无人机低空摄影测量成图精度研究.doc

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1、#+分类号_ _单位代码_学号_ _密级_ 本科毕业论文（设计）无人机低空摄影测量成图精度研究院（系）名称： 专业名称： 年级： 学生姓名： 指导教师： 年 月 日目录摘 要4Abstract5前 言6一、无人机低空摄影测量系统及其关键技术6（一）低空摄影测量系统61.快速机动的响应能力72.高分辨率遥感影像数据的获取能力73.成本低，安全可靠7（二）低空摄影成图的关键技术81.摄影外业控制测量82.摄影内业处理技术8二、 无人机低空空摄影测量成图精度研究分析9（一）无人机低空摄影测量成图精度的影响因素91.影像的重叠度102.像片倾斜角与旋偏角103.航带弯曲度114.航带内最大高差11（二

2、）测区像片控制点的分布11（三）精度分析111. 理论精度分析122.实际地形图精度分析133.DOM实际精度分析13结论及展望14（一）结论14（二）展望14参考文献15致 谢16摘 要无人机技术由于其具有时效高、分辨率好以及较低的成本、风险、可重复性等优势，应用非常广泛，譬如在地震中测量中的应用，自然灾害的检测以及气象的检测等。对于无人机低空摄影测量技术，由于可以实现大面积且常规方法难以摄影的地区、已发生突发自然灾害的地区的摄影测量，因而已成为现今获取地理数据常用的技术手段。本文以低空数字摄影测量系统为研究对象，着重就无人机低空摄影测量成图精度进行分析，包括试验数据的获取，摄影质量的检测，

3、测区的像片控制点分布以及数据处理精度，最后比较得出结论。希望通过本文无人机低空摄影测量成图精度的分析，为相关人员提供借鉴和参考。关键词：无人机技术；无人机低空摄影测量技术；成图精度研究AbstractDrone technology since it has limitation, good resolution, low cost, high risk, the advantages of the repeatability, application is very broad, such as the application of the measurement in the quake,

4、 the detection of natural disasters as well as the meteorological detection, etc. For unmanned aerial vehicle (uav) low-altitude photogrammetry technology, because the photography can be difficult to achieve large area and conventional methods of region, the sudden natural disasters has occurred of

5、photogrammetry, and thus has become a current geographic data commonly used technical means. Taking low-altitude digital photogrammetric system as the research object, mainly on uav low-altitude photogrammetry mapping accuracy is analyzed, including the test data acquisition, photographic quality de

6、tection, the photo control point distribution and precision of data processing of measuring area, the final conclusion. Hope that through this article uav low-altitude photogrammetry mapping accuracy analysis, providing reference for relevant personnel.Key words: Unmanned aerial vehicle (uav) techno

7、logy; Unmanned aerial vehicle (uav) low-altitude photogrammetry technology; Mapping accuracy前 言近年来，我国经济不断发展，技术不断进步，信息化程度不断加深，人们对遥感影像的分辨率以及实时性和时效性都提出了很高的要求。但传统的测绘方法很难满足这些要求，要借助常规测量仪器开展测量工作，存在效率低、 周期长等不足，而卫星遥感技术获取的影像分辨率较低；在现有技术条件下，航空摄影测量成为获得高分辨影像的首选技术手段, 但是传统航空摄影测量对外界条件的依赖性较大，相关工作的开展也并不顺利。基于无人机的低空摄影测量

8、技术得以广泛应用，由于其特有优势，较低的成本以及较高的时效性、分辨率，同时由于其较低的消耗以及风险性等，且可实现较大面积，较难测绘以及较易发生冲突的地区的测量，应运而生。作为一种新的测绘手段，对其成图精度的分析，探讨其影响因素，对于无人机低空摄影测量技术具有非常重要的作用。基于此，本文探讨了基于无人机低空摄影测量成图的精度。对于无人机低空摄影测量技术，国外已经进行相当广泛的研究。国内研究虽然起步较晚，但也应经取得了很大的进步。一、无人机低空摄影测量系统及其关键技术（一）低空摄影测量系统无人机是一种以无线电遥控设备或由自身程序控制为主的不载人飞机，即是利用无线电遥控设备，实现无人驾驶的飞机。其搭

