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无人机应用领域十分广泛,本文主要就无人机在测绘方面的应用做简单介绍和总结。
一、无人机简介
根据具体需求定制的无人机也有很多种,比如军事用途方面的,个人比较关注在测绘方面的应用,而且个人见识有限,常见无人机机型有固定翼和多旋翼,固定翼相对稳定些,操作也比较简单,多旋翼操作相对灵活一些,如果用在测绘方面的话,固定翼的要好一些。
GPS设备主要是用来进行飞机定位,也会存在GPS信号失锁的情况,在有双子芯的无人机中,有两套飞控系统,即双通道定位系统,会大大提高定位的安全性。高清相机是获取产品的主要设备源,根据生产项目的需求,选择合适分辨率的相机。
无人机航飞模式分为三种:手动(不打开GPS定位,完全由飞控手自己控制)、半自动(打开GPS模式,但航线由飞控手自己设计选定)、全自动(打开GPS定位,飞行航线由地面控制点已经设定好),但是起飞阶段必须要使用GPS模式,因为要确定初始位置。

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无人机

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eBee航拍飞机是采用模块化设计,机翼可拆卸,与机体和附件等可同时装入一个便携式的运输箱内。这种箱子体积小,重量轻,非常方便运输和携带。完全符合国际航空运输协会的规定。该eBee无人机非常轻巧,可直接手动操作起飞,无需任何发射架和跑道,并且在整个飞行过程中全自动操作!着陆时,eBee可环形飞行着陆,或者如果空间有限的话,eBee通过先进的地表感应技术,会自动进行直线降落。通过eMotion2软件,在飞行前和飞行过程中,可规划、模拟、监控以及控制飞行轨迹。通过简单的拖放操作,可指定所要飞行的区域,规划飞行路线。单击鼠标,可更新飞行任务,或使eBee回到起飞位置。

Air
Sciences公司宣布,在与环境咨询公司GeosUAS公司协作下,在加利福尼亚州南部一个多风、干涸的湖床上成功使用Aeromapper
Talon无人机完成高分辨率地形测绘项目,验证了Aeromapper
Talon无人机具有在8平方公里左右限定区域范围内,以固定的间隔采集3厘米分辨率DEM和正射影像的能力。

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1、选择应用无人机

在测试过程中,Aeromapper
Talon无人机成功完成了多次飞行,飞行时间长达1.5小时。在地面风速为24.14千米/小时,阵风为30.19千米/小时的情况下,该无人机成功完成飞行和降落,所采集的图像经Pix4D映射器处理,合成具有高质量的地形和正射影像,这相当于从工业级四轴无人机获取的数据。

在测绘领域,往往需要提供高精度的控制点,便于后期数据的处理,这就需要用到地面控制站,需要会同有关部门,经允许后,获得地面控制点,建立地面控制站(图1中不包含),建立控制站之后,可以事先设定飞行航线和飞行计划,这部分需要另行收费,而且个人觉得不太灵活,不能随时改变航线就意味着不能灵活处理地形,个人是不建议的。
二、无人机测绘
测绘领域的最基本数据是高精度控制点,空间点位置信息,高分辨率影像,以及由这些基本数据制作的DOM、DLG、DSM、DEM。
无人机应用在测绘领域,主要是使用无人机快速大面积获得测区的高分辨率影像,获取图像的空间分辨率从cm级到m级不等,这与搭载在无人机上面的高精度数码成像设备(即传感器参数\相机参数)有关。适用于1:2000或更大比例尺地形图测绘及正射影像制作,完全具有高分辨率遥感影像数据获取能力。
影像获取之后,使用相关软件进行影像处理,可生成DEM、DOM、DLG、DSM等4D产品,与此同时,还能生成三维正射影像图、三维倾斜影像、三维景观模型、三维地表模型等三维可视化数据。
无人机外业航拍及处理流程:
1、收集实验区已有的地形地貌资料
2、规划无人机航线
3、利用无人机获取测区影像数据
4、进行相控点(控制点)测量(有差分GPS情况下可以实时获取控制点坐标)
5、内业数据处理
下面就无人机获取影像后的处理流程大致简介一下,相关处理软件有很多,比如IPS,ERDAS
LPS,航天远景开发的,朗视开发的,每个单位和公司都选择不同,但是生成产品必要的处理流程都是大同小异的。

Senses Fly
无人机是由超轻的弹性泡沫塑料制作而成,并内置高清晰度相机。是您应用无人机的选择!

据悉,Aeromapper
Talon无人机是由加拿大Aeromao公司研制的多用途小型固定翼无人机,可集成多种有效载荷,包括带PPk的高分辨率RGB相机、热传感器、多光谱相机以及各种组合,专门用于测绘、勘测、精准农业、监测和监视等任务。

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2、进行飞行任务

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我们所有的无人机都是全自动的,从运输箱中取出后,即可执行飞行任务。操作简便,能够在短短的几分钟内完成飞行任务的规则,让您的测量从此变得轻松自如!

简述之:
1、利用相机参数和概率的POS数据,寻找同名点可以进行影像间的相对定向
2、引入控制点之后,进行空中三角测量,获得影像的外方位元素以及加密点的地面坐标
3、从空三成果中提取DEM,经过正射校正和影像镶嵌,生成DOM
以上只是基础认识,真正落实到项目生产中时,要考虑到各个环节的设计标准,比如飞行平台、飞控系统和地面监控系统各自的性能指标要达到要求。航飞安全作业也有要求,外业作业指标要求,内业处理指标也有要求。

3、绘制航摄图和3D模型

飞行数据采集完毕后,通过PostFlight后处理软件可以快速获得具有地理坐标的正射影像图和创建3D模型图。

3D处理内置16MP高清晰度相机,eBee无人机可以捕获地面分辨率为3至30厘米像素的图片。根据图像分辨率和飞行的航高,单次飞行的覆盖区域可达到1.5-10平方公里。eBee软件包包括PostFlight
Terra 3D。野外现场初始化数据检查后,Terra
3D生成高精度具有地理参考框架的正射影像和数字高程模型。高端用户还可以通过地控制点和线,来进一步优化其模型!

eBee无人机应用领域:

农作物监控

灾害管理

动物观察

测绘

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