錢(qián)正宇

【摘? 要】無(wú)人機(jī)在進(jìn)行測(cè)繪工作期間需要針對(duì)像控點(diǎn)問(wèn)題和高程精度問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮⒖?，以此?lái)提升差分系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)測(cè)量1：2000地形圖中的應(yīng)用效果。本文基于此針對(duì)差分系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)測(cè)量1：2000地形圖中的應(yīng)用展開(kāi)研究，首先闡述了測(cè)區(qū)及設(shè)備概況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，其次闡述了差分設(shè)備的安裝及地面基準(zhǔn)站的架設(shè)，最后提出了項(xiàng)目施測(cè)及成果精度對(duì)比。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人機(jī);像控點(diǎn);差分系統(tǒng);航空攝影測(cè)量

引言

相比較傳統(tǒng)所使用的衛(wèi)星遙感攝影技術(shù)，現(xiàn)階段新興起的無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在工期、分辨率和機(jī)動(dòng)性等方面都具有較高的優(yōu)勢(shì)，而其余載人航空攝影測(cè)量相互比較則在成本和安全性方面具備較高的優(yōu)勢(shì)。本文以DM150C型號(hào)的無(wú)人機(jī)作為研究對(duì)象，測(cè)繪區(qū)域?yàn)樾陆硡^(qū)域的風(fēng)電場(chǎng)，測(cè)繪項(xiàng)目則為1：2000，以此展開(kāi)研究并應(yīng)用差分系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行成圖精度和像控點(diǎn)數(shù)量影響的對(duì)比分析。

1.測(cè)區(qū)及設(shè)備概況

（1）測(cè)區(qū)概況。本項(xiàng)目所測(cè)量的區(qū)域是新疆維吾爾自治區(qū)北部，被測(cè)量區(qū)域的總面積參數(shù)為45km2，海拔高度參數(shù)870～970m，地形種類(lèi)為荒漠沙地，地形情況相對(duì)較為開(kāi)闊，具有良好的日光照射條件，對(duì)航測(cè)工作的負(fù)面因素較少，被測(cè)量區(qū)域內(nèi)的山丘縱橫，因此對(duì)車(chē)輛行駛造成嚴(yán)重影響，進(jìn)行像控點(diǎn)布設(shè)的難度較高。

（2）航攝布設(shè)及設(shè)備參數(shù)。被測(cè)量區(qū)域的范圍面積較大，因此落差值較小，按照發(fā)布的低空數(shù)字航空攝影規(guī)范，明確設(shè)置相關(guān)的航測(cè)參數(shù)：航向重疊75%，地面分辨率12cm，旁向重疊50%，航飛海拔1800.00m，攝影基線(xiàn)124m，本次航攝應(yīng)用設(shè)備的具體參數(shù)如表1所示。

2.差分設(shè)備的安裝地面基準(zhǔn)站的架設(shè)

CNSS所使用的空中三角測(cè)量理論體系則需要通過(guò)安裝在航攝飛機(jī)，利用GNSS接收機(jī)能夠?qū)NSS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚頇z測(cè)，通過(guò)航空攝影技術(shù)能夠利用自身的脈沖能夠?qū)NSS載波相關(guān)的測(cè)量動(dòng)態(tài)定位技術(shù)所具備的離線(xiàn)數(shù)據(jù)能夠有效管理內(nèi)部的三維坐標(biāo)，將其內(nèi)部所測(cè)試的最終觀測(cè)數(shù)值添加到攝影測(cè)量區(qū)域內(nèi)部來(lái)進(jìn)行平差測(cè)繪，通過(guò)構(gòu)建一致的數(shù)學(xué)模型來(lái)明確地面目標(biāo)點(diǎn)位和相片方位元素，最終能夠針對(duì)質(zhì)量問(wèn)題展開(kāi)相關(guān)的評(píng)定，無(wú)人機(jī)的差分系統(tǒng)囊括了機(jī)載高頻輕型接收機(jī)、地面基準(zhǔn)站和天線(xiàn)，具體工作原理如圖1所示。

（1）機(jī)載差分設(shè)備安裝。機(jī)載差分系統(tǒng)在安裝方面比較容易，但是安裝的位置需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)查，要確保直接接收器能夠順利接收到信號(hào)，避免安裝工藝出錯(cuò)所引發(fā)的數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象發(fā)生，因此需要注意如下幾方面：

