eBee型无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用

徐　强　郑勤华

（江西省煤田地质局测绘大队　江西南昌　330001）

eBee型无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用

徐强郑勤华

（江西省煤田地质局测绘大队江西南昌330001）

摘要：无人机航摄技术具备多方面的优点，如轻质、成本低廉、速度快以及灵活度高等,在大比例尺测图中的应用非常广泛，能提高大比例尺测图的精度及效率。阐述eBee型无人机系统的特点，对eBee型无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用实例进行分折研究。

关键词：eBee型无人机；航摄技术；大比例尺测图；应用

1　引言

利用无人机航摄技术进行大比例尺测图能够弥补常规测绘存在的不足，进而获取更准确的测量成果。其中，eBee型无人机是一类应用型无人飞机，能够在航摄图与创设3D模型上发挥显著的作用。鉴于此，本文对“eBee型无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用”进行分析与探究具有较为深远的意义。

2　eBee无人机系统的组成及其特点分析

eBee无人机系统是由泡沫塑料、高清晰度相机、便携式运输箱、飞行管理、相机纠正以及资料整理等硬软件组合而成的。其特点主要表现为：

（1）轻巧方便。属于一项绿色产品，在起飞与着陆上均非常简便；机翼是可拆卸型的，小巧轻便，可以更换。

（2）便携式运输箱。运输非常方便，同时符合国际航空运输协会相关标准。

（3）人工智能。起飞、飞行以及着陆都是自动化的，不需要专业驾驶员架势，可自动完成航摄工作。

（4）空气动力学外形。品质优良耐用，具备高强度的航行稳定性。

（5）3D处理功能。能够对数据进行快速检测，生成高精度的正射影像，构建高精度的3D模型。

3　应用实例

3.1项目介绍

本次以抚北大唐电厂产业园作为研究的项目对象。该项目处于江西省抚州市腾桥镇，北纬为27°44′48〞-27°45′56〞，东经为16°31′5〞-116°33′1〞。项目所处位置属于丘陵地带，林地及农田居多，居民住宅房建筑偏少。

该项目主要的任务是：（1）制作为数字化图；（2）制作正射影像图；（3）制作数字地面模型。比例均为1：2000，面积大概为8平方公里。

3.2已有资料分析

航测区域范围图（如图1所示）。该图为设计用图，主要作用为航摄飞行用图以及野外测量用图。

项目中文档类型为中线文档，其格式为DWG格式。采用西安80坐标系，1985国家高程基准，中央子午线114°，投影面设置为300m。

在航摄资料方面，需对航摄的比例尺、航摄仪类型、焦距、相幅以及相机分辨率加以明确。例如本次的航摄仪类型为CanonIXUS125HS，航摄比例尺为1：2000，其他各项资料均符合航摄标准。

3.3作业流程

4　外业航摄与控制测量

4.1主要技术参数，如下：

（1）航摄比例尺为1：2000；

（2）将航摄影焦距设置为21.5mm，将相幅设置为23×23cm；

（3）将相对航高控制在324m；

（4）像片旁向重叠度设置为65%，航向两方面的重叠度设置为80%。

（5）航摄覆盖范围。以成图范围作为参考标准，将单线部分左右两侧各设为300m，基于测段接头位置重叠一定量的基线，本次设计共设置2条。

4.2摄区和基准面的选择

基于摄区中，是不需要进行分区的，但是需以面状为主。将相同的航摄方向形成各自分段。基于面状范围内，高差比较小，与1：2000的航摄比例尺相符合。为了使比例尺要求以及重叠度得到有效满足，可选择一样的基准面以及旁向。因此，此次将航线基准面进行了统一化，设置为324m。如图3，为摄区飞行范围略图；图4为航线略图。

4.3像控布点方案

本次将CNSS辅助无人机高精度稀少控制点方案为依据，进而对此方案加以落实。像控点于测区涉及航线与构架航线交汇处设置。如图5，为像控点的大致方位。

4.4质量保证

为了航摄质量有保障，从整体层面分析，从以下几方面进行控制：像片倾斜角的控制、旋偏角的控制、航线弯曲度的控制、摄影时间、航高保持以及摄影质量的控制等。航线坐标数据表如表1。

5　eBee型无人机航摄技术进行大比例尺测图注意事项

5.1选择合理的天气

在航空摄影过程中，选择合理的天气非常重要，需注意两点：天气晴朗和能见度高。在所选取摄影天气满足上述两个要求的情况下，便能够获取色彩丰富以及地面信息丰富的影像。与此同时，在能见度良好天气环境下，能够在很大程度上避免受到地面雾霾的影响；在影像曝光的情况下，所出现光线折射以及散射状况极少，如此便能够使影像的精度大大提升。

5.2处理好加密问题

eBee型无人机航摄所得到的航空影像幅面比较小，利用目前具备的空三软件完成平差解算之后，基于多个测区处理期间，都存在误差。因此，加密测区的选构是非常重要的。应用中多数人选择PATB平差软件，能够在很大程度上降低小幅面数码影像所出现的错误。另外，为了使加密测区得到有效调整，目前通常应用外业对数据进行检测的方法。总之，为了使加密问题能够处理好，选择合理的处理软件非常重要，以上提到的软件便值得借鉴。

5.3控制飞行势态

eBee型无人机与传统的大型运输机器相比，无论是在体积上，还是在重量上，都要小很多。基于航空摄影任务执行过程中，易受到一些因素的影响，比如气流的变化以及风力等。因在使平台稳定过程中应用了二维姿态，基于范围很小、时间很短的情况下，风力的变化以及风向的变化均比较小，使平台更加稳定。但在气流突然发生变化的时候，会发生稳定平台不能及时纠正的问题，曝光所得到的影像姿态角度过大，并且在短时间内曝光的影像还可能引发重影问题。只有有效地控制飞行势态，使平台稳定，才能使航摄影像质量得到提高。

6　结束语

通过本文的研究，说明eBee型无人机航摄技术在大比例尺测图中具有显著的应用价值。鉴于eBee型无人机航摄技术要求非常高，在实际工程中需要了解eBee无人机系统的组成及其特点；在航摄过程中需掌握一定的技巧，包括选择合理的天气、处理好加密问题以及控制飞行势态等，使eBee型无人机航摄技术在大比例尺测图中的充分发挥作用。

参考文献：

［1］刘玉洁.崔铁军.郭继发.刘朋飞.无人机航摄大比例尺测图的关键技术分析［J］.天津师范大学学报2014.

［2］罗联聪.利用无人机航空像片进行大比例尺测图的探讨［J］.中小企业管理与科技，2014.

［3］李庆勇.低空无人机技术在大比例尺测图中的应用［J］.科学中国人，2015.

［4］袁修孝.高宇.邹小容.GPS辅助空中三角测量在低空航测大比例尺地形测图中的应用［J］.武汉大学学报（信息科学版），2012.