引言

眾所周知，無人機航測工作是由內(nèi)業(yè)與外業(yè)工作組成的，由于內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理集群對配置要求很高，許多小型企業(yè)和單位并沒有能力配置足夠的工作站。出于經(jīng)濟情況與工期考慮，一些單位在完成航測外業(yè)的數(shù)據(jù)采集后，其內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理會委托給具有工作站集群的單位完成。

這就導致了許多外飛團隊在航線規(guī)劃上沒有足夠重視如何才能讓內(nèi)業(yè)最高效地完成出圖，并保證出圖質(zhì)量，只是一味追求分辨率與重疊率的提高。殊不知這樣卻讓內(nèi)業(yè)人員的出圖過程非常痛苦，導致內(nèi)業(yè)工作不斷產(chǎn)生問題，其中一個最具代表性的就是高差引起的分辨率超限問題，這將浪費大量時間去處理，非常影響項目進度。

高差引起的分辨率差異問題

規(guī)范要求：根據(jù)《CH/Z_3005-2010低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》，測圖比例尺與地面分辨率的選擇關系如下表所示：

理想情況下，飛機和攝影基準面是保持一定相對高度的，維持某特定高度即可獲取一定分辨率的圖。而實際上，被攝地表往往是略有起伏的，會導致分辨率降低。如下圖所示：

以常見的35mm鏡頭為例，理想情況如左邊的飛機，在航測過程中與攝影基準面保持在390米相對高度，即可得到分辨率為5cm/pix的圖。而實際情況可能存在右圖的情況，由于相對高度的抬升導致實際只能得到分辨率為5.8cm/pix的成果。隨著地形高差越大，其分辨率差別也就越大，對內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的影響可想而知，特別是對于城市百米高樓等場景來說，弊端更為明顯。

解決辦法——低落差區(qū)域

面對較低落差區(qū)域——百米級別的落差，其理論分辨率與實際分辨率不一致的問題，一般較為常見的方法有以下兩種。

1?降低實際飛行高度

這是較容易就能想到的方法，也比較好實現(xiàn)。在測區(qū)無高層危險源、地形高差不是特別大的情況下可以采取這種方式。在實際飛行過程中，應根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合實際地形，將航高適當調(diào)低。

一般所說的按多少分辨率能飛多少平方公里，大部分都以理想情況來計算，實際情況還是要根據(jù)使用者所在地區(qū)地形特征來綜合判斷，但低落差地形一般偏差不會太大。

2?更換長焦距相機

長焦距鏡頭能夠支持無人機在安全的航飛高度作業(yè)，保證樓頂?shù)膶嶋H重疊度和分辨率，實現(xiàn)高樓更好的精度與建模效果。具體情況可以參見：傾斜相機布局與建模效果（二）

解決辦法——大落差區(qū)域

較為頭疼的是城市某些幾百米的高樓、斷崖、山峰、山谷等大落差的區(qū)域，不能籠統(tǒng)地規(guī)劃統(tǒng)一航高去采集數(shù)據(jù)。這種情況已經(jīng)無法用降低飛行高度和更換長焦相機的方法來解決了，我們往往會用到下面兩種方法。

1?分層飛行

根據(jù)《CH/Z_3005-2010低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》，分區(qū)內(nèi)的地形高差不應大于1/6航高。分區(qū)最低海拔高度 + 1/6航高高度= 分區(qū)最高海拔高度。高于分區(qū)最高海拔的地方易造成重疊率不足，低于分區(qū)最低海拔的測區(qū)容易造成分辨率不足，所以需定義為下一分區(qū)的測區(qū)范圍。

綠色區(qū)域為該航高下可拍攝的區(qū)域

在實際操作中，基于效率和成本的考慮，無人機一般按照 1/4 或 1/3 航高規(guī)劃，既能節(jié)約一定架次成本，又能滿足國內(nèi)測繪市場制圖需求。

分層飛行規(guī)劃方法：

提前準備及說明內(nèi)容：

I? 安裝谷歌地球

II? 畫出測區(qū)Kml，以某大高差山脈為案例規(guī)劃測區(qū)

III? 以 35mm鏡頭為例，按照1:1000比例尺（實際規(guī)劃也就是8cm/pix）作業(yè)。在次基礎上，理論航線相對高度應為620米。

?IV??查看測區(qū)的最高和最低點，查詢方法如下：

按此方法，可查出案例測區(qū)最高海拔約為860米，最低海拔約為60米。按我們上述所說的620米的1/3也就是206米。由于測區(qū)最低海拔高度為60米，所以

    最高海拔60 + 206 = 266米

    基準面是60 + 206/2 = 163米

    航線絕對高度為60 + 620 = 680米

簡而言之，以60米為最低海拔、往上抬高206米的區(qū)域作為此分區(qū)的測區(qū)。

V??用第2點的方法，將海拔高度設置為266米，重新勾畫新的Kml區(qū)域。

VI? 以此類推， 第2個分區(qū)

    最低海拔266米（也就是第1分區(qū)的最高海拔）

    最高海拔266 + 206 = 472米

    基準面為266 + 206/2 = 369米

    航線絕對高度為266 + 620= 886米.

將測區(qū)海拔抬高到472米，根據(jù)第1個分區(qū)規(guī)劃第2個分區(qū)的測區(qū)。如下圖所示：

VII??后續(xù)步驟原理相同，即可得其他分區(qū)

2?仿地飛行

仿地飛行是按照測區(qū)地物的起伏特點規(guī)劃航線，使無人機相對地面的距離始終保持在一個固定范圍內(nèi)，從而保證獲取航片分辨率的一致性。

仿地飛行航線規(guī)劃一般需要借助第三方航線規(guī)劃軟件來實現(xiàn)。睿鉑曾經(jīng)用DG3Pros傾斜相機做過一次仿地飛行試驗，具體項目過程您可以點擊本鏈接跳轉(zhuǎn)查閱。

需要注意的是：仿地飛行需要導入數(shù)字高程模型，設置航點，事先需要先飛行一次，與分層飛行方式相比，增加了作業(yè)時間和作業(yè)量。

此外，仿地飛行無法對高壓線等高層危險物做出很好的規(guī)避，在實際作業(yè)中，的確有客戶因為沒有設計好航線造成無人機掛高壓線或者撞基站的情況發(fā)生，所以建議客戶根據(jù)實際情況，合理使用仿地飛行。