9、载高分辨率 CCD 数码相机作为遥感平台，形成了无人机低空航摄系统。无人机低空摄影测量技术的测量系统，包括：无人飞行平台，飞行导航与控制平台，地面的监控，任务设备，数据传输系统等。它可以快速高效地获取高分辨率遥感影像，并运用无人机航摄遥感影像内业处理工作站对数字影像数据进行批量处理，按照内业规范精度要求制作地形图、DOM、DEM、DSM 及相关专题图等地理信息产品。总之，无人机低空航摄技术是集成了高空拍摄、遥控、遥感、以及航空摄影测量的新型应用测绘技术，以数据快速处理系统为技术支撑，具有对地快速实时调查监测能力。无人机低空摄影测量技术具有在云下低空飞行的能力。与卫星航天光学遥感和大飞机航空摄影

10、等常规航摄系统相比，具有以下优点： 1. 快速机动的响应能力无人机运输便利，车载系统可快速到达指定目标区域，对天气依赖小，起降受地形条件影响小，无需专用机场支持，可以通过弹射或者地面方式如草地、空地、道路等多种地域快速起飞，用滑行或伞降的方式回收，可及时准确地获取实时、直观和可靠的遥感影像，有效地提高地理信息获取的时效性、针对性、准确性和科学性。2. 高分辨率遥感影像数据的获取能力无人机低空航摄系统可获取高分辨率遥感影像和 POS 定位数据，并可搭载不同的传感器，获取多时相、多光谱、多分辨率的遥感数据。无人机平台搭载的数码成像设备，具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力，可获取厘米级分辨率的遥

11、感影像，可制作大比例尺 DLG、高分辨率 DOM、高精度 DEM 等数字地理信息产品。3. 成本低，安全可靠由于无人机的体型小，耗费低，无需专用的起飞和停放场地，其使用和维护成本远远低于载人飞机系统和遥感卫星。无人机航摄系统可以通过测控地面站设计飞行航线，飞行导航控制系统保证无人机按规定航线飞行，影像数据可通过数据链实时或准实时传输至地面控制端，因此，即使无人机受损，也能保障人员安全和数据安全，并可进入沙漠、突发自然灾害和放射性灾害等困难地区进行航拍作业。综上所述，与卫星、载人航空等遥感平台相比，无人机遥感具有明显的技术优势，但是仍存在缺陷，主要包括：复杂的地形条件对无人机飞行和操控的影像较大

12、；恶劣的天气（如大风、大雾、大雨、大雪等）影响无人机的航拍工作，无法获取高质量清晰的遥感影像。（二）低空摄影成图的关键技术摄影外业控制测量包括基础控制测量和像控点联测，主要任务是为空三加密提供像片控制点的物方大地坐标和影像上具体的刺点位置，目的在于把航摄数据与大地测绘成果联系起来，使航摄遥感影像量测具有与地面测量相同的数学关系。像片控制点的量测精度直接影响数字产品的精度，因此，根据外业规范要求，提出像片控制点的布设和测量优化设计方案。本文采用 DPGrid 软件和 Virtuozo 全数字摄影测量工作站进行无人机低空影像数据的内业处理过程，主要包括影像数据预处理、自动空三加密和 3D 产品生产

13、。无人机低空摄影成图的关键技术是影响数据的预处理技术，影响匹配的技术以及3D产品的输出技术。无人机低空摄影成图的处理关键是对这三个过程的处理。对于影响匹配来讲，重点是进行特征点提取，匹配测度，以及匹配策略。1. 摄影外业控制测量外业控制测量由基础控制测量和像控点联测构成，通过前者与地面测量保持同步一致的数学关系，通过后者保证地理信息数字产品的精度。像片控制点有三种类型可供选择，即平面控制点、高程控制点和平面高程控制点，结合航测成图精度的具体内容，各控制点的布设应满足全测区统一布设、统一测量、成图满幅等要求，对于地形较为复杂、对成图精度要求较高的摄影测量，应选择全野外布点，所用到的像片控制点均由

14、外业测定; 而大地坐标像片控制点的布设，可进行非全野外布点，以空中三角测量方法便可获取加密点的大地坐标，根据实际情况选用航带网法布点方案或区域网法布点方案，联测通常采用分级控制的方式，在 GPS 等控制测量基础上，参照低空数字航摄测量外业规范要求完成像片控制点的布设。2. 摄影内业处理技术内业数据处理包括数据预处理、自动空三加密和 3D 产品生产三部分内容， 其中数据预处理的流程为: 影像、相机和POS 资料设置测区参数影像预处理导入 POS、设置航带调整航带对应关系，该流程核心部分影像预处理，包括畸变差改正、Wallis 滤波变换、生成快视图和金字塔影像等环节，畸变差是系统误差的一种，对其进

