无人机国土测绘方案(六视角科技)（编号：LSJ- 2019028 ）编制：重庆市六视角科技服务有限责任公司2019年12目录一. 国土测绘的任务目标分析(一)国土测绘主要工作(二)国土测绘工作的主要内容(三)国土测绘工作的特点二. 使用测绘无人机的国土测绘需求分析(一)当前的测绘方法与手段(二)测绘无人机的优势(三)基于无人机三维倾斜摄影的实景三维测绘技术三. 天空地一体化三维测绘方案四. 飞行器与设备五. 测绘需求协调项六. 测绘前期准备七. 任务实施八. 成果分析提交一.任务目标分析(一)国土测绘主要工作国土测绘的工作任务重、类别多，主要包括城镇规划调查、地图更新与完善、地质灾害应急测绘、矿产资源监管、不动产调查与登记、国土执法检查、建设用地批后监管、耕地保护、土地整理等。
(二)国土测绘工作的主要内容(三)国土测绘工作的特点国土测绘的工作量大，精准度要求高。
仅以1:500的地形测绘为例：需布设多个一级控制点，施测上百个RTK图根点，实施全野外测绘。
2017年修订的《测绘标准体系》包括了6大类、36小类标准。
仅1:500的地形测绘所以及的技术依据有《卫星定位城市测量技术规范》（CJJ/T 73-2010）、《城市测量规范》（CJJ 8-2010）、《测绘技术设计规定》（CH/T 1004-2005）、《测绘技术总结编写规定》（CH/T 1001-2005）、《测绘成果质量检查与验收》（GB/T 24356-2009）、《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》（GB/T 20257.1-2007）、《国家三、四等水准测量规范》（GB/T 12898-2009）、补充规定等。
另外，地形测绘还需确定坐标系和高程基准、成图比例尺及地形图分幅、时间系统、主要精度指标、图根控制测量、RTK图根测量（平面）主要技术要求，地形图、地物、地貌的测绘，地形图的编辑等工作。
地物、地貌的测绘还涉及到居民地及建筑物、独立设施、交通及其附属设施、水系、管线、地貌及土质、植被、高程注记及等高线绘制、文字注记等工作。
因此，国土测绘的工作量之大、精度要求高是有目共睹的。
二.使用测绘无人机的国土测绘需求分析在国土资源管理工作中，最重要内容之一是对土地资源的变化信息实时、快速采集。
目前，各地多采用人工实地核对测量，国家层面基本采用卫星遥感影像数据，这些技术手段在实际工作中发挥了很大作用，但在高效、快捷、准确性等方面还存在一定程度的不足。
人工实地检查效率低，需要大量的人力和物力，很多地方难以测绘到位，并且易受人为因素干扰。
卫星遥感影像数据分辨率低，影响判别准确性；采购周期长，现势性不够。
因此，国土资源监测工作中对违规用地、违法用地、滥占耕地、非法开采矿山等现象难以做到及早发现、及时制止，迫切需要采用更加清晰、直观、快速、高效的国土资源快速监测方法。
利用无人机航空摄影测量技术开展国土资源调查与土地管理、土地利用监测，可及时地反映各种国土资源的具体情况，增强资源开发、灾害防治的预见性，为土地开发与整治、土地利用监测、建设工程选址选线及城市规划提供依据。
与传统的数据采集及更新方式相比，无人机航摄系统拥有低成本高效率、快速及时获取高分辨率大比例尺影像的优势，满足信息化技术发展的需求，为国土资源管理与监测提供坚实的数据基础。
另外，根据《测绘法》，测绘部门应鼓励测绘科学技术的创新和进步，采用先进的技术和设备，提高测绘水平；基础测绘成果应当定期更新，经济建设、国防建设、社会发展急需的基础测绘成果应当及时更新。
