无人机航拍测量与区域网平差技术解决

1、前言前言 无人机因为具有体积小、造价低、使用方便、适应性强等优点而备受世界各国军队的青睐无人机因为具有体积小、造价低、使用方便、适应性强等优点而备受世界各国军队的青睐. .如今，无人机不仅仅被应用于军如今，无人机不仅仅被应用于军事方面，其在民用方面的应用也越来越广泛事方面，其在民用方面的应用也越来越广泛. .无人机体积小，造价和使用成本低、使用灵活、作业效率高，在执行枯燥、长无人机体积小，造价和使用成本低、使用灵活、作业效率高，在执行枯燥、长时间的任务时，具有有人机所不可比拟的优势，因此除了应用于军事以外，还常常用于遥感航拍、抗震救灾、农林业、环时间的任务时，具有有人机所不可比拟的优势，因此除了应用于军事以外，还常常用于遥感航拍、抗震救灾、农林业、环境监测、通信中继和快递服务等方面境监测、通信中继和快递服务等方面. .以农业喷药灭虫为例，南京农机化研究所的无人机，在上海崇明岛进行水稻病虫害航以农业喷药灭虫为例，南京农机化研究所的无人机，在上海崇明岛进行水稻病虫害航空药物喷洒作业时，单台飞机作业效率可以达到空药物喷洒作业时，单台飞机作业效率可以达到1500hm2/h1500hm2/h，每

2、天作业面积，每天作业面积7500750012000hm212000hm2，是地面机械的数倍，人工，是地面机械的数倍，人工喷洒的喷洒的30306060倍，并且可以有效避免漏施误施。倍，并且可以有效避免漏施误施。 无人机遥感系统的应用，主要是利用先进的无人机智能控制技术、定位技术、通讯技术和遥感遥测技术，自动化、智能化无人机遥感系统的应用，主要是利用先进的无人机智能控制技术、定位技术、通讯技术和遥感遥测技术，自动化、智能化地获取地理、环境等空间遥感信息地获取地理、环境等空间遥感信息. .它具有灵活机动、高效快速、精细准确、作业成本低等特点，已经在气象监测、资源开它具有灵活机动、高效快速、精细准确、作业成本低等特点，已经在气象监测、资源开发、自然灾害监测与评估、摄影测量等方面取得了一定的成果发、自然灾害监测与评估、摄影测量等方面取得了一定的成果. .利用无人机遥感系统航拍检测区域来实时获取影像数据，通利用无人机遥感系统航拍检测区域来实时获取影像数据，通过与前时相数据（卫星影像数据）对比分析，可以从中发现疑似违法用地区域，从而实现对土地动态监测和违法用地行为过与前时相数据（卫星影像数据）对比分

3、析，可以从中发现疑似违法用地区域，从而实现对土地动态监测和违法用地行为的实施监督检查，及时掌握土地变化信息，可为集约、节约用地提供科学依据的实施监督检查，及时掌握土地变化信息，可为集约、节约用地提供科学依据2.2.利用无人机搭载非量测数码像机获取低利用无人机搭载非量测数码像机获取低空影像，正以其低廉的价格和极大的便利性吸引了越来越多的关注，成为摄影测量领域的研究热点空影像，正以其低廉的价格和极大的便利性吸引了越来越多的关注，成为摄影测量领域的研究热点. .例如：在利用无人机防例如：在利用无人机防雷方面，通过挂载高分辨率摄像、照相机可以对楼顶的各种接闪器的锈蚀、虚接、倒伏等状况进行检查，从最直观的角度雷方面，通过挂载高分辨率摄像、照相机可以对楼顶的各种接闪器的锈蚀、虚接、倒伏等状况进行检查，从最直观的角度排查防雷装置存在的问题。排查防雷装置存在的问题。 无人机不怕疲劳不怕危险，使用便捷，即使在极限气象条件下，也能进入灾区进行灾情图像信息的获取，为灾害范围和受无人机不怕疲劳不怕危险，使用便捷，即使在极限气象条件下，也能进入灾区进行灾情图像信息的获取，为灾害范围和受灾面积的计算，以及灾害损失