15、行改正可从原始影像出发，运用相机检校，还可以对像点坐标进行纠正，结合灰度插值法来改正图像，即将彩色影像转变为灰度影像， 然后映射到给定的灰度方差值，通过局部影像的转变来干烧图像的质量，然后采取从粗到精、不断细化的分级匹配策略，建立金字塔影像。自动空三加密的流程为: 自动影像匹配自动挑点自由网平差像点编辑、像控点转刺区域网平差空三成果输出，首先提取影像特征点，经测度获取最终自动转点结果，然后将提取的连接点及少量地面控制点群、全部纳入统一的物方坐标系中，这是整个无人机影像内业处理最为关键的一个环节。3D 产品生产由两大流程构成，分别为导入 VirtuoZo 软件生成核线影像立体测图获得 DLG 和

16、密集匹配生成和编辑 DEN编辑 DOM获得 DEN、 DOM， 首先建立数字高程模型，获得正摄影像，然后进行数字线化图，制成DLG、DEN、DOM 等数字产品。二、 无人机低空空摄影测量成图精度研究分析本文以广西某大学某校区（自己把学校名填上即可）作为观测地区进行无人机低空摄影测量成图精度的分析。用户提出作业任务，主要包括测区概况、测区范围、成图比例尺、项目时间安排情况等资料，并与无人机航摄作业人员明确任务目标，并拟定飞行计划，确定航拍时间、无人机起飞和降落场地等。在外业航拍前，航拍负责人需与空域管理部门联系，申请作业区空域飞行许可，如未获批准，须将管理部门意见及时反馈用户，重新确定作业时间，

17、再次向管理部门提出申请。根据作业任务和低空数字航空摄影规范要求，利用地面监控站软件对待航摄测区进行航摄技术参数设计，主要包括：（1）设置航高。根据所要求的成图比例尺，并参照测图比例尺与地图分辨率值对照表（见表2-1），确定航摄影像地面分辨率。根据公式（2-1）计算航高。如成图比例尺为1:1000，要求影像地面分辨率小于10cm，则摄影航高相对于摄影基准面不得大于554.8m。 （2-1）式中：H为摄影航高；f为物镜镜头焦距；a为像元尺寸；GSD为航摄影像地面分辨率。表2-1 测图比例尺与地图分辨率值对照表测土比例尺地面分辨率值/cm1:50051:10008-101:200015-20（2）设

18、置像片重叠度。根据低空数字航空摄影规范的要求，影像航向重叠度一般为60%80%，最小不应小于53%；旁向重叠度一般为15%60%，最小不应小于8%。（3）设置航线参数。根据测区范围，确定起点和终点的经纬度、航线方向和航线长度，利用公式（2-2）和（2-3）计算摄影基线长度和航线间隔宽度。地面监控站软件可根据设置的航线参数自动生成航线。 （2-2） （2-3）式中：，分别是像幅长度和宽度，单位为米；，分别是像片旁向和航向重叠度（以百分比表示）；为摄影基线长度，单位为米；为航线间隔宽度，单位为米。根据以上设置标准，对于该测量区来讲，采用的摄像技术的参数为：航高460m，焦距为35.5658mm，像

19、元大小采用0.00641mm，以及8.29cm的地面分辨率，56163744的像素，75% 的航向的重叠度和50% 的旁向的重叠度。（一）无人机低空摄影测量成图精度的影响因素与传统航摄一样，无人机低空航摄的过程中也会受到不同程度飞行环境及气候气象条件的影响，影像质量未能得到有效保证，最终也会影像到地理信息的准确性，因此需要对空中飞行质量以及影像质量进行检查。对于无人机来讲，在空中摄影过程中，不可避免的要考虑飞行的环境以及飞行的气象气候因素，此外还需要在摄影完成后，进行无人机空中飞行质量的检测，包括现场影像的色调、云以及雾，还有影像的饱和度，此外最重要的影响因素还用：影像的重叠度，像片旋偏角，航