新《测绘法》对测绘地理信息也提出了新要求，要求加快构建新型基础测绘、地理省情监测、应急测绘保障、航空航天遥感测绘等公益性测绘保障体系，丰富地理信息资源和公共产品，推动测绘地理信息公共服务提质增效。
(一)当前的测绘方法与手段国土资源管理具有一定控制面上的局限性，现有的人工作业方式，效率不高；在城镇规划调查方面，卫星图清晰度不高，卫星遥感在细节掌握不够精确，受周期、云团的限制，难以支撑准确数据采集，无法获取有效的高空直观鸟瞰图，规划依据不足。
(二)测绘无人机的优势无人机摄影测量技术是综合利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥控程控技术、通信技术、GPS 差分定位技术的遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。
相对于卫星遥感和普通航空摄影测量技术，该技术具有使用成本低、操作简单、机动快速的响应能力、传感器类型丰富、成果种类多、高分辨率航空影像获取能力、航摄影像的快速处理能力等独特优势。
(三)基于无人机三维倾斜摄影的实景三维测绘技术无人机倾斜摄影技术是通过在无人机飞行平台上搭载传感器，同时从一个垂直和多个倾斜等不同角度采集影像，快速还原真实地物，使用五镜头与两镜头的倾斜摄影系统，结合无人飞行平台搭载的GPS/TMU系统获取的POS数据和实测的像控点数据，通过实景三维建模软件处理获取数字表面模型数字点云和三维模型的摄影测量技术。
基于无人机三维倾斜摄影技术绘制的地形图，在平面上和高程上均可满足1:2000或者1:500地形图的精度要求。
倾斜摄影测量型无人机对飞行质量要求高。
出于安全、作业速度、续航时间、荷载和抗风等方面的考虑，一般选用多旋翼无人机搭载多镜头相机进行作业，固定翼无人机搭载多镜头或者单镜头进行作业也可达到较好的多旋翼无人机搭载多镜头效果，其在作业效率方面较高效。
相机的选取也关系到倾斜相片采集分辨率及地物侧面信息，这是后期三维建模精度与纹理效果好坏的关键因素，因此最新30倍光学变焦相机能够提供更高质量的拍摄效果。
因此，无人机测绘是传统航空摄影测量手段的有力补充，是地理信息数据采集手段向着更快、高效、精准目标的一种飞跃，例如高精度实影三维模型是地形测绘的最佳补充数据。
开展无人机测绘，是提升测绘地理信息服务保障能力、促进测绘地理信息事业转型升级的迫切需要，也是推进国土资源管理、智慧城市建设和应急测绘保障能力建设的重要保障。
三.天空地一体化三维测绘方案基于上述测绘工作需求，制定以下天空地一体化三维测绘方案。
天空地一体化三维测绘方案是在大幅度减少人工工作量、弥补卫星遥感存在不足的前提下，充分使用无人机实施测绘，测绘流程如下。
(一)确定测区。
布设一级控制网点，布设像控点。
(二)调用测区已有的相关资料。
相关的纸质、电子二维地形图。
(三)无人机倾斜摄影技术采集测区数据,实施空中三角测绘。
无人机搭载双镜头与另一套无人机搭载单镜头的组合系统进行倾斜影像采集作业。
往返采取测区四个方向多个倾斜影像数据。
同时,导入影像数据及对应的POS 数据。
导入控制点，选择正确的坐标系，通过影像测量编辑器找到控制点的位置。
导入数据并设置完参数后，提交空中三角测量任务，通过反复调整参数设置、像控点刺点位置直到获得满足三维建模与三维测量精度要求的影像。
数据获取这一环节，像控点布设是保证三维测图数学精度的关键。
(四)进行实景三维建模。
外业航拍结束后，内业数据处理。
首先对倾斜影像进行连接自动匹配，对获取的特征点采用多像密集匹配技术自动匹配同名点；然后进行粗点检测，构建自由网，输入像控点坐标，与(三)同步实施,输出空三结果报告完成倾斜摄影影像的空三解算。
