图 3 EPS 基于倾斜摄影测图

 03 无人机应用于 1:500 比例尺地形图测图实例 

3.1测绘任务

测区位于三门县沙柳街道，面积约 1.8 平方公里，东西长，南北短，呈条带状，地理位置为北纬 28°11′48，东经 121°12′ 00 - 121°56′36。测区属亚热带季风区，平均气温 16.6℃，沙柳街道地貌形态主要为低山丘陵地形。

坐标系采用台州 2000 坐标系统，测区中央经线设置为东经 121°21′，高程系统为 1985 国家高程基准。地形图成图比例尺为 1:500。

3.2外业数据采集

3.2.1 无人机作业平台

本次采用的大疆 M300 飞行平台，是一款旋翼型无人机，作业飞行速度约为 8m/s，最大飞行时间约 40min。搭载赛尔五镜头 102S，单镜头分辨率达 2400 万像素。航线规划软件为 DJI GO，该应用软件可以完成航线的规划模拟，并且自动处理执行复杂的飞行线路，按照预定航线设定完成飞行。

3.2.2 航线规划

正式飞行前，首先要初步掌握测区地形、地物、交通等信息，根据测区内地形高低起伏差值，采用线路分段、分架次的作业模式。受单片电池容量限制，单次飞行作业时长控制在 40 分钟内。根据测区实际情况和作业要求，本次飞行设置无人机飞行相对高度为 110m，航线 320 条，地面分辨率优于 2cm，航向重叠度 80%，旁向重叠度 75%。

3.2.3 像控点布设

采取区域网布点法，选择在线状地物交点或地物拐角点上，应以影像清晰、便于准确刺点为目标，像控点之间的点间距约 200m。像控点的测量利用浙江 CORS 网，共布设 50 个像控点。

3.2.4 航空摄影

预先选定飞行器起降场地，起降场地要相对较平坦，四周开阔，并无大功率信号干扰。综合考虑天气等情况，选择航空摄影的日期与时间段，作业前检查飞机电池、遥控器、 控制平板电脑等设备，保证设备状态良好。无人机起飞后按照规划航线飞行，飞行过程中，操作人员需实时监测无人机飞行参数，参数包括飞行高度、飞行速度、电池电量、飞行拍摄轨迹等，要及时根据各种实时状况做出相应的操控，保证无人机的正常作业。

3.3内业测图

3.3.1 倾斜摄影建模

倾斜摄影建模采用软件为 Smart3D，配置 CPU 型号 R9-10900 服务器 5 组，耗时 9 个小时。输入像片、像控点、畸变参数，设置坐标系和中央经线，像控刺点后，进行空中三角测量，进而生成三维模型[3]。空中三角测量的精度在 1 个像素左右。

3.3.2 地形图测制

使用 EPS 软件，导入三维模型。1:500 地形图的测制，对精度要求最高的是一类地物。一类地物往往是沿街建（构）筑物。大部分沿街建（构）筑物具有屋檐，而 1:500 地形图的测制要求去掉屋檐，绘制与地面接触的墙体。地形图测制中，采用 EPS 的五点法进行建筑物的量测。首先在建筑物的第一个墙面上选择两个点，确定一个立面，然后依次在建筑物的其它墙面选择一个点，EPS 将通过对五个点进行空间运算和连接，形成一个闭合的建筑物外轮廓面。五点法的建筑物外轮廓面的采集方法，避免了屋檐改正，提高了精度，也比传统的解析法进行测图的效率提高了很多。其它二类、三类地物，可直接在模型上进行点、线、面的采集即可。

3.4地形图精度分析

本次共完成 1:500 地形图测绘 1.8km²，折后图幅 29 幅（50 x 50 分幅）。本次倾斜摄影测图数据成果进行了精度检查，在兼顾均匀分布的前提下随机抽取了 3 幅地形图作为检查样本，进行了平面和高程精度检查，每幅图现场采集地物特征点和高程碎部点，在保证每幅样本平面和高程采集点不小于 20 点的前提下，共采集平面地物点 156 个，高程碎部点 142 个。地形图样本检查中误差统计见表 1。

经过统计分析，沙柳街道采用无人机倾斜摄影测制的 1:500 地形图的精度满足浙江省《1:500 1:1000 1:2000 数字地形图测绘规范》（DB33/T552-2014）规范要求。但在个别隐蔽的区域（如植被覆盖严重），出现了少部分粗差（实际中采用常规方法进行了改正）。

 04 结论 

本文通过对无人机倾斜摄影进行 1:500 地形图测制关键技术环节的研究和三门县沙柳街道的实例验证，完整描述了该技术的工艺流程和技术路线，证实了无人机倾斜摄影技术应用于 1:500 地形图测绘可满足省标相关规范的要求，该技术已经具备完备的软硬件装备等技术条件。该技术对各关键环节要求较高，必须充分重视，保证各环节技术指标到位。随着无人机、相机性能等的提高，该技术将越来越成熟，在省内的应用也将越来越广泛，对省内 1:500 地形图的生产效率带来极大的提升。

参考文献：

[1] 班伟.无人机航测的像控点布设探讨[J].工程技术研究，2019，4(16):225-226.

[2] 龚旭峥，万铭，叶鹏飞.倾斜影像三维建模技术应用于 1:500 测图的可行性研究[J].浙江测绘，2020，(1)：8-10.