20、带弯曲度以及航带内最大高差。然后依据CH/Z3005-2010摄影的规范要求，进行质量检测，确保影像质量达到内业规范要求。下面具体讲解上述的影响因素：1. 影像的重叠度航向重叠度是指在航线的飞行方向上，对于两相邻的像片关于摄影的地面具有重叠成分。对于旁向的重叠度来讲，则是指沿着相邻的两条航线上进行摄影，所获得的对于所摄地面具有重叠部分的影像。其重叠度的测量如下所示：航向重叠度=IxLx100%旁向重叠度=IyLy100%式中：Ix代表沿飞机飞行方向的重叠部分；Lx代表沿飞机飞行方向的地面部分；Iy代表垂直飞机飞行方向的重叠部分；Ly代表垂直飞机飞行方向的地面部分。无人机进行低空摄影的要求为：航

21、向重叠度范围为60% 80%，最小不低于53% ；旁向重叠度的范围一般采用15% 60% ，最低不低于8%。根据机载记录的POS 数据摄影中心的直线元素可知，该地区的航向重叠度在74.45176.904% ，旁向的重叠度在62.47663.639% ，符合摄影规范需求。2. 像片倾斜角与旋偏角无人机的俯仰角度是水平面和飞机机身之间的夹角。航偏角是指实际航线与计划航线之间的夹角。它们分别造成拍摄像片的左右倾角和前后倾角。像片倾斜角是由于无人机在转换航带时没有足够的时间来调整其姿态和位置，造成进入拍摄航带时的航迹角偏差比较大，导致倾斜角较大。一般倾斜角最大的拍摄点都处于航向改变处，所以不使用在航向

22、转换处拍摄的像片，以免影响整体空三加密精度。像片的旋偏角是指在进行摄像时，由于摄像机的定位不准确，导致实际航线与计划航线之间产生夹角。像片倾斜角与旋偏角不仅影响像片的重叠度，还会给航测造成极大的困难。所以在具体使用时，一般规定像片倾斜角一般不小于2，最大不得超过 3 的要求；像片的旋偏角应低于6，最大不超过为8。对于该地区来讲，其像片的旋偏角最小为8.5，不满足规范的要求。3. 航带弯曲度航带的弯曲是由于在无人机飞行过程中，由于自然条件的影响，使得实际航行偏离预定的轨道，造成航带的不能连接成直线。航带的弯曲度是用于描述航带的弯曲程度的物理量，是指航带的两端像片在主点之间与预设的直线的偏离程度，

23、即航带两端像片主点之间的直线距离与偏离该直线最远的像主点到该直线垂距的比。其会影响到航向的重叠程度。如果弯曲度过大，可能会造成摄像的漏洞，甚至影响摄像。对于无人机的低空摄影测量，其弯曲度应满足小于3%。对于该地区来讲，其最大的弯曲度为0.3214%，符合要求，表明无人机飞行过程中直线性飞行状态良好。4. 航带内最大高差对于无人机，在摄像过程中，由于受到环境的影响，使得实际飞行的航高偏离预设航高，产生航带的高差。如果相邻像片的航高相差太大，会影响像对的立体观察。一般来讲，对于无人机的低空摄影测量成图，当处于同一航线时，航带高差应小于30m，对于最大的航高和最小航高之间的差应低于50m，实际与预设

24、之间的航高应低于50m，才能获得所需要的较精确的图像。对于该地区来讲，其相邻像片间最大的航高为6.384m，最大与最小航高间的差为8.738m，符合摄像需求（二）测区像片控制点的分布从航测内业测图的需求看，航测外业测定的像片控制点共三种：像片平面控制点（平面点），在野外只需测量它的平面坐标；像片高程控制点（高程点），在野外需测量其高程；像片平面高程控制点（平高点），在野外需测量平面和高程坐标。像片控制点的联测是根据大地点及其它控制点测量像片控制点坐标的过程。在地形测量中，有关测量地形控制点的方法和精度要求，大都适用于像控点坐标的量测。根据航测内外业成图精度的要求，像片控制点布设的基本要求主要包

25、括：（1）像片控制点通常按航线或区域网的方法全测区统一布设，不受单个图幅的限制。（2）尽量在相邻像对和相邻航线之间的重叠区域布设像片控制点。因航线旁向重叠过小、地形条件或像片不清晰，导致像片控制点在相邻航线间不能公用时，需要分别布点。（3）布设在同一位置的像片平面控制点和高程控制点，尽量统一量测成平高点。（4）应选取像片上的不易损坏、固定、易于定位和量测的明显目标点作为像片控制点，保证刺点位置的准确性和可靠性。（5）对于困难地区（如森林、沙漠、水域等），在无人机航拍获取影像前，应当制作明显的地面标志，有利于像片控制点的布设和量测，以提高其量测和刺点的精确性和可靠性。（6）像片控制点应尽量在航向

