固定翼、免像控、相对精度优于10cm，农村不动产项目验证

前言

在航测外业作业中，布设相控点应该是耗时最多的工作，繁琐而辛苦。本次，中水成勘院联合成都睿铂，以睿铂DG4pros五镜头倾斜相机为载荷，纵横CW10型固定翼无人机为载机，共同进行免像控相对精度项目验证。希望本次验证能为行业实现免像控作业提供一些思路。

本次项目目的：在免相控的条件下，现场使用皮尺、测距仪等工具，对建筑物边长进行测量。将实地测量获取的数据与真三维模型中相同地物量取的值进行对比，若中误差DS≤10cm，即认为相对精度满足该项目要求。

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项目背景

为提高农村不动产工作效率，中水成勘院和联合成都睿铂科技有限责任公司，于2019年8月29日展开项目验证，目的是测试以固定翼无人机为载机时，睿铂DG4pros五镜头相机获取的素材生产的模型，能否在不使用控制点的条件下，满足本次农村不动产测绘工作要求。

本次项目实例：位于四川省德阳市某地区，测区整体地势平坦，总面积约0.2平方千米，建筑多为1~3层低矮房屋，地形高差在15米以内，地物类型包含低矮房屋、农田、树林及池塘等。

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项目准备

2.1 控制点布设

根据地籍规范要求，在测试范围内，间隔100-150米左右布设一个控制点，但因测区实地限制，本次测试共布设11个控制点。但控制点仅作为验证依据，与无控制点数据生产的三维模型进行相对精度对比。

测区及控制点布设位置

做像控点经常会遇到一些“可爱”的小动物

所以随身要带个杆子，用于防身

现场控制点喷绘及测量

现场控制点喷绘及测量

2.2 航线设计

本次测试采用CW10型垂起固定翼无人机搭载DG4pros相机，以航向80%，旁向重叠度75%的重叠度，按地面分辨率2cm采集数据。测区航线外扩宽度100米，航飞总面积0.45平方千米，一个架次即可完成作业。

设计航速为18m/s，但由于测区环境的影响，无人机在作业时环境风力较大，最高航速达到25m/s。在这样的速度下进行作业，对载荷相机的拍摄和储存速度是一个极大的考验，而睿铂DG4pros是市面上仅有的一款曝光间隔时间能达到0.6s的全画幅倾斜摄影相机，能够满足本次测试的飞行需求。

航线规划

2.3 影像获取

起飞前进行无人机和相机安全检查，寻找视野开阔，地势平坦的地方作为无人机起降场，观察空域内是否有高压线等障碍物，做好飞前准备。

本架次航飞时间约35分钟，共获取航片数3000张，影像清晰，满足空三建模要求。

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数据处理

航飞数据先使用SkyScanner软件进行数据预处理。软件可将获取的数据自动进行分盘、重命名、姿态解算并生成CC软件支持的区块文件。由于倾斜摄影技术特点，航线需要外扩，边缘部分航线会产生许多冗余数据，影响处理效率。使用SkyFilter软件则可以剔除冗余航片数据，提升空三处理效率。

剔除前航片总数共计3000张，空三时间为2小时47分，而使用SkyFilter软件剔除多余航片之后，有效航片数共计1451张，剔除废片1549张，剔除率达51.6%！废片剔除后空三时间仅为31分钟。这是由于固定翼转弯半径较大，采集了很多无用数据。若不进行剔除，空三时间将大大增加，数据分层的概率也会上升。

值得注意的是，本次项目中，重投影误差均方根（RMS）值已小于0.5pixels!

节约时间2小时16分！

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模型展示

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相对精度验证

本次验证项目中，使用皮尺和激光测距仪实测房屋共21栋，因为篇幅限制，这类仅选3栋房屋作为例子进行展示

实地测量7.21m;模型测量：7.17m

实地测量10.41m;模型测量：10.40m

实地测量10.718m;模型测量：10.71m

在本次验证项目中生产两种模型：

第一种为不添加控制点，直接使用固定翼无人机pos数据生产模型；

第二种为使用控制点，配合固定翼无人机pos数据，刺点空三纠正后再生产模型（作为对比验证）。

以下是实测数据与模型上测量数据对比一览表。

由上表得出，在添加控制点得出的模型中，房屋尺寸与实测尺寸中误差Ds1=0.0363m，未添加控制点得出的模型中，房屋尺寸与实测尺寸中误差Ds2=0.0418m，两者均满足Ds≤10cm相对精度要求，但添加控制点的模型相对精度略优于未添加控制点的模型。

尾声

必须要提的是，本次相对精度验证项目中，仍然存在不足之处。

1、测区面积略小，有效面积仅为0.2平方千米，在面对大面积的项目时候，相对精度还有待验证。这里，睿铂希望能够获得更多合作伙伴的支持，共同探索倾斜摄影技术更广阔的的应用空间。

2、相对精度的验证，很大程度上取决于模型本身效果。若模型中房屋边角线不直，拉花严重，肯定对房屋尺寸的测量结果影响较大，这也是目前行业内地籍测量中普遍存在的问题。DG4pros是目前睿铂技术含量最高的产品，以其全画幅2.1亿总像素量、低色散，低畸变等特点，是良好建模效果的保证。

关于DG4pros

作为倾斜摄影技术应用的开拓者，睿铂在不断探索倾斜摄影技术更广阔的发展空间。在不断前行的路上，我们致力于更好地服务于客户，持续为客户创造价值。希望睿铂所有产品能成为测绘人手中的利器，帮助他们解决在生产生活中遇到的问题

DG4pros是目前市面上性能最先进的倾斜摄影相机，往期的文章中有关于它的技术介绍，在这里为大家做个汇总，感兴趣的客户可以去看看。

中水成勘院

四川中水成勘院测绘工程有限责任公司是一家以测绘地理信息服务为主要业务的高新技术企业，为用户提供完整的测绘地理信息工程或技术项目的解决方案。为二滩、溪洛渡、瀑布沟、锦屏一级等国家特大型水电站建设项目提供项目支持，同时也为社会提供了大量优质的测绘技术服务。

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