东英测绘——无人机在地形图测绘中的应用，本文附操作步骤详细解答

工程测量仪器中全站仪、RTK都能用来测地形，但全站仪，RTK在测地形上工作效率教低我们一般会选择无人机进行地形图测量，下面详细介绍一下无人机倾斜摄影1:500地形图航测流程

一、无人机地形测绘工作原理

利用低空无人机倾斜摄影技术快速获取多角度影像数据，通过自动实景三维建模和三维模型立体量测技术，从而实现免外业调绘的高精度大比例尺地形图测绘。本文通过具体生产实验，详细介绍基于无人机倾斜摄影测量技术的大比例尺地形图作业流程，并通过精度分析，验证了此方法的可行性。

二、无人机倾斜摄影

测区位于青岛市高新区沟角村，属于丘陵地形。外业航空摄影通过四旋翼无人机，搭载2个SONY7R微单相机，与垂直方向成45°夹角，南北和东西航线各飞一次，获取地物侧面纹理;再搭载1个SONY7R微单相机进行一次垂直摄影，获取地物顶面纹理。设计航线相对航高120m，航向和旁向重叠度分别为80%、75%，整个测区21条航线，630张影像。为辅助后续数据处理，测区采用区域网布点模式，布设13个外业像控点及检查点，实验区域范围及像控点的布设如图1

三、实景三维模型建立及大比例地形图测绘

本文通过无人机飞行平台搭载倾斜相机，采用倾斜摄影的方式获取测区的影像数据，利用自动建模的技术构建实景三维模型;在构建的实景三维模型基础上，通过三维立体量测技术，采集地物地貌特征点、线、面，最后通过内业编辑的方式制作地形图，从而省去烦琐的外业调绘工作，为快速制作大比例尺地形图测绘提供一种新的解决方案。基于无人机倾斜摄影的大比例尺地形图测绘技术路线如图2所示。

1、实景三维模型

本项目采用5个像控点解算，8个像控点进行精度检查，实景三维建模采用CC（Smart3D）软件进行制作，主要步骤如下:

（1）构建工程加载影像数据，设置相机参数，编辑pos数据，引入控制点及检查点数据，建立好Smart3D工程，如图3所示。本项目采用2个相机，需设置2个相机文件，分别有364张和266张影像;原始POS数据坐标系为WGS1984，通过七参数模型及似大地水准面补偿模型转换到西安1980平面、黄海1985高程系统下。采取区域网布点，解算控制点5个，检查控制点8个。图3 CC（Smart3D）工程文件。

（2）倾斜摄影空中三角测量如图4所示，本项目采用区域网5点法布点，即四周4个控制点，测区中心1个控制点，用于解算倾斜摄影空中三角测量;同时布设8个检查点以检验空中三角测量的精度。通过空三加密处理，自由网的精度为1.82pix，像控点精度平面中误差0．033m，高程中误差0．063m;检查点精度，具体精度见精度分析小结。

（3）三维实景模型生成基于空中三角测量成果，进行模型分块，在分块模型的基础上，提取测区密集点云，构建不规则三角网，建立三维模型;同时利用5镜头获取的多角度纹理信息，自动拼贴，得到测区实景三维模型，如图5所示。

2、大比例尺地形图测绘

大比例地形图测绘主要基于EPS无人机三维模块，利用三维实景模型的空间量测功能，直接进行地形、地物的采集工作。具体步骤如下所示。

（1）EPS软件加载三维实景模型

在EPS无人机测量模块中利用模型转换功能将Smart3D生成的OSGB格式的模型转换成DSM高程模型，然后加载DSM模型从而实现实景三维模型的加载，如图6所示。

EPS加载三维模型

（2）地形图绘制

如图7所示，基于三维实景模型的地形图制作，借助模型的空间尺寸信息，直接进行空间量算及采集，同时通过模型旋转及多角度观察等功能实现自动房檐改正，免去大量的外业实测及调绘工作，大大提高地形图测绘的工作效率。

基于EPS绘制地形图

四、 精度分析

1、空中三角测量精度

由表1控制点和检查点的精度表可知，控制点水平中误差为0.007m，高程中误差为 0 m，点位中误差0.007m，检查点水平中误差0.038m，高程中误差0.079m，点位中误差0.088m，空中三角测量精度较高，满足大比例尺地形图测绘需求。

2、平面及高程精度

（1）平面精度

平面精度检查采用RTK外业实测特征点和地形图上的同名点进行统计分析，具体精度统计表如表2所示。

如下图所示，总共22个平面精度统计的点，平面位置精度均小于0.25m，中误差0.144m，满足1∶500大比例尺地形图平面精度要求。

平面精度统计折线图

（2）高程精度

高程精度检查采用RTK外业实测特征点和地形图上的同名点(可通过实景三维模型直接获取)进行统计分析，具体精度统计如表3所示。

如下图所示，总共35个平面精度统计的点，高程误差均小于0.1m，最大高程误差为0.086m，高程中误差0.034m，满足1∶500地形图高程精度要求。

五、总结

本文给出了基于倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图的技术路线，并通过具体实验精度分析，验证了此技术路线的可行性。同时借助实景三维的立体量测、任意视角等优点，实现房檐改正、地形、地物全内业绘制，避免了传统地形图外业调绘、补测等工作，为大比例地形图测绘提供了一个新的解决方案

以上就是无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测绘中的应用，如果你还有什么不了解的地方，欢迎留言或者在线咨询，我们会及时与您联系。东英测绘仪器有限公司提供RTK/GPS、全站仪、水准仪、经纬仪、无人机等测绘仪器的销售、租赁、检定、校正、维修等服务，也承接测绘培训与各种内外业工程测量任务，有相关的需要了解都可以留言或者在线咨询我们，我们将详细为你解答。