26、三片重叠和旁向重叠中线附近。主要目的使像片控制点在相邻像片、像对和航线间能公用，减少外业布点的数量，加内业刺点次数，提高内业成图精度。（7）像片控制点尽量不要布设在像片边缘。因物镜镜头的分解力、感光材料的伸缩变形和投影误差、倾斜误差、底片压平等因素的影响。使得像片边缘产生的影像变形和像点移位，都比像片中心要大，并且影像边缘部分清晰度差，导致像片控制点的判读、刺点和量测困难。（8）位于测区边缘和非连续作业的待测图边的像片控制点，需要布设在图廓线外，保证成图满幅。参照CH/Z 3003-2010规范，按照不同成图比例尺平面检查点和高程检查点的限差要求，确定像片控制点航向和旁向基线数跨度，完成布点。

27、像片控制点航向基线数跨度估算公式： （2-4） （2-5）式中：为空三加密点的平面中误差，单位为mm；为空三加密点的高程中误差，单位为mm；K为像片放大成图的倍数；H为相对航高，单位为mm；b为像片基线长度，单位为mm; 为视差量测的单位权中误差，单位为mm；n为航线方向相邻平面控制点的间隔基线数。旁向相邻平面控制点的航线跨度不超过表2-2的规定。表2-2 旁向相邻平面控制点的航线跨度比例尺航线数1:5004-51:10004-51:20005-6对于该地区来讲，根据以上公式，在此区域布设了30个像控点，布设采用：首先是确保每张像片都包含有像控点；像控点的航向间隔基线数小于4条，旁向的间隔基数

28、小于2条；确保布设的像控点能有效的控制成图范围，选刺选在航向或者是旁向重叠的6片范围内，并确保相邻片图像清晰。对于像控点的测量采用GPS RTK（1+N）的方法。（三）精度分析成图精度分析由理论精度分析和实际精度分析两部分组成，前者包括像点精度、定向点精度及检查点精度，空中三角测量自由网平差后，可获取各测区像点误差，然后对像点残差进行统计，并由此获知像点精度，野外实测坐标值和加密坐标值的的差值即为定向点和检查点的误差，加密坐标值由外方位定向元素与对应的像点坐标决定，需要测定各点平面中误差及最大误差、高程中误差及最大误差，实际上采用的是 GPS RTK模式测量法， 在实际精度分析中仍可采用该方法

29、。 地形图实际精度以真实坐标为参考依据，需要标明各测区地形图中的平面检查点及高程检测点，并对其进行测量，前者包括房屋角及各平面拐角等明显点，后者包括屋顶、各平面等，借助 VirtuoZo软件观测可获取立体数据，通过对各观测坐标的检测，可对平面和高程精度存在的误差做出评判，若能获得 DOM 对应检查点坐标值之间的差值，还可对 DOM 的精度做出评判，在整个检测过程中， 飞行质量、获取的影像质量、地面分辨率、空三加密精度等因素均会对成图精度造成一定的影像，最终影响到DLG 和 DOM 数字产品的精度。根据地理信息数字成果中关于数字线化图精度的设定，在 1: 500、1: 1000、1: 2000

30、数字线化图要求下，所获得的成图精度也不同，为提高测区高程成图精度，多采用二次多项式曲线数学模型对各高程点进行线性拟合，以此来改善地形图高程精度。1. 理论精度分析对于空三加密的像点精度来讲，该地区的三角测量的自由网平差后，像点中误差为0.0028mm，依据像点的残差统计图可知，大多数是小于1/3像素，只有极少部分在1/32/3之间。对于空三加密的定向点以及检测点的精度，是基本定向点与检查点的误差作为野外的实测坐标与外方位定向元素和对应像点坐标的差值。对于该地区的基本定向点来讲，平面坐标，中误差为0.0953m，最大误差为0.1847m，高程来讲，中误差为0.0896m，误差最大值为0.1957

31、m；以检测点来讲，平面坐标，中误差为0.1655m，最大误差为0.3602m，高程来讲，中误差为0.2402m，最大误差为0.3857m。2. 实际地形图精度分析利用GPS RTK（1+N）对该地区的平面检查点以及高程的检查点进行测量，并把此作为真实的坐标测评地形图，利用VirtuoZo采集系统对数据进行采集，可获得该地区地形图的观测坐标，利用二者的中误差作为平面和高程精度的判断指标。对于该地区来讲，其平面检查点有91个，高程检查点有65个。此区域平面检查点的平面精度统计如表2-3。表2-3 该区域平面检查点精度统计/米点号实测X实测Y量测X量测Y1513072.6313787892.3935

