无人机+倾斜摄影在地形图测绘中的应用分享

2006年的中央一号文件《中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》，是2004年以来中国连续第三个以“三农”为主题的中央一号文件，文件将村庄规划正式纳入各级政府的工作范畴。

根据相关文件要求，本项目针对集中居民地与重点区域外扩一百米进行1：500-1000的地形图测绘，其他地区按照1：5000-10000进行测绘。

甘肃开元勘测规划设计咨询有限公司，位于兰州市城关区，注册资本 500 万元人民币。公司具有测绘丙级资质、土地规划丙级资质，主要国土空间规划编制服务，工程勘察活动；测绘地理信息服务、遥感测绘服务、其他测绘地理信息服务；地理信息系统工程服务；土地整治服务、自然资源调查评价服务；国土空间综合整治服务；可行性研究设计；自然资源调查评价与监测、自然资源资产核算、资源环境承载力和国士空间适宜性评价、自然资源集约节约利用评价及相关咨询服务等工作。

本项目测区位于甘肃省临夏州某地区，地处黄土高原丘陵沟壑地带，丘陵密布，沟壑纵横。地形高差约270米。测区内以平房为主，建筑高度均在10米以下。地物包括林地、草地、耕地、乡村道路、居民区等，属于偏远农村地区。

无人机作业时间为9点至17点半，在该时间段内，测区内天气多云，光线适中，1~2级微风，适合飞行。测区内平均分布像控点4个/平方千米。

本次项目难点在于测区地形落差较大，植被较多。进而影响飞行数据采集航片分辨率的一致性，导致空三平差准确度下降，影响模型效果。

考虑到以上难点，我们最终选用的设备是大疆M300RTK无人机搭载睿铂D2PSDK。

本次项目设计航高为280米，地面分辨率（GSD）为4.39cm，航向/旁向重叠度为80%/70%。

测区有效面积约6.4km²，实际航飞面积约7km²，累计飞行9个架次。航飞速度为10m/s，单架次飞行时间约25min，共获取15300张影像，航片影像清晰、色彩均匀，满足本次项目的使用要求。

6.1空三解算

外业操作员下载数据时利用睿铂研发的SkyScanner软件进行POS校正，生成了可直接导入建模软件的XML空三文件，节省了导入照片和POS的时间，约节省20分钟，减少了人为导入出错。

建模软件采用瞰景Smart3D试用版；硬件集群配置为1台高配主机加4台中配主机，配置如下表：

空三处理报告如下图：

6.2DLG等生产

DLG生产过程中采用CASS10.1进行绘制地形图。

本次项目验证中，使用M300 RTK搭载D2-PSDK采集的数据成果能满足1:500地形图精度要求。

飞行前，使用RTK设备测量测区内地面特征点（如斑马线、标记线、L性标靶等显著特征点）的精确坐标作为检查点，用于后期检查模型精度。检查点采用CS2000坐标系，高程使用拟合参数高。下面是我们测量特征点的情况，因为篇幅有限，仅选取其中几个进行展示。

本项目应用在于为村庄规划提供正射影像底图和CAD地形图。

对于高差大、弱纹理较多的大比例尺地形图三维重建，飞行高度需尽可能的低一些，因此通常采用多镜头拍照，其影像的数据量非常大，弱纹理区域多，对内业空三平差有一定的困难。

但睿铂调校的测绘级高分镜头拍摄稳定、影像质量高、清晰度高、照片变形少，使山区和弱纹理地区在区域网平差时仍能保持良好的通过率，并且未发现分层与大量丢片现象，平差速度和测图精度也很好。

下载数据时利用睿铂相机自带的连接数据线和睿铂研发的SkyScanner软件，保证了数据的下载速度与数据质量，且通过SkyScanner可生成直接加载进建模软件的XML空三文件，可免去导入照片和POS，大量减少了人为干预。既缩短了内业工期，又满足不同项目需求。

睿铂镜头具备的稳定性、影像质量高等特点使复杂区域的大比例尺倾斜摄影项目的生产时间具备确定性，在保障项目工期，提升作业效率方面具有重要的意义。本项目的成果及经验可进一步应用在农房调查、竣工图测量、基础测绘数据更新等项目中。