通过空中三角测量，解算像片外方位元素，进而进行实景三维模型构建。
经过校对、网格化色彩调整、去暗角等完成三维建模。
(五)利用实景三维模型测图。
先行数据转换，再加载三维数据后，在三维模型上直接绘制地形数据，采集房屋、河流、道路、地貌等地物。
其中，房屋绘制主要利用五点画房进行绘制；等高线可以直接用模型生成，也可以先提取高程点，生成三角网后再生成等高线。
四.飞行器与设备1、 CW-15 固定翼无人机CW-15是纯电动垂直起降固定翼无人机系统，可垂直起降、全自主飞行。
全自主飞行，降落精度在10cm以内，能够满足各种测绘路线的设置。
实时差分和事后差分两种模式同时使用，实时差分主要用于厘米级精准自主垂直降落，后期差分主要用于输出高精度POS数据，确保减少50-80%像控点。
可搭载正射或倾斜设备，最大作业续航时间可达2.5小时，单架次可以完成6平方公里以上1:500；10-15平方公里左右1:1000,20-25平方公里1:2000航测任务。
2、 T-EZ 固定翼无人机该机型为电动无人机，起飞重量可达5KG，最大巡航速度能够达到75公里/小时，续航时间120分钟以上。
能够实施双镜头或者单镜头倾斜摄影或者垂直拍摄，适合测绘航拍工作。
3、 QL 1200（1500）工业级无人机该多旋翼机飞行速度达30km/h，可完成40km以内的巡护需求。
抗风性强，能适应严酷的作业环境；采用2.4G/5.8G双频远距离传输系统,长波长、抗干扰能力强,传输稳定可靠且超视距传输。
能够满足倾斜批拍摄技术的低空房屋、道路、标识等测绘数据的采集。
4、 M600专业级六轴飞行器M600搭载传输系统可使图像超视距传输，可以对一些环境比较恶劣、狭窄的区域进行拍摄。
5、拍摄、探测设备功能能够观察超远距景物细节，获取清晰的现场信息图像；可在光线微弱的环境获得高清晰度图像。
搭载的五镜头拼接倾斜相机总像素超过1.2亿，可获取测区多个角度纹理和位置信息，从而实现三维实景建模。
五.测绘需求协调项首先，接收任务后，本公司将派驻专业人员了解任务目标、测绘需求；其次，派驻管理人员和技术人员现场核查测区，了解测区及注意事项；最后，根据目标任务及测区情况、空域协调情况，会商制定具体的飞行计划文案。
1.确定测绘需求。
2.确定测绘方案。
3.是否有计划外附加测绘项目。
4.组建服务团队，协调测绘航拍车辆、临时办公场所。
5.其他协商事项。
六.测绘前期准备工作1.空军、民航审批与空域申请计划；2.资料准备：测绘的目标任务资料表，见附件1；3.测绘需求沟通；4.测绘航拍线路规划；5.目标飞行计划文案：见附件2；6.测绘航拍设备准备：见附件3；7.其他器材准备：见附件3；8.测绘制度培训与安全教育培训。
七.任务实施1.测绘航拍进度计划基于我公司对国土测绘工作经验，采用基于无人机三维倾斜摄影的实景三维测绘技术，以“解决难题、服务至上”的理念与意识，我公司有能力完成测绘主管部门指定的国土测绘任务。
首先，接收任务后，本公司将派驻专业人员了解任务目标、测绘需求；其次，派驻管理人员和技术人员现场核查测区情况，了解周边环境及注意事项；最后，根据测区及现场情况，会商制定具体的目标飞行计划文案。
①需求会商、现场勘察时间：2019年月日—日（a天）②测绘航拍路线、重难点初次会审时间：2019年月日—日（b天）③现场协调时间：2019年月日—日（c天）④确定起降平台、规划测绘航拍线路时间：2019年月日—日（m 天）⑤计划开始测绘航拍前会审时间：2019年月日—日（2天）⑥计划开始测绘航拍日期：年月日2.人员劳力分配3.实施飞行根据飞行计划，依据实时情况进行测绘航拍飞行。