分类号__________ _单位代码___________学号_________ __密级___________本科毕业论文（设计）无人机低空摄影测量成图精度研究院（系）名称：专业名称：年级：学生姓名：指导教师：年月日目录摘要 (4)Abstract (5)前言 (6)一、无人机低空摄影测量系统及其关键技术 (6)（一）低空摄影测量系统 (6)1.快速机动的响应能力 (7)2.高分辨率遥感影像数据的获取能力 (7)3.成本低，安全可靠 (7)（二）低空摄影成图的关键技术 (8)1.摄影外业控制测量 (8)2.摄影内业处理技术 (8)二、无人机低空空摄影测量成图精度研究分析 (9)（一）无人机低空摄影测量成图精度的影响因素 (10)1.影像的重叠度 (11)2.像片倾斜角与旋偏角 (11)3.航带弯曲度 (12)4.航带内最大高差 (12)（二）测区像片控制点的分布 (12)（三）精度分析 (12)1. 理论精度分析 (15)2.实际地形图精度分析 (15)3.DOM实际精度分析 (17)结论及展望 (19)（一）结论 (19)（二）展望 (19)参考文献 (22)致谢 (22)摘要无人机技术由于其具有时效高、分辨率好以及较低的成本、风险、可重复性等优势，应用非常广泛，譬如在地震中测量中的应用，自然灾害的检测以及气象的检测等。
对于无人机低空摄影测量技术，由于可以实现大面积且常规方法难以摄影的地区、已发生突发自然灾害的地区的摄影测量，因而已成为现今获取地理数据常用的技术手段。
本文以低空数字摄影测量系统为研究对象，着重就无人机低空摄影测量成图精度进行分析，包括试验数据的获取，摄影质量的检测，测区的像片控制点分布以及数据处理精度，最后比较得出结论。
希望通过本文无人机低空摄影测量成图精度的分析，为相关人员提供借鉴和参考。
关键词：无人机技术；无人机低空摄影测量技术；成图精度研究AbstractDrone technology since it has limitation, good resolution, low cost, high risk, the advantages of the repeatability, application is very broad, such as the application of the measurement in the quake, the detection of natural disasters as well as the meteorological detection, etc. For unmanned aerial vehicle (uav) low-altitude photogrammetry technology, because the photography can be difficult to achieve large area and conventional methods of region, the sudden natural disasters has occurred of photogrammetry, and thus has become a current geographic data commonly used technical means. Taking low-altitude digital photogrammetric system as the research object, mainly on uav low-altitude photogrammetry mapping accuracy is analyzed, including the test data acquisition, photographic quality detection, the photo control point distribution and precision of data processing of measuring area, the final conclusion. Hope that through this article uav low-altitude photogrammetry mapping accuracy analysis, providing reference for relevant personnel.Key words:Unmanned aerial vehicle (uav) technology; Unmanned aerial vehicle (uav) low-altitude photogrammetry technology; Mapping accuracy前言近年来，我国经济不断发展，技术不断进步，信息化程度不断加深，人们对遥感影像的分辨率以及实时性和时效性都提出了很高的要求。
但传统的测绘方法很难满足这些要求，要借助常规测量仪器开展测量工作，存在效率低、周期长等不足，而卫星遥感技术获取的影像分辨率较低；在现有技术条件下，航空摄影测量成为获得高分辨影像的首选技术手段, 但是传统航空摄影测量对外界条件的依赖性较大，相关工作的开展也并不顺利。
