理
通过Pix4d软件对航飞影像进行空三加密处理，自动空三处理（相对定向）相片刺点（绝对定向）成果输出。这里的成果为ＤＯＭ、ＤＳＭ以及实景三维模型。ＤＬＧ的生产则要进一步借助立体测图软件获取，采用Eps测图软件进行踩坑、居民地、交通等地理要素的采集，地理要素采集的详细程度以满足实际需求为原则。
等高线的生成通过软件对ＤＳＭ去楼高、去树高后得到ＤＥＭ，然后生成初始等高线，最后对初始等高线进行平滑、编辑、整理得到最终等高线，等高线的整饰按规范执行。
３．２ 成果数据
工作区成果数据主要有正射影像ＤＯＭ数据、数字线划图ＤＬＧ数据，图1为 ＤＯＭ 数据，图５为ＤＬＧ数据。
３．２．１ 影像分辨率
《ＣＨ／Ｔ ９００８．３－２０１０ 基础地理信息数字成果１∶５００、１∶１０００、１∶２０００ 数字正射影像图》规范中要求１∶２０００数字正射影像图影像地面分辨率应优于０．２ ｍ。根据计算，工作区生成的ＤＯＭ分辨率为０．０5５ｍ，满足规范要求。
３．２．２ 平面位置精度
直接将空三加密处理之后的数据导入Eps软件中，实施立体测图，测图结束之后，选取10个野外检查点进行比较，以此确定野外检查点的精度，如表1所示。
表1 野外检查点精度 单位为m
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４ 结束语
本文采用无人机航测获取影像数据，然后进行数据处理，快速获取了工作区 ＤＯＭ、ＤＬＧ 和实景三维模型。经精度检验，成果数据影像分辨率、平面位置精度能满足１∶２０００ 测图需求。
４．１ 结论
（１）无人机航测优势明显
无人机航测影像获取快捷方便，无需专业航测设备，普通民用单反相机即可作为影像获取的传感器，操作手经过短期培训学习即可操控整个系统；成本相对低廉；飞行条件需求降低，不需要专门机场和跑道，可在任意小范围开阔地带起降；影像获取周期短、时效性强，从准备航飞到获取影像周期短，影像获取后可立即处理得到航测成果，时效性强； 实践证明，成果能满足大比例尺成图要求。
（２）航测外业是数据来源，精度尤为重要，因此要做好精度控制
航测外业数据精度受很多因素影响，为保证数据精度，实际飞行中要做好以下工作：摄影分区有无必要：对于高差起伏大、地物单一地区容易出现航摄漏洞，最好进行摄影分区，使分区内的高差满足航飞要求；漏洞补摄：漏洞补摄时最好采用前一次航摄飞行的数码相机，保证数据的一致性；航飞时间选择：综合考虑季节、天气、太阳高度角、阴影倍数等，选择合适的航飞时间；飞行质量控制：设置相机对焦、曝光时间，考虑飞机姿态稳定性，设置影像重叠度等，获取的影像要清晰、层次丰富、色调柔和；像控点布设：重点考虑布点方式、布点个数、采集精度等。
参考文献
[1]厉芳婷，闵天，尧志青．无人机航测技术对影像空三精度的影响［Ｊ］．测绘通报，２０１７（Ｓ１）：７５－７８．
[2]１０］国家测绘局．低空数字航空摄影测量内业规范：ＣＨ／Ｚ３００３－２０１０［Ｓ］．北京：测绘出版社，２０１０．