32、13072.5033787892.2820.1280.1110.1702513145.7403787835.047513145.6983787834.8640.0420.1830.1873513020.7183787680.992513020.8483787680.967-0.1300.0250.1324512930.5583787729.075512930.7303787728.981-0.1720.0950.1975513259.2833787750.176513259.2563787750.2680.027-0.0920.0976513134.7393787628.1513787628.

33、1513787627.960-0.2960.1910.3537513058.4003787574.876513058.5683787574.758-0.1680.1180.20691513344.6423788004.266513344.7013788004.043-0.0590.2230.231对于该地区来讲，其平面精度统计结果为：在X方向上，中误差为0.154m，正向最大误差为0.351m，负向最大误差为-0.330m；Y方向，中误差是0.140m，正向和负向的最大误差分别为0.317m和 -0.391m；对于平面坐标来讲，其中误差为0.208m，误差最大值为0.409m。对于高程点来讲，

34、为了提高高程精度，一般采用多项式的曲线形式进行数学建模用于改正高程值，并通过最小二乘法进行实际曲线的拟合。设野外实测的搞成检查点坐标为Z，立体平台下测量的高程检查点坐标为，当量者不符时，则不符值为,以为高程坐标改正值，其二次多项式为： （2-6）式中待定系数有3个，从高程检查点中选取至少 3 个高程检查点来解求。当有多余观察值时，列出二次多项式的误差方程式，利用间接平差方法求取改正参数，此时为观测值，则有： （2-7）对于该地区来讲，选取17个精度较高的高程点进行二乘法求解，并对剩下的48个点进行高程的改正。对于该地区来讲，高程拟合前，其中误差为0.295m，误差最大值为-0.642m；高程改

35、正后，中误差变为0.211m，误差最大值为-0.521m，整体讲，高程精度提高了0.285倍。高程检查点精度统计如表2-4表2-4 高程检查点精度统计/米点号实测高程量测高程改正后高程改正前误差改正后误差151.88751.67851.874-0.209-0.013252.38152.28951.874-0.0920.107351.57951.43651.631-0.1430.052451.04550.90551.097-0.1400.052546.94346.58246.746-0.361-0.197646.84346.61846.782-0.225-0.061746.89346.72946

36、.894-0.1640.001846.22045.86546.023-0.355-0.1974840.26240.01340.106-0.249-0.1563. DOM实际精度分析对于该地区来讲，有98个DOM检查点，通过野外的实测平面检查点坐标与量测的DOM检查点坐标做差，其差值以及中误差用于评定DOM的实际精度。DOM 检查点精度统计如表2-5。表2-5 DOM 检查点精度统计点号实测X实测YDOM XDOM Y1513020.1653787881.041513020.1793787880.973-0.0140.0680.0692513072.6313787892.393513072.57

37、53787892.3940.056-0.0010.0563513121.4653787861.471513121.4383787861.3670.0270.1040.1084513145.7403787835.047513145.7433787834.954-0.0030.0930.0935513020.7183787680.992513020.6823787680.9460.0360.0460.0586512964.7363787713.367512964.7253787713.2320.0110.1350.1367512930.5583787729.075512930.5843787729

38、.156-0.026-0.0810.08598513101.8213787913.727513101.8873787913.726-0.0660.0010.066对于该地区来讲，利用其统计表，可知DOM精度的统计为：在X方向上，中误差为0.043m，误差最大值为-0.121m；在Y方向上，中误差为0.053m，误差极大值为0.135m；对于平面坐标来讲，其中误差为0.068m，误差最大值为0.136m。依据基础地理信息数字成果 1:500、1:1000 和 1:2000 数字线化图精度要求，1:500、1:1000 和 1:2000 平原地区数字线化图和数字正射影像平面精度要求分别为： 0.3

