无人机数据处理手册预定以及无人机航测入门教程-基础知识篇

在2018年我们更新了大量的航测处理干货文章，为了使阅读具有连贯性，我们决定编写一本无人机数据处理手册。由浅入深的介绍航测数据处理，解答一些在数据处理过程中经常遇见的问题。

为了更好的服务我们的客户，使阅读更方便，我们决定将手册印制成A5大小的彩页，从我司购买设备和软件的客户会在交货时赠送一本。同时为了感谢大家长期以来的关注与支持，我将跟公司申请，在公众号分发一部分，分发方式以快递为主，邮费自理。

如您需要，请在本篇文章末留言收件地址以及联系方式，或者点赞支持，我们将根据留言和点赞的数量来决定线上分发的数量。手册预计在3月初制作完毕，将在3月上旬完成全部分发工作。

手册内容包括但不限于以下部分（如有您关注的问题，也可以留言咨询，我们会根据实际情况选择在手册内解答）：

本篇文章主要介绍了如何使用P4R与已有的地面基站进行通讯实现RTK功能，以及对PPK数据处理进行了初步的介绍。

本篇文章主要对P4R PPK数据处理流程进行了介绍。

本篇文章主要介绍P4R PPK数据处理如何转换为地方坐标进行数据处理。

本篇文章主要是介绍了P4R的几种差分方式，以及当时大量客户处理P4R照片（拍摄时未打开畸变修正）空三出错的问题一个解决方法。

国内首篇Pix4D质量报告中英对照人工翻译详解版本，帮助你更好的了解空三过程和质量报告。

PhotoScan空三导入CC进行处理，就觉CC空三出错的问题。

航测助手正式上线，通过地面控制点反查所在影像编号；P4R RTK模式POS进行坐标转换，转换为地方坐标；导入点校正点对，自动计算四参数七参数；合并多个像片文件夹为一个，并按照拍摄时间排序编号；后期上线了显示百度卫星底图功能。

垂直摄影和倾斜摄影的成果比较，助您选择最经济最效率最好的作业方式。

今天我们就来更新手册的第一篇文章，后面的文章都将结合数据处理，解答各种数据处理过程中遇见的问题来写。

无人机航测入门教程-基础知识篇

摄影测量学

摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。在地形测量领域可以生成各种比例尺的地形图、专题图、特种地图、正摄影像图、景观图；建立各种数据库，提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据。

图1-原始像片

名词解释

整个数据处理流程包括但不限于以下名词解释：

空三加密：空中三角测量是指摄影测量中，根据少量野外控制点，对控制点进行加密求得加密点的高程和平面位置的测量方法。通常空三加密的直接成果包括稀疏点云和密集点云，通过空三加密成果还可以生成DOM、DSM、OSGB倾斜模型。

空三处理是一个将二维影像转换为三维点云模型的过程，如您详细阅读过Pix4D质量报告，应该会发现空三的大体流程是提取影像上的二维特征点，根据不同图片的匹配的同名特征点，根据光束法区域网平差生成3维点云。

图2-密集点云

DOM：即数字正摄影像图（DigitalOrthophoto Map），是指对航测像片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正摄影像集。DOM是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。

图3-DOM

DSM：即数字表面模型（Digital Surface Model）是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型。通常DSM反应的是拍摄区域的表面高程，红色的高程教高，绿色区域高程较低。

图4-DSM

OSGB：是国内常用的倾斜数据存储格式（OpenSceneGraph binary），是三维引擎定义的数据格式，使用二进制Binary存储，可以加快计算机读取。

图5-OSGB格式倾斜模型

硬件准备

1、P4R无人机，按照一定的规律拍摄具有地理定位信息（即POS，精度为CM级）的高重叠率影像数据集。

图6-P4R无人机

图7-无人机拍摄航线像片展示

2、GNSS，推荐使用G6，即常规测绘使用的RTK设备，在布置像控点时需要使用。像控点即为外业拍摄影像之前在地面标记的特征点，通常采集易于辨识的标志点或人工布置，控制点需均匀的分布在测区内。如使用P4R的RTK或PPK模式拍摄影像，那么精度控制主要取决于控制点布置情况。

图8-G6 高精度小型化GNSS RTK

图9-常用的地面控制点标记

软件准备

1、Pix4D主要用于处理正摄数据，输出DOM、DSM成果

2、ContextCapture Center Master（简称CC、原Smart3D）主要用于处理倾斜数据，也可用于处理正摄数据

3、PhotoScan主要用于辅助CC处理空三，也可以用于输出DOM、DSM成果

4、PenPPK主要用于处理P4R PPK数据,通过参数对大地坐标进行转换，转换为地方坐标

5、EPS，主要用于绘制DLG成果，DLG即为数字线划图（Digital Line Graphic），是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量数据集，且保存了各要素间的空间关系信息和相关属性信息。通常为DXF、DWG格式，是通常我们所说的地形图，是航测成果产生经济效益的最主要的成果之一。

（软件仅根据个人使用习惯推荐）

航测作业流程

无人机航测作业流程主要分为外业测量和内业数据处理两大部分。

外业测量包括：

①  资料收集，确定测区范围。

根据航测任务需要确定测区范围，通常使用KML文件辅助规划任务会很方面，目前主流的KML格式文件生成软件为谷歌地球或者奥维互动地图。

②  施测范围航摄参数计算，规划航线。

航线规划设定航线的重叠率，飞行高度，无人机拍摄模式（2D、3D、航带模式）

③  像控点布设与测设。

像控点布置要均匀分布在测区内，控制点标记要易于分辨，布置完成后，采用RTK设备测量像控点坐标。

④  无人机影像获取。

根据既定的测区范围和设定好的航线参数执行航线任务。

⑤  外业调绘。

调绘模型效果不好的区域、需要进行屋檐改正的区域或密集植被覆盖的区域。

内业数据处理包括：

①  POS处理。

如采用RTK模式，可以根据地方参数进行坐标转换，将POS转换为地方坐标；如采用PPK模式，可以使用PenPPK处理PPK数据，PenPPK可以进行批处理和数据转换。

②  空三加密。

通常使用Pix4D、CC、PhotoScan等软件。

③  DOM、DSM、OSGB生产。

通常使用Pix4D、CC、PhotoScan等软件。

④  裸眼测图。

通常将DOM和DSM成果拉伸成垂直摄影模型或直接导入OSGB格式倾斜模型。

⑤  DLG生产。

根据第四步生成好的模型文件，使用EPS进行DLG生产。

⑥  编辑成图。

根据行业规范成图。

⑦  数据检查验收。

数据交由甲方进行验收。

如需了解更多信息，可以添加我的微信：15821008412