固定翼、免像控、相对精度优于10cm，农村不动产项目验证

前言

在航测外业作业中，布设相控点应该是耗时最多的工作，繁琐而辛苦。本次，中水成勘院联合成都睿铂，以睿铂DG4pros五镜头倾斜相机为载荷，纵横CW10型固定翼无人机为载机，共同进行免像控相对精度项目验证。希望本次验证能为行业实现免像控作业提供一些思路。

本次项目目的：在免相控的条件下，现场使用皮尺、测距仪等工具，对建筑物边长进行测量。将实地测量获取的数据与真三维模型中相同地物量取的值进行对比，若中误差DS≤10cm，即认为相对精度满足该项目要求。

1

项目背景

为提高农村不动产工作效率，中水成勘院和联合成都睿铂科技有限责任公司，于2019年8月29日展开项目验证，目的是测试以固定翼无人机为载机时，睿铂DG4pros五镜头相机获取的素材生产的模型，能否在不使用控制点的条件下，满足本次农村不动产测绘工作要求。

本次项目实例：位于四川省德阳市某地区，测区整体地势平坦，总面积约0.2平方千米，建筑多为1~3层低矮房屋，地形高差在15米以内，地物类型包含低矮房屋、农田、树林及池塘等。

2

项目准备

2.1 控制点布设

根据地籍规范要求，在测试范围内，间隔100-150米左右布设一个控制点，但因测区实地限制，本次测试共布设11个控制点。但控制点仅作为验证依据，与无控制点数据生产的三维模型进行相对精度对比。

测区及控制点布设位置

做像控点经常会遇到一些“可爱”的小动物

所以随身要带个杆子，用于防身

现场控制点喷绘及测量

现场控制点喷绘及测量

2.2 航线设计

本次测试采用CW10型垂起固定翼无人机搭载DG4pros相机，以航向80%，旁向重叠度75%的重叠度，按地面分辨率2cm采集数据。测区航线外扩宽度100米，航飞总面积0.45平方千米，一个架次即可完成作业。

设计航速为18m/s，但由于测区环境的影响，无人机在作业时环境风力较大，最高航速达到25m/s。在这样的速度下进行作业，对载荷相机的拍摄和储存速度是一个极大的考验，而睿铂DG4pros是市面上仅有的一款曝光间隔时间能达到0.6s的全画幅倾斜摄影相机，能够满足本次测试的飞行需求。

航线规划

2.3 影像获取

起飞前进行无人机和相机安全检查，寻找视野开阔，地势平坦的地方作为无人机起降场，观察空域内是否有高压线等障碍物，做好飞前准备。

本架次航飞时间约35分钟，共获取航片数3000张，影像清晰，满足空三建模要求。

3

数据处理

航飞数据先使用SkyScanner软件进行数据预处理。软件可将获取的数据自动进行分盘、重命名、姿态解算并生成CC软件支持的区块文件。由于倾斜摄影技术特点，航线需要外扩，边缘部分航线会产生许多冗余数据，影响处理效率。使用SkyFilter软件则可以剔除冗余航片数据，提升空三处理效率。

剔除前航片总数共计3000张，空三时间为2小时47分，而使用SkyFilter软件剔除多余航片之后，有效航片数共计1451张，剔除废片1549张，剔除率达51.6%！废片剔除后空三时间仅为31分钟。这是由于固定翼转弯半径较大，采集了很多无用数据。若不进行剔除，空三时间将大大增加，数据分层的概率也会上升。

值得注意的是，本次项目中，重投影误差均方根（RMS）值已小于0.5pixels!

节约时间2小时16分！

4

模型展示

5

相对精度验证

本次验证项目中，使用皮尺和激光测距仪实测房屋共21栋，因为篇幅限制，这类仅选3栋房屋作为例子进行展示

实地测量7.21m;模型测量：7.17m

实地测量10.41m;模型测量：10.40m

实地测量10.718m;模型测量：10.71m

在本次验证项目中生产两种模型：

第一种为不添加控制点，直接使用固定翼无人机pos数据生产模型；

第二种为使用控制点，配合固定翼无人机pos数据，刺点空三纠正后再生产模型（作为对比验证）。

以下是实测数据与模型上测量数据对比一览表。

由上表得出，在添加控制点得出的模型中，房屋尺寸与实测尺寸中误差Ds1=0.0363m，未添加控制点得出的模型中，房屋尺寸与实测尺寸中误差Ds2=0.0418m，两者均满足Ds≤10cm相对精度要求，但添加控制点的模型相对精度略优于未添加控制点的模型。

尾声

必须要提的是，本次相对精度验证项目中，仍然存在不足之处。

1、测区面积略小，有效面积仅为0.2平方千米，在面对大面积的项目时候，相对精度还有待验证。这里，睿铂希望能够获得更多合作伙伴的支持，共同探索倾斜摄影技术更广阔的的应用空间。

2、相对精度的验证，很大程度上取决于模型本身效果。若模型中房屋边角线不直，拉花严重，肯定对房屋尺寸的测量结果影响较大，这也是目前行业内地籍测量中普遍存在的问题。DG4pros是目前睿铂技术含量最高的产品，以其全画幅2.1亿总像素量、低色散，低畸变等特点，是良好建模效果的保证。

关于DG4pros

作为倾斜摄影技术应用的开拓者，睿铂在不断探索倾斜摄影技术更广阔的发展空间。在不断前行的路上，我们致力于更好地服务于客户，持续为客户创造价值。希望睿铂所有产品能成为测绘人手中的利器，帮助他们解决在生产生活中遇到的问题

DG4pros是目前市面上性能最先进的倾斜摄影相机，往期的文章中有关于它的技术介绍，在这里为大家做个汇总，感兴趣的客户可以去看看。