無人機(jī)航測

無人機(jī)航測是傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補(bǔ)充，具有機(jī)動(dòng)靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低、適用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn)，在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)具有明顯優(yōu)勢。

隨著無人機(jī)與數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于無人機(jī)平臺(tái)的數(shù)字航攝技術(shù)已顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢，無人機(jī)與航空攝影測量相結(jié)合使得“無人機(jī)數(shù)字低空遙感”成為航空遙感領(lǐng)域的一個(gè)嶄新發(fā)展方向，無人機(jī)航拍可廣泛應(yīng)用于國家重大工程建設(shè)、災(zāi)害應(yīng)急與處理、國土監(jiān)察、資源開發(fā)、新農(nóng)村和小城鎮(zhèn)建設(shè)等方面，尤其在基礎(chǔ)測繪、土地資源調(diào)查監(jiān)測、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測、數(shù)字城市建設(shè)和應(yīng)急救災(zāi)測繪數(shù)據(jù)獲取等方面具有廣闊前景。

無人機(jī)航測的特點(diǎn)

快速反應(yīng)

無人機(jī)航測通常低空飛行，空域申請便利，受氣候條件影響較小。對起降場地的要求限制較小，可通過一段較為平整的路面實(shí)現(xiàn)起降，在獲取航拍影像時(shí)不用考慮飛行員的飛行安全，對獲取數(shù)據(jù)時(shí)的地理空域以及氣象條件要求較低，能夠解決人工探測無法達(dá)到的地區(qū)監(jiān)測功能。升空準(zhǔn)備時(shí)間15分鐘即可、操作簡單、運(yùn)輸便利。

時(shí)效性性價(jià)比

傳統(tǒng)高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)一般會(huì)面臨兩個(gè)問題，第一是存檔數(shù)據(jù)時(shí)效性差；第二是編程拍攝可以得到最新的影像，但一般時(shí)間較長，同樣時(shí)效性相對也不高。無人機(jī)航拍則可以很好地解決這一難題，工作組可隨時(shí)出發(fā)，隨時(shí)拍攝，相比衛(wèi)星和有人機(jī)測繪，可做到短時(shí)間內(nèi)快速完成，及時(shí)提供用戶所需成果，且價(jià)格具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。相比人工測繪，無人機(jī)每天至少幾十平方公里的作業(yè)效率必將成為今后小范圍測繪的發(fā)展趨勢。

監(jiān)控區(qū)域受限制小

我們國家面積遼闊，地形和氣候復(fù)雜，很多區(qū)域常年受積雪、云層等因素影響，導(dǎo)致衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的采集受一定限制。傳統(tǒng)的大飛機(jī)航飛，國家有規(guī)定和限制，如航高大于5000m，這樣就不可避免的存在云層的影響，妨礙成圖質(zhì)量。另外還有一定的危險(xiǎn)，在邊境地區(qū)存在邊防的問題。而無人小飛機(jī)就很好的解決了這些問題。不受航高限制，成像質(zhì)量、精度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大飛機(jī)航拍。

地表數(shù)據(jù)快速獲取和建模能力

系統(tǒng)攜帶的數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字彩色航攝相機(jī)等設(shè)備可快速獲取地表信息，獲取超高分辨率數(shù)字影像和高精度定位數(shù)據(jù)，生成DEM、三維正射影像圖、三維景觀模型、三維地表模型等二維、三維可視化數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行各類環(huán)境下應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。

無人機(jī)航測的技術(shù)應(yīng)用

數(shù)字正射影像

數(shù)字正射影像（簡稱DOM)）是利用數(shù)字高程模型對掃描處理的數(shù)字化的航空像片/遙感影像（單色/彩色），經(jīng)逐個(gè)象元進(jìn)行投影差改正，再按影像鑲嵌，根據(jù)圖幅范圍剪裁生成的影像數(shù)據(jù)。