4、的评估提供科学依据，是抗震救灾的有力武器灾面积的计算，以及灾害损失的评估提供科学依据，是抗震救灾的有力武器.2008.2008年年5 5月，四川汶川里氏月，四川汶川里氏8.08.0级大地震发生级大地震发生后，民政部国家减灾中心等单位立即携带两架后，民政部国家减灾中心等单位立即携带两架“千里眼千里眼”无人机航空遥感系统赶赴灾区，投入到抗震救灾的第一线无人机航空遥感系统赶赴灾区，投入到抗震救灾的第一线. .该该“千千里眼里眼”无人机航空遥感系统采用低空侦察拍摄的方式，对北川县震后的景象进行拍摄，并通过卫星通信系统将图像传回，无人机航空遥感系统采用低空侦察拍摄的方式，对北川县震后的景象进行拍摄，并通过卫星通信系统将图像传回，为灾情的评估和救灾的决策提供强有力的科学依据。为灾情的评估和救灾的决策提供强有力的科学依据。市场调研市场调研 无人机智能遥感网属于低空物联网，是无人机无人机智能遥感网属于低空物联网，是无人机+ +人工智能人工智能+ +地理信息地理信息+ +物联网物联网+ +大数据的融合创新应用，也是数字新大数据的融合创新应用，也是数字新基建的重要组成部分。基建的重要组成部分。 以无人机基

5、站为载体，以地理空间智能（以无人机基站为载体，以地理空间智能（GeoAIGeoAI）为核心，集成多型号无人机、多功能传感器和机载）为核心，集成多型号无人机、多功能传感器和机载AIAI计算模块，计算模块，构建空地协同的组网模式，实现对地表资源的高精度、高频次、全自动、立体化监测。构建空地协同的组网模式，实现对地表资源的高精度、高频次、全自动、立体化监测。 无人机智能遥感网改变了无人机应用的方式，使无人机从工具、系统向平台转换；无人机智能遥感网改变了无人机应用的方式，使无人机从工具、系统向平台转换； 增强了地表高精度数据获取与动态监测能力，降低了用户门槛和使用成本，极大地拓展了无人机遥感的市场空间增强了地表高精度数据获取与动态监测能力，降低了用户门槛和使用成本，极大地拓展了无人机遥感的市场空间现阶段，在无人机行业高新技术领域，我国与国外处于并跑，消费级无人机已处于领跑。现阶段，在无人机行业高新技术领域，我国与国外处于并跑，消费级无人机已处于领跑。但我国在无人机系统与现有空中交通管理体系的集成方面尚存在很多问题，受限于无人机的设备能力和运行概念的但我国在无人机系统与现有空中交通管理体系的集成

6、方面尚存在很多问题，受限于无人机的设备能力和运行概念的限制，目前无人机主要在隔离空域内飞行，无法与有人机协同共域飞行，在很大程度上阻碍了无人机产业的发展。限制，目前无人机主要在隔离空域内飞行，无法与有人机协同共域飞行，在很大程度上阻碍了无人机产业的发展。无人机在使用方面的低门槛、随机性、隐秘性等特点，也存在引发安全事件、侵犯隐私权等风险威胁。无人机在使用方面的低门槛、随机性、隐秘性等特点，也存在引发安全事件、侵犯隐私权等风险威胁。随着科技的进步和应用需求的发展，我国无人机的种类、数量迅速增加，应用领域日益拓展，由此带来了国家安全、随着科技的进步和应用需求的发展，我国无人机的种类、数量迅速增加，应用领域日益拓展，由此带来了国家安全、航空安全和公共安全等方面的诸多问题。航空安全和公共安全等方面的诸多问题。低空经济发展高度依赖低空新基建的完善程度，但低空经济目前既缺乏空中交通规则，又缺少低空监视系统，也谈低空经济发展高度依赖低空新基建的完善程度，但低空经济目前既缺乏空中交通规则，又缺少低空监视系统，也谈不上低空安全走廊不上低空安全走廊主要内容vv无人机与倾斜影像发展背景无人机与倾斜影像发展背