基于无人机的低空摄影测量技术得以广泛应用，由于其特有优势，较低的成本以及较高的时效性、分辨率，同时由于其较低的消耗以及风险性等，且可实现较大面积，较难测绘以及较易发生冲突的地区的测量，应运而生。
作为一种新的测绘手段，对其成图精度的分析，探讨其影响因素，对于无人机低空摄影测量技术具有非常重要的作用。
基于此，本文探讨了基于无人机低空摄影测量成图的精度。
对于无人机低空摄影测量技术，国外已经进行相当广泛的研究。
国内研究虽然起步较晚，但也应经取得了很大的进步。
一、无人机低空摄影测量系统及其关键技术（一）低空摄影测量系统无人机是一种以无线电遥控设备或由自身程序控制为主的不载人飞机，即是利用无线电遥控设备，实现无人驾驶的飞机。
其搭载高分辨率CCD 数码相机作为遥感平台，形成了无人机低空航摄系统。
无人机低空摄影测量技术的测量系统，包括：无人飞行平台，飞行导航与控制平台，地面的监控，任务设备，数据传输系统等。
它可以快速高效地获取高分辨率遥感影像，并运用无人机航摄遥感影像内业处理工作站对数字影像数据进行批量处理，按照内业规范精度要求制作地形图、DOM、DEM、DSM 及相关专题图等地理信息产品。
总之，无人机低空航摄技术是集成了高空拍摄、遥控、遥感、以及航空摄影测量的新型应用测绘技术，以数据快速处理系统为技术支撑，具有对地快速实时调查监测能力。
无人机低空摄影测量技术具有在云下低空飞行的能力。
与卫星航天光学遥感和大飞机航空摄影等常规航摄系统相比，具有以下优点：1.快速机动的响应能力无人机运输便利，车载系统可快速到达指定目标区域，对天气依赖小，起降受地形条件影响小，无需专用机场支持，可以通过弹射或者地面方式如草地、空地、道路等多种地域快速起飞，用滑行或伞降的方式回收，可及时准确地获取实时、直观和可靠的遥感影像，有效地提高地理信息获取的时效性、针对性、准确性和科学性。
2.高分辨率遥感影像数据的获取能力无人机低空航摄系统可获取高分辨率遥感影像和POS 定位数据，并可搭载不同的传感器，获取多时相、多光谱、多分辨率的遥感数据。
无人机平台搭载的数码成像设备，具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力，可获取厘米级分辨率的遥感影像，可制作大比例尺DLG、高分辨率DOM、高精度DEM 等数字地理信息产品。
3.成本低，安全可靠由于无人机的体型小，耗费低，无需专用的起飞和停放场地，其使用和维护成本远远低于载人飞机系统和遥感卫星。
无人机航摄系统可以通过测控地面站设计飞行航线，飞行导航控制系统保证无人机按规定航线飞行，影像数据可通过数据链实时或准实时传输至地面控制端，因此，即使无人机受损，也能保障人员安全和数据安全，并可进入沙漠、突发自然灾害和放射性灾害等困难地区进行航拍作业。
综上所述，与卫星、载人航空等遥感平台相比，无人机遥感具有明显的技术优势，但是仍存在缺陷，主要包括：复杂的地形条件对无人机飞行和操控的影像较大；恶劣的天气（如大风、大雾、大雨、大雪等）影响无人机的航拍工作，无法获取高质量清晰的遥感影像。
（二）低空摄影成图的关键技术摄影外业控制测量包括基础控制测量和像控点联测，主要任务是为空三加密提供像片控制点的物方大地坐标和影像上具体的刺点位置，目的在于把航摄数据与大地测绘成果联系起来，使航摄遥感影像量测具有与地面测量相同的数学关系。
像片控制点的量测精度直接影响数字产品的精度，因此，根据外业规范要求，提出像片控制点的布设和测量优化设计方案。
本文采用DPGrid 软件和Virtuozo 全数字摄影测量工作站进行无人机低空影像数据的内业处理过程，主要包括影像数据预处理、自动空三加密和3D 产品生产。
无人机低空摄影成图的关键技术是影响数据的预处理技术，影响匹配的技术以及3D产品的输出技术。
无人机低空摄影成图的处理关键是对这三个过程的处理。
对于影响匹配来讲，重点是进行特征点提取，匹配测度，以及匹配策略。
1.摄影外业控制测量外业控制测量由基础控制测量和像控点联测构成，通过前者与地面测量保持同步一致的数学关系，通过后者保证地理信息数字产品的精度。
像片控制点有三种类型可供选择，即平面控制点、高程控制点和平面高程控制点，结合航测成图精度的具体内容，各控制点的布设应满足全测区统一布设、统一测量、成图满幅等要求，对于地形较为复杂、对成图精度要求较高的摄影测量，应选择全野外布点，所用到的像片控制点均由外业测定; 而大地坐标像片控制点的布设，可进行非全野外布点，以空中三角测量方法便可获取加密点的大地坐标，根据实际情况选用航带网法布点方案或区域网法布点方案，联测通常采用分级控制的方式，在GPS 等控制测量基础上，参照低空数字航摄测量外业规范要求完成像片控制点的布设。
2.摄影内业处理技术内业数据处理包括数据预处理、自动空三加密和3D 产品生产三部分内容，其中数据预处理的流程为: 影像、相机和POS 资料→设置测区参数→影像预处理→导入POS、设置航带→调整航带对应关系，该流程核心部分影像预处理，包括畸变差改正、Wallis 滤波变换、生成快视图和金字塔影像等环节，畸变差是系统误差的一种，对其进行改正可从原始影像出发，运用相机检校，还可以对像点坐标进行纠正，结合灰度插值法来改正图像，即将彩色影像转变为灰度影像， 然后映射到给定的灰度方差值，通过局部影像的转变来干烧图像的质量，然后采取从粗到精、不断细化的分级匹配策略，建立金字塔影像。