无人机倾斜摄影技术和航测一体化的应用解决方案

随着无人机在空间信息行业的普遍应用，无人机倾斜摄影技术，凭借快速高效、机动灵活等优势，正慢慢颠覆传统测绘的作业方式。

无人机倾斜摄影航测可以做什么？怎么做？

中海达无人机倾斜摄影航测一体化解决方案

无人机倾斜摄影技术，通过在同一无人机平台上搭载倾斜相机（常用五镜头），同时从竖直、倾斜不同角度采集影像，利用大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过专业的数据处理流程生成的数据成果，能直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为航测成果的真实效果和测绘级精度提供保证。

iFly V5复合翼无人机系统主打专业、智能、高精度航测解决方案，配备高精度差分模块，支持PPK/RTK融合解算，配置倾斜摄影载荷模块，结合iFly智能航测助手，实现1:500稀少像控或免像控倾斜摄影作业。

▲ iFly V5智能航测系统

▲ Z220倾斜载荷模块

▲ 技术参数

上面了解了无人机倾斜摄影技术及系统组成，现在我们用一个项目案例来详细了解航测全流程解决方案。

1.测区概况

受某单位委托对辉县某区域进行无人机航测作业。测区地势平坦，居民建筑物密集，采用传统人工测绘建筑物工作量大。

测区成果要求：

实景三维模型

1:500数字正射影像（DOM）

1:500地形图（DLG）

2.技术路线

▲ 技术路线流程图

3.作业流程

前期准备：

基础控制点资料收集

根据项目需求，收集必要的等级控制点。如控制点的分布情况不满足测量要求，需要在已有控制点的基础上进行加密控制点。

坐标系统确定

根据项目需求，分析已有资料，确定测区所用的坐标系统、投影方式、转换参数、高程基准。

其他资料收集

外出作业前应收集测区的地形图、交通图、地名录、天气、地域文化等资料。

像控点、检查点布设可分两步，先进行预布设再实地布设。拿到区域范围（KML，KMZ）示意图，借助谷歌地球进行大面积直观预布设，布设应均匀分布，切记不可布设成直线。在实地布设像控点时，要选取明显地物特征点，若无明显特征点，应选用合适材料，布设合适形状，人工制作控制点标志进行布设，布设后采集正确坐标。

人工制作像控点的材料主要分为4类：1. 石灰 2.油漆 3.布料 4.板材

应用场景

1、石灰：应用于深色干燥地面，对于田地，土地是最佳的材料。

2、油漆：应用于平整光滑地面，对于柏油路，水泥路是最佳的材料。

3、布料：应用于山区地面，对于山地是最佳选择。

4、板材：应用于所有地面，对于沙土地，沙漠地带是最佳选择。

人工像控点的形状可以是多样的，但任何的形状都需要有一个直角边来区分采点的位置。

▲ 人工标志作为控制点

本项目采用iFly V5复合翼无人机，其配备高精度差分模块，支持PPK/RTK融合解算，可得到高精度的影像pos数据，相当于空中布设了大量的控制点，故不需要按照规范上要求的每隔10~15条基线布设数量庞大的控制点。

为了保证地形图成果精度需要，本项目测区进行了稀少像控的布设（5个），同时为了后期检查成果精度的需要，布设6个检查点。

▲ 像控点与检查点分布

面对茫茫测区

你是否蓝瘦香菇？

该怎么划分大测区？

带状区域怎么处理？

怎么确保飞行没超出安全航时？

如何规划航线？

叮！恢复严肃脸

iFly智能航测助手可以解决用户烦恼

智能航线规划

iFly智能航测助手是一款基于航测工程管理结构开发的无人机航测助手软件，支持进行大面积测区智能任务分块，支持多比例尺多机型等标准航线，支持带状/构架/倾斜等特殊航线，设置地面分辨率、航向重叠率、旁向重叠率、基准面海拔后，一键式生成最优航线。本项目导入测区范围线kml后一键生成航线，输入地面分辨率为3cm，航向重叠率80%，旁向重叠率65%，基准海拔95m。

▲ 智能航线规划

无人机智能飞行

单兵作业，进行流程化防错飞行前安全检查，一键轻松起飞。飞行过程中，iFly智能航测助手智能飞行监控进行可视化状态监控及语音播报。

高清倾斜影像获取

飞行质检

利用iFly智能航测助手的飞行质检在外业现场立即对影像进行质量检查，并输出飞行质检检查报告。

▲ 飞行数据检查

经质检，影像清晰，无云遮挡，色彩均匀，摄区无航摄漏洞，航向重叠在80%左右，最小为72%，满足成图要求。旁向重叠在65%左右，最小为59%，满足成图要求。像片旋偏角在 3°～5°之间，满足要求。

▲ 飞行质检报告

PPK解算获得高精度pos后，将倾斜影像、pos信息、控制点数据导入ContextCapture软件进行空三加密与模型重建。空三加密后，检查点预测位置不大于2个像素，空三加密成果满足1:1000成图要求。

空三加密成功后，提交模型重建，生成三维实景模型。

三维模型生产完成后，采用ContextCapture软件可直接进行DOM、DSM的数据生产，因为已有空三成果与模型成果，在此基础上生产DOM、DSM速度非常快，本项目用时20分钟即完成DOM、DSM的生产。

▲ 生产DOM、DSM

DLG生产

将三维模型导入Hidata数据平台，该软件裸眼测图，直接上手，不需要立体眼镜和手轮，二三维视角同步进行DLG生产。

无人机倾斜摄影航测是传统测绘手段的有力补充，获取高分辨率影像和高精度定位数据后，生成三维实景模型、数字正射影像图、数字高程模型、数字线划图，在测绘数据获取等方面具有广阔前景。

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