39、m、 0.6m和 1.2m，地形图高程精度要求分别为： 0.2m、 0.2m 和 0.4m。结果表明：该观测区 DOM精度都能满足1:1000 比例尺的精度要求。可知，像片航高即影像地面分辨率的大小对 DOM 数字产品的精度影响很大。结论及展望（一）结论随着各领域信息化、数字化建设进程的日益加快，对信息数据的需求越来越迫切，尤其是测绘行业，其对高分辨遥感影像的实时性、准确性也提出了更高的要求，无人机低空数字摄影测量技术是集成无人机、摄影测量、遥测、通讯、3S 以及惯性导航测量等前沿新技术为一体的空间信息获取系统，具有“三高一低”的特点，即高机动性、高分辨率、高度集成和低成本，已成功应用于制作区

40、域大比例尺地形图、数字高程模型、数字正射影像等数字产品，使快速获取国土、资源、环境等地理信息的空间要素成为了可能，已成为地理信息空间数据获取的重要技术手段之一。本文在介绍无人机低空摄影测量系统以及关键技术基础上，详细介绍了低空摄影测量成图的精度分析，包括成图的影响因素：影像的重叠度，像片旋偏角，航带弯曲度以及航带内最大高差。并以广西某大学某校区为例，详细介绍了成图的精度水平分析。希望通过本文的分析，为相关人员进行无人机低空摄影测量提供借鉴和参考。（二）展望在本文研究内容和成果的基础上，需要在以下方面进行进一步研究：（1）研究区多为地形平坦区域，下一步拟搜集更多的丘陵、山区和高原地形数据并进行精

41、度分析；（2）本文利用无人机影像制作大比例尺地形图的平面精度能够达到规范要求，但高程精度难以满足精度要求，因此，以后将继续致力于提高高程精度的研究。（3）在大面积水域、沙漠、森林、自然灾害等困难地区，难以进行像控点布设和测量，需进一步研究如何利用 POS 数据获取的摄站点坐标辅助空中三角测量，达到无控制点或少量控制点，并使制作的数字产品精度满足规范要求。（4）由于无人机在空中航摄过程中，受飞行环境和气候气象条件的影响，可导致影像的倾斜角或旋偏角过大，影响影像匹配获取内业模型连接点的数量和精度，增加影像内业数据处理的困难，需进一步研究针对无人机倾斜影像的影像匹配方法，提高影像匹配的精确性和效率，

42、减少人工工作量。参考文献1 周洁萍，龚建华，王 涛. 汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究J遥感学报，2008，12（6）：877-883.2 毛 克，刘江龙，黄会珍. 无人机低空数字摄影测量技术在风电工程中的应用J电力勘测设计，2012（6）：25-32.3 孙 杰，林宗坚，崔红霞. 无人机低空遥感监测系统J 遥感信息，2003（1）：49-52.4 晓 曦，李永树，李何超. 无人机低空数码航测与高分辨率卫星遥感测图精度试验分析J测绘工程，2010，19（4）：68-71.5 王洛飞. 无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景 J . 测绘与空间地理信息, 2014,(2)

43、: 217 - 222.6 刘欣阳, 孟祥熙, 杨明辉. 无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应 用 J . 科技传播, 2014,(6): 136 - 157.7 王俊强, 韩宏强, 孙建霖. 基于无人机低空摄影高分辨率三维地形景观的实现 J . 测绘技术装备, 2013,(4): 10 - 13.8 廖永生, 陈文森. 无人机低空数字摄影测量参数计算和路线设计系统 J . 测绘通报, 2011,(9): 38 - 41.9 王琳. 高精度、高可靠的无人机影像全自动相对定向及模型连接研究D. 北京：中国测绘科学研究院，2011.10 韩杰，王争. 无人机遥感国土资源快速监察系统关键技术

44、研究J. 测绘通报，2008（2）： 4-6.11 高娇娇. 高精度无人机遥感地质灾害调查应用研究D. 北京：北京交通大学，2010.12 董智杰. 基于 DPGrid 的低空无人机航摄影像的应用研究D. 昆明：昆明理工大学，2010.14 陈大平. 测绘型无人机系统任务规划与数据处理研究D. 郑州：解放军信息工程大学，2011.致 谢本文是在导师XXX老师的悉心指导下完成的。无论是论文的选题与构思、观点的提炼，还是多次的修改直至定稿，都凝聚着导师的大量心血。XXX老师严谨的治学态度，热忱真诚的师德师风和精益求精的工作风格牢牢地铭刻的我的心里，使我在未来的工作中有了目标和榜样，借此机会我向XXX老师表示衷心的感谢！路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。我坚信，经过这四年的积累，这四年的思索，我会更加自信、从容地面对接下来的挑战。