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無人機航測如何正確布設(shè)像控點

像片控制測量是在測區(qū)內(nèi)實地測定用于空中三角測量(空三加密)或直接用于測圖定向的像片控制點平面位置和高程的測量工作。

空中三角測量是利用航攝像片與所攝目標(biāo)之間的空間幾何關(guān)系，根據(jù)少量像片平面控制點和高程控制點，計算待求點的平面位置、高程和像片外方位元素的測量方法。像控點是航空攝影測量解析空三加密和測圖的基礎(chǔ)，其位置的選擇、平面位置和高程的測定直接影響到內(nèi)業(yè)成圖的精度。

像片控制測量的布點方案

像片控制測量的布點方案分為：全野外布點方案、非全野外布點方案和特殊情況的布點方案：

1、全野外布點是指攝影測量測圖過程中所需要的控制點，全部通過野外控制測量獲得的，航攝像片控制點不需內(nèi)業(yè)加密，直接提供內(nèi)業(yè)測圖定向或糾正使用。本布點方案精度高，但是外業(yè)控制的工作量大。

只有在測圖精度要求高的測區(qū)，視野開闊，地面聯(lián)測條件良好，或是在小面積測圖情況才選擇使用。以立體測圖儀作業(yè)單模型測圖的布點方案為例：需在測繪面積四角上各布設(shè)一個平高控制點，共計布設(shè)4個平高控制點。

2、非全野外布點方案按航線數(shù)分為單航線和區(qū)域網(wǎng)兩種。

3、特殊情況的布點方案對于航攝區(qū)域結(jié)合處、航向重疊不夠、旁向重疊不夠、水域和島嶼等特殊情況的布點，均應(yīng)按照規(guī)范的規(guī)定進行。

像控點布設(shè)的一般原則

1、像控點一般按航線全區(qū)統(tǒng)一布設(shè)，像控點在測區(qū)內(nèi)構(gòu)成一定的幾何強度。像控點布設(shè)要在整個測區(qū)均勻分布，選點要盡量選擇固定、平整、清晰易識別、無陰影、無遮擋區(qū)域。如斑馬線角點、如房屋頂角點，方便內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理人員查找（如無明顯地標(biāo)可人工噴油漆或撒白灰的方式設(shè)置地標(biāo)）。

如果是大面積規(guī)整區(qū)域，像控可按照左圖品字形布點。如果面積很大區(qū)域，且精度要求較低時，可適當(dāng)抽稀測區(qū)內(nèi)部像控。如果是帶狀測區(qū)，布點需要在帶狀的左右側(cè)布點，可以按照“S”或“Z”字型路線布點。

2、像控點需選擇較為尖銳的標(biāo)志物，盡量選擇平坦地方，避免樹下，房角等容易被遮擋的地方，如果沒有的話可以人工打點，人工像控點應(yīng)該選擇能夠持久存在的東西，如果噴漆寬度不得低于30CM，并且棱角分明。

3、像控點標(biāo)志物尺寸應(yīng)大于70CM，并且不易出現(xiàn)方向性錯誤，明顯顯示是標(biāo)志物的哪一部分。

4、像控點和周邊的色彩需要形成鮮明對比，如果周邊是深色，則標(biāo)志以淺色為主，如果地面周邊以白色為主，則可噴紅色油漆為主。

5、如果選擇地物作為特征點，應(yīng)該選擇比較大的地物，并且提供現(xiàn)場照片2-4張說明像控點的位置，至少包含一張點的近景位置和一張周邊景物位置。

6、布設(shè)完成像空點后需要生產(chǎn)像空點的Google Earth支持的.KML文件, 下圖示例中紅色為檢查點，黃色為控制點，空色框為測區(qū)范圍，圖中控制點均勻分布保證控制網(wǎng)具有一定的強度。

7、像控點布設(shè)的密度，像控點布設(shè)首先要考慮測區(qū)地形和精度要求。如地形起伏較大，地貌復(fù)雜，需增加像控點的布設(shè)數(shù)量（10%~20%）。很多飛機有RTK或者PPK后差分系統(tǒng)，理論上可以減少地面控制點的數(shù)量，可以根據(jù)項目測試經(jīng)驗自行調(diào)整。

像控點示例1

像控點示例2

地物點照片示例

像控點的采集

像控點的采集無論平面控制點，還是高程控制點，其測量工作必須遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則，即先進行整個測區(qū)的的控制測量，再進行碎部測量。常用的像控點采集方式有全站儀、GNSS靜態(tài)、RTK方式，在條件允許下GNSS靜態(tài)方式精度最高，全站儀次之，RTK方式最低。

目前GNSS已廣泛作用，利用GNSS可極大提高像控點外業(yè)測量工作效率。采用GNSS網(wǎng)、CORS站(連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng))，雙基準(zhǔn)站、 RTK等方法，可迅速獲取像控點平面位置與高程。使用RTK方式已經(jīng)可以滿足大部分的測繪作業(yè)需求。

像控點坐標(biāo)的采集采用RTK的方法。為保證像控點和航測相片POS坐標(biāo)系處于同一坐標(biāo)系內(nèi)，使用RTK網(wǎng)絡(luò)差分的方式采集數(shù)據(jù)的時候需要保證無人機連接的網(wǎng)絡(luò)CORS接入點、端口要和RTK接收機連接的一致。

數(shù)據(jù)采集步驟：

1、開機連接CORS得到固定解后一般不要立即測量，首先檢查一下水平殘差HRMS和垂直殘差VRMS的數(shù)值，看其是否滿足項目的測量精度要求，正常情況下不小于0.02m。

2、控制點和檢查點采集分兩次觀測，每次采集30個歷元，采樣間隔1秒。在采集過程中保證對中桿的氣泡始終處于居中狀態(tài)。

3、每個控制點采集完畢后，對像控點至少拍攝3張照片，分別為1張近照、2張遠(yuǎn)照。如果3張不夠可拍攝多張。近照要求攝對中桿桿尖落地處；遠(yuǎn)照的目的是反映刺點處與周邊特征地物的相對位置關(guān)系，便于空三內(nèi)業(yè)人員刺點。

4、控制點、檢查點成果表分開保存，每個點均保存大地坐標(biāo)和投影平面坐標(biāo)。默認(rèn)大地坐標(biāo)為CGCS2000，投影坐標(biāo)為高斯－克呂格投影3°分帶,中央子午線114°。

5、整理控制點、檢查點照片，每一個控制點分別建立一個文件夾，把所拍的控制點照片分類，并放入相應(yīng)點的文件夾中，使點號、點位與照片一一對應(yīng)。在文件夾外保存所有控制點和檢查點的.csv文件。

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