無人機(jī)航測成果精度分析

1、撫順市東洲區(qū)千金鄉(xiāng)1:1000數(shù)字線劃圖（DLG航測成圖項目成果精度分析報告1. 無人機(jī)航空攝影測量概述低空數(shù)字航空攝影測量相對傳統(tǒng)攝影測量來說， 機(jī)動快速，操作簡單, 云下攝影，能獲取高分辨率航空影像，影像制作周期短，效率高，成本低, 在應(yīng)急測繪、困難地區(qū)測繪、小城鎮(zhèn)測繪、重大工程項目測繪、小范圍高 精度測繪應(yīng)用廣泛。但是，固定翼無人機(jī)艦空攝 影側(cè)量系統(tǒng)采用的傳感器是由 工業(yè)級CCD改裝的相機(jī)。這種 相機(jī)為非測量相機(jī)，較之傳統(tǒng)的 測繪航空攝影傳惑器，存在著光 學(xué)畸變差CCD陣面非正交性所 產(chǎn)生的誤差。另外，由于 CCD 陣面為非正方形，其攝影機(jī)的放 置方式也影響實際航空攝影的 基線長度。再加

2、上后期像控點聯(lián) 測，立體量測的誤差，形成了影 像無人機(jī)航空攝影測量最終產(chǎn) 品質(zhì)量的主要因素。2. 影響無人機(jī)航測精度的幾大要素固定翼無人機(jī)航空測量系 統(tǒng)在進(jìn)行地形測量時，存在著測 量誤差。這些誤差主要來源于儀 器誤差、人為誤差、氣候等外界 因素影響產(chǎn)生的誤差。a）儀器誤差。由于儀器設(shè)計、制作不完善，或經(jīng)校驗還存在殘余誤差這部分誤差主要是傳感器量化過程帶來的系統(tǒng)誤差。b）人為誤差。由于人的感官鑒別能力、技術(shù)水平和工作態(tài)度因素帶來的誤差，以及像控識別、空三加密、立體采集產(chǎn)生的人為誤差。c）外界因素。由于天氣狀況對飛行器姿態(tài)和成像質(zhì)量的影響產(chǎn)生的誤差。3. 無人機(jī)航攝誤差分析 由于固定翼無人機(jī)的載重

3、及體積的原因，無法搭載常規(guī)的航攝儀進(jìn)行測繪航空攝影，自前選用的是中幅面 CCD 作為傳感器的感光單元，經(jīng)過 加固和電路改裝以后，成為具有穩(wěn)定內(nèi)方價元索豹數(shù)碼相機(jī)。由于感光單 元的非正方形因子和非正交性以及畸變差的存在，畸變差的存在使測量成 果無法滿足精度要求。4. 像片控制測量誤差分析 像控點精度有刺點精度和觀測精度。在觀測精度符合設(shè)計要求的情況下，刺點精度成為影響像片控制測量精度的主要因素。由于固定翼無人機(jī) 的像幅較小，可供選擇像控點位的范圍相對較小，經(jīng)常會出現(xiàn)在像控點布 設(shè)的范圍內(nèi)找不到明顯地物刺點，尤其是在野外居民地稀少地區(qū)，像控點 選刺在地物棱角是否明顯，影像反差是否理想的地點，都是制

4、約像控點精 度的因素。5. 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集誤差分析 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集分為空三加密與立體量測。像控點識別與判讀均會與外業(yè)實際位置產(chǎn)生一定的誤差，空三加密時也會有一定的誤差，還有在立體 采集量測時切測的誤差 等等。6. 結(jié)論上述分析歸納了影響無人機(jī)航測精度的誤差種類。 下面根據(jù) 2011年 5月完成的撫順市千金鄉(xiāng)1:1000比例尺地形圖測繪任務(wù)為例進(jìn)行精度統(tǒng)計測區(qū)在撫順市千金鄉(xiāng)境內(nèi)，面積約 5km2相機(jī)型號：佳能5D II鏡頭焦距：EF28mm f/2.8飛行相對高：360m影像分辨率：8cm相機(jī)參數(shù)：序號檢校內(nèi)容檢校值1主點x02796.29822主點y01846.69233焦距f4438.91994

5、徑向畸變系數(shù)k10.0000000057189075405徑向畸變系數(shù)k2-0.0000000000000003106偏心畸變系數(shù)p10.0000000581987269977偏心畸變系數(shù)p20.0000000714971895998CCD非正方形比例系數(shù)a0.0001284963909CCD非正交性畸變系數(shù)B-0.000060559795注：坐標(biāo)原點在影像左下角參與相機(jī)鑒定的控制點殘差中誤差mx = 0.128（像素）my = 0.147（像素）Max=0.309（像素）Min二0.002（像素）以像素為單位，分辨率號稱 0.08m, 一個像素相當(dāng)于地面 8cmx 8cm的范圍。由于儀器誤差

6、引起的畸變差、非正交性差帶來的誤差，加上天氣 外界因素影響，實際分辨率已接近0.1m,也就是說在我們進(jìn)行航測作業(yè)前 航片的精度大約為10cm。像控點的選刺位置在內(nèi)業(yè)識別、判讀時所達(dá)到的精度點位說明精度明顯地物點棱角明顯且無植被覆蓋、無陰影遮擋的建筑物的角上1像素較明顯地物點棱角不明顯的建筑物，雖然棱角明顯但被植被覆 蓋或有陰影遮擋的建筑物的角上2像素般地物點邊界清晰的道路交匯處2-3像素普通地物點邊界不清晰的道路交匯處、普通地貌邊角點3-4像素立體量測時，因作業(yè)人員的能力、技術(shù)水平和工作態(tài)度等因素，采集精度：明顯建筑物邊線誤差一般在1-2像素之間；一般建筑物邊線 2-3像素；普通地物3-4像素

7、；地貌線、地類界線等 4-5像素。這是在影響較好 無遮蓋、無陰影的情況下的精度，如果有遮蓋和陰影時誤差還要加大。綜上所述，根據(jù)誤差累積原理，固定翼無人機(jī)航空攝影測量矢量成圖成果的精度總結(jié)如下：像控點位量測位置精度實地誤差明顯地物點明顯建筑物1-2像素0.1m-0.2m一般建筑物2-3像素0.2m-0.3m普通地物3-4像素0.3m-0.4m地類界4-5像素0.4m-0.5m像控點位量測位置精度實地誤差較明顯地物點明顯建筑物2-3像素0.2m-0.3m一般建筑物3-4像素0.3m-0.4m普通地物4-5像素0.4m-0.5m地類界5-6像素0.5m-0.6m一般地物點明顯建筑物3-4像素0.3m-0.4m一般建筑物4-5像素0.4m-0.5m普通地物5-6像素0.5m-0.6m地類界6-7像素0.6m-0.7m普通地物點明顯建筑物4-5像素0.4m-0.5m一般建筑物5-6像素0.5m-0.6m普通地物6-7像素0.6m-0.7m地類界7-