城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)使用的正射影像圖DOM

技術(shù)優(yōu)勢：DOM具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優(yōu)點(diǎn)，可作為地圖分析背景控制信息，也可從中提取自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史信息或最新信息，為防治災(zāi)害和公共設(shè)施建設(shè)規(guī)劃等應(yīng)用提供可靠依據(jù)；還可從中提取和派生新的信息，實(shí)現(xiàn)地圖的修測更新。作為評價(jià)其它數(shù)據(jù)的參考，它的精度、現(xiàn)勢性和完整性都很優(yōu)良。

地圖測繪

根據(jù)地形圖精度的要求，調(diào)整好無人機(jī)拍攝的比例尺、分辯率及重疊率等。在出正射影像圖后，可利用成圖軟件先在內(nèi)業(yè)進(jìn)行判圖（也就是矢量化），再到實(shí)地檢查正確性，最后進(jìn)行整個(gè)圖紙的控制測繪以確定整個(gè)地形圖的坐標(biāo)系統(tǒng)，通過制圖軟件實(shí)現(xiàn)如地圖制圖、地圖編輯、地圖分析等功能。

矢量圖 數(shù)字線劃圖

矢量圖：在實(shí)景三維模型的基礎(chǔ)上制作矢量圖。根據(jù)幾何特性來繪制地圖，矢量可以是一個(gè)點(diǎn)或一條線，這種類型的圖像文件包含獨(dú)立的分離圖像，可以自由無限制的重新組合。

數(shù)字線劃圖：在數(shù)字測圖中，最為常見的產(chǎn)品就是數(shù)字線劃圖，外業(yè)測繪最終成果一般就是DLG。能較全面地描述地表現(xiàn)象，目視效果與同比例尺一致但色彩更為豐富。滿足各種空間分析要求，可隨機(jī)地進(jìn)行數(shù)據(jù)選取和顯示,與其他信息疊加，可進(jìn)行空間分析、決策。其中部分地形核心要素可作為數(shù)字正射影像地形圖中的線劃地形要素。

陜西測繪局為西安市新農(nóng)村建設(shè)制作的數(shù)字線劃地圖

數(shù)字線劃地圖：數(shù)字線劃地圖（DLG）是一種更為方便的放大、漫游、查詢、檢查、量測、疊加地圖。其數(shù)據(jù)量小，便于分層，能快速的生成專題地圖，所以也稱作矢量專題信息。此數(shù)據(jù)能滿足地理信息系統(tǒng)進(jìn)行各種空間分析要求，視為帶有智能的數(shù)據(jù)?？呻S機(jī)地進(jìn)行數(shù)據(jù)選取和顯示，與其他幾種產(chǎn)品疊加，便于分析、決策。

技術(shù)特征：地圖地理內(nèi)容、分幅、投影、精度、坐標(biāo)系統(tǒng)與同比例尺地形圖一致。圖形輸出為矢量格式，任意縮放均不變形。

實(shí)景建模在無人機(jī)航測中的應(yīng)用

實(shí)景建模軟件：ContextCapture（推薦）、ContextCapture Center。

ContextCapture 是一款可由簡單的照片和/或點(diǎn)云自動(dòng)生成詳細(xì)三維實(shí)景模型的軟件。

ContextCapture 的高兼容性，能對各種對象各種數(shù)據(jù)源進(jìn)行精確無縫重建，從厘米級到公里級，從地面或從空中拍攝。只要輸入照片的分辨率和精度足夠，生成的三維模型是可以實(shí)現(xiàn)無限精細(xì)的細(xì)節(jié)。

下面是通過無人機(jī)航測采集數(shù)據(jù)后，利用實(shí)景建模軟件ContextCapture進(jìn)行5大應(yīng)用。

1）利用ContextCapture生產(chǎn)出的實(shí)景模型。

2）利用ContextCapture的模型瀏覽器可以直接測量地貌坐標(biāo)點(diǎn)，距離，面積和體積。

3）通過實(shí)景模型進(jìn)行土方量計(jì)算。

4）通過實(shí)景模型提取地形。

5）ContextCapture還可以在生產(chǎn)模型的時(shí)候直接生成正射影像，數(shù)字表面模型。