无人机航测精度的影响因素及控制举措

文/唐万里 安徽省城建设计研究总院股份有限公司 安徽合肥 230051

无人机航测技术作为快速准确获取影像信息的关键手段有着诸多优势，然而也会受到来自多方面因素的影响。为此，应结合无人机航测精度的影响因素，找寻出解决此类问题的应对措施，从而为无人机航测精度的有效提升提供支持。

1、无人机航测精度的影响因素

1.1 飞行操控方面

众所周知，无人机自身具有体积小、质量轻等特点，但这一特点也使得在进行航测过程中，会易受到外界风力或气流等因素的影响，进而出现拍摄影像不清晰，或拍摄角度受限等不利情况。此种情况在无人机航测阶段极为普遍，而操作人员对无人机的飞行操控技术也成为导致此类问题生成的主要原因。同时，无人机在进行航测阶段，需要对相对复杂多样的地况，进行相对匀速飞行拍摄，若飞行速度过快，则在曝光阶段会导致实际的拍摄测量地况信息会呈现出模糊的影像，这也是影响无人机航测质量及精度的重要影响因素之一。

1.2 相机性能方面

部分无人机航测中所应用到的相机为小型的数码相机，此类相机虽便于携带，但却在专业成像上与专用相机存在差距，由此也将导致航测后的生成影像的质量不佳。同时，由于波长存在差异，就会导致相机物镜中不同波长光线所生成的折射率同步受到差异性影响，因此，在焦平面中生成焦点，并出现横向与纵向色差，则影像便会出现模糊的情况。现阶段，所应用到的数码相机多为利用中/窄画幅影像传感器进行影像数据的独立记录，而由于CCD 面阵的非正交性排列，以及像素单元所生成的畸变差，也会使得影像在成像时的误差会逐步增加，进而影响航测精度。除此之外，数码相机的分辨率与数码噪音，也是影响航测精度的因素之一。

1.3 像控点布设方面

在通过外业像控点进行特定目标的测量阶段，影像纹理的丰富性也成为其确定目标点的主要因素之一。若影像纹理较为粗糙，地物并非线形分布，以及未设立出良好的地物交角，则外业点位在选取时就会出现精度降低的情况。与此同时，像控点也会受到内业处理方面的影响，进而导致成图精度逐步下降。而通过先选取布置地面点再拍摄的方式，则能大大提升外业选点及内业处理精度，从而对成图质量的提升十分有利。

1.4 外界环境方面

外界气候环境因素，往往也是影响航测精度的重要因素之一。在利用相机进行地物摄影及成像的过程中，像片中临近地物影像间所形成的密度差，是远超地物亮度的重要因素。在进行地物拍摄成像时，若地物间缺少有效的密度差异，则影像反差便难以生成，如此一来，便难以从影像方面进行地物信息的准确辨别。与此同时，除地物自身特征能够造成影像反差之外，阳光与阴影两者间所生成的差异，也是决定影像反差的另一因素。通常情况下，在实施无人机航测过程中，若气候环境较为恶劣，所选择的天气不具备良好的拍摄条件，则所生成的影像就会出现质量上的差异，进而影响到航测精度。

2、无人机航测精度的有效控制举措

2.1 提升像控点精度

提升像控点精度，是解决飞行控制技术不足的有利方式。而像控点的测量精度与影像目标精度，作为决定像控点精度的两大因素。在实际应用的过程中，对于大比例尺数字测图有相对较高的技术要求，则可采用GPS 技术实施测量能够有效促进像控点精度得以提升，且所生成的误差也相对较低。而像控点影像目标精度主要是由影像纹理的丰富程度所决定，若优先进行像控点的布设，再实施后续的航拍工作，则能够提升内业转点的精度高达1.5 像素以内，进而促使像素点精度高达0.1m，并同时解决了控制点分布不均的情况。

2.2 做好相机畸变控制

通常情况下，若无人机所搭载的相机，在影像上存在较大的畸变，且并没有极为稳定的校验方式，这就极有可能导致航测精度的降低。对此，可通过做好相机畸变控制，来解决此方面的问题。可从以下两方面予以入手：其一，进行三维控制场的设立，及时对无人机相机航拍前期阶段以及后期的相机畸变情况予以检测；其二，对相机镜头予以固定，并对相机畸变参数进行实时的观测与调节，从而避免相机畸变参数的变化而影响加密成果，以此确保拍摄精度的提升。

2.3 提升影像清晰度

多数情况下，无人机在进行航测的过程中，大多会受到影像噪音、飞行速度以及拍摄速度等方面因素的影响。针对此类因素的影响，则可通过对无人机飞行速度的控制来予以解决。例如：在实施航拍时，应控制无人机的飞行速度≤80km，而拍摄速度的控制，则可通过对相机快门的设定来予以解决，可将快门速度调节至1/120s。

2.4 提升影像匹配质量

若无人机飞行中出现稳定性降低的因素，则其影像质量便会受到影响。而此类影像质量问题，则可通过进行影像匹配质量的提升来予以解决。例如：选取拍摄无延迟软件对航拍的数码相机进行控制，或在匹配阶段进行前期的质量检测与功能性调试，以此避免错误匹配点的增多。同时，若所应用的软件技术可以互通，则影响影像质量与精度的因素或弊端就会得以弥补，这也是解决无人机航测精度的有效措施和长期对策。

结语：

随着计算机技术、网络技术、信息通信技术以及遥感技术等的高速发展，以往难以获取到的各类空间信息现已可以精准获取。尤其在测绘工作中，以往仅能通过卫星遥感成像方式所开展的测量，现阶段通过无人机与数码相机的互相结合，即可很好的完成测量作业。但当下通过利用无人机来实施测绘工作，仍存有极多的问题，进而致使航测精度有所降低。对此，广大测量人员须勤于钻研，通过运用科学、适宜的有效举措，有效提高无人机的航测精度，进而为航空测量事业的进一步发展提供助力。