首先，要將差分天線(xiàn)設(shè)備安裝在遠(yuǎn)離無(wú)人機(jī)的區(qū)域;其次，要將差分天線(xiàn)安裝在攝像機(jī)的正上方，確保最終記錄的空間位置與航攝儀之間的位置相鄰;再次，差分天線(xiàn)不可安裝在機(jī)身過(guò)于抖動(dòng)的位置，防止過(guò)度振動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸鏈造成嚴(yán)重的負(fù)面影響;最后CNSS定位是通過(guò)衛(wèi)星技術(shù)實(shí)現(xiàn)，因此需要安裝在適合無(wú)人機(jī)工作的地方。

（2）差分基準(zhǔn)站架設(shè)。首先，基準(zhǔn)站需要安裝在視野較為廣闊的地點(diǎn)，要確保改地點(diǎn)坐標(biāo)系與像控點(diǎn)坐標(biāo)系之間相同，保證曝光點(diǎn)線(xiàn)坐標(biāo)與地面測(cè)量系統(tǒng)之間的尺寸基準(zhǔn)度相同。

其次，基準(zhǔn)站應(yīng)當(dāng)設(shè)置開(kāi)機(jī)時(shí)間為機(jī)載差分的10min以上，關(guān)機(jī)時(shí)間需要比機(jī)載設(shè)備晚10min。

最后，充足的數(shù)據(jù)能夠有助于對(duì)未知數(shù)的計(jì)算，因此基準(zhǔn)站在靜態(tài)數(shù)據(jù)采樣頻率設(shè)置方面應(yīng)當(dāng)設(shè)置為1Hz。

3.項(xiàng)目施測(cè)及成果精度對(duì)比

（1）裝載差分設(shè)備前后像控點(diǎn)布設(shè)。①差分設(shè)備布設(shè)準(zhǔn)備階段。在該階段設(shè)備需要針對(duì)區(qū)域網(wǎng)的像控點(diǎn)進(jìn)行有序布設(shè)，要確保航線(xiàn)兩旁和中央的平高點(diǎn)設(shè)置有效的控制點(diǎn)，相鄰控制點(diǎn)的跨度基線(xiàn)需要設(shè)置為7條以上，區(qū)域網(wǎng)采用加密的平差區(qū)域設(shè)置，最外圍區(qū)域需要設(shè)置大量的像控點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)行社區(qū)與的聯(lián)系，一共設(shè)置了114個(gè)像控點(diǎn)。②裝載差分設(shè)備之后。需要針對(duì)設(shè)備的隔行帶問(wèn)題進(jìn)行重新加密，將原本布設(shè)方案當(dāng)中的像控點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行一定的精簡(jiǎn)，本文在試驗(yàn)期間將其精簡(jiǎn)到了58個(gè)。

（2）差分系統(tǒng)精度。應(yīng)用差分系統(tǒng)能夠?qū)骄€(xiàn)范圍內(nèi)部的查分?jǐn)?shù)據(jù)情況進(jìn)行精準(zhǔn)度方面的試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的除CNSS系統(tǒng)的解始設(shè)置為固定解，因此CNSS在差分航跡點(diǎn)方面存在著較高的連續(xù)性，最終定位的精度小于3cm。

（3）縮減像控點(diǎn)前后精度分析。在實(shí)際作業(yè)期間應(yīng)用CNSS系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)RTK技術(shù)能夠針對(duì)檢查點(diǎn)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)采集，應(yīng)用到立體像對(duì)定位精度方面進(jìn)行檢查之后能夠得出航攝的最終數(shù)據(jù)，像控點(diǎn)能夠?qū)馐▍^(qū)內(nèi)部的區(qū)域進(jìn)行解算，要確保機(jī)載差分CNSS數(shù)據(jù)能夠充當(dāng)觀測(cè)值進(jìn)行觀測(cè)，具體平差精度的檢查結(jié)果如表2所示。

4.結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)研究結(jié)果得出了無(wú)人機(jī)差分設(shè)備的改進(jìn)工作，通過(guò)精度對(duì)比和實(shí)際測(cè)量對(duì)比等方式進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果得出在同樣地形1：2000測(cè)繪當(dāng)中應(yīng)用無(wú)人機(jī)差分系統(tǒng)能夠在保證地形圖高程和平面精度的基礎(chǔ)上降低49%的像控點(diǎn)數(shù)量，以此降低對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備投入的資金成本，減少項(xiàng)目的施工工期，具有顯著的像控工作效果。

參考文獻(xiàn)

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