7、景vv无人机影像空三处理技术无人机影像空三处理技术vv五倾斜影像区域网平差五倾斜影像区域网平差vv测绘无人机发展展望测绘无人机发展展望无人机与倾斜影像发展背景vv无人机摄影测量发展环境vv数字摄影测量发展vv无人机技术争奇斗艳vv摄影测量与计算机视觉无人机摄影测量发展环境vv数字摄影测量发展数字摄影测量发展数字摄影测量发展数字摄影测量发展行业门槛大大降低行业门槛大大降低vv无人机技术发展无人机技术发展无人机技术发展无人机技术发展争奇斗艳争奇斗艳vv计算机视觉发展计算机视觉发展计算机视觉发展计算机视觉发展计算机视觉与摄影测量的关系计算机视觉与摄影测量的关系计算机视觉有影响力的成果（一日建罗马）计算机视觉有影响力的成果（一日建罗马）摄影测量人的对策摄影测量人的对策数字摄影测量发展vv数字影像和计算机发展催生数字摄影测量数字影像和计算机发展催生数字摄影测量数字影像和计算机发展催生数字摄影测量数字影像和计算机发展催生数字摄影测量vv 随着数字传感器技术的发展，尤其是随着数字传感器技术的发展，尤其是随着数字传感器技术的发展，尤其是随着数字传感器技术的发展，尤其是CCDCCDCCDCCD器件和器件

8、和器件和器件和CMOSCMOSCMOSCMOS器器器器件的迅速发展，利用件的迅速发展，利用件的迅速发展，利用件的迅速发展，利用CCD(CCD(CCD(CCD(或或或或CMOS)CMOS)CMOS)CMOS)像机不需要胶片就可直接像机不需要胶片就可直接像机不需要胶片就可直接像机不需要胶片就可直接获得被测物的数字影像，这种直接基于数字影像的进行摄影获得被测物的数字影像，这种直接基于数字影像的进行摄影获得被测物的数字影像，这种直接基于数字影像的进行摄影获得被测物的数字影像，这种直接基于数字影像的进行摄影测量称为数字摄影测量测量称为数字摄影测量测量称为数字摄影测量测量称为数字摄影测量vv 处理设备由精密机器设备到精密数值计算处理设备由精密机器设备到精密数值计算处理设备由精密机器设备到精密数值计算处理设备由精密机器设备到精密数值计算数字摄影测量发展vv摄影测量平民化摄影测量平民化胶片到数字、精密机器转化为数值计算胶片到数字、精密机器转化为数值计算一台普通一台普通PCPC可完成摄影测量任务可完成摄影测量任务从业门槛大大降低从业门槛大大降低自动化程度大大提高减少对人的依赖自动化程度大大提高减少对人的

9、依赖vv摄影测量行业特点摄影测量行业特点技术驱动（模拟解析数字、胶片到数字、技术驱动（模拟解析数字、胶片到数字、GPSGPS像控点）像控点）具备爆发增长的条件（门槛低、需求大、光线到光束）具备爆发增长的条件（门槛低、需求大、光线到光束）进军大比例尺进军大比例尺无人机技术争奇斗艳黄蜂无人机vv飞机原型是由飞机原型是由AEROVIRONMENAEROVIRONMEN公司建造的战场空公司建造的战场空中战术微型航空器（中战术微型航空器（WASPBLOCK3WASPBLOCK3型）系统。型）系统。vv黄蜂无人机通过固定的翅膀获得上升力，并通过螺黄蜂无人机通过固定的翅膀获得上升力，并通过螺旋桨获得推动力，螺旋桨的动力来自一个旋桨获得推动力，螺旋桨的动力来自一个10W10W的电的电动马达。动马达。黄蜂无人机最大高度范围大约三英里，续航能力黄蜂无人机最大高度范围大约三英里，续航能力大约大约1 1个小时。个小时。vv三种黄蜂尺寸大小：三种黄蜂尺寸大小：BLOCK1:BLOCK1:长长5 5英寸，英寸， 宽宽1313英寸，英寸，0.40.4磅磅BLOCK2BLOCK2：长：长6 6英寸，英寸， 宽宽161

10、6英寸，英寸，0.60.6磅磅BLOCK3BLOCK3：长：长1515英寸，宽英寸，宽2929英寸，英寸，0.90.9磅磅 全球鹰v诺斯罗普格鲁曼公司的RQ-4Av“全球鹰”是美国空军乃至全世界v最先进的无人机。v“全球鹰”最大飞行速度740KM/H，巡航速度635KM/H，航程26000KM，续航时间42H。可从美国本土起飞到达全球任何地点进行侦察。v机上载有合成孔径雷达、电视摄像机、红外探测器三种侦察设备，以及防御性电子对抗装备和数字通信设备。摄影测量与计算机视觉的联系与区别v摄影测量是测绘学科的一个分支，它是对由摄影机提取的影像（二维）进行量测，测定物体在三维空间的位置、形状、大小、乃至物体的运动。摄影测量在近百年的历史中经历了：模拟、解析与数字摄影测量三个阶段。 当被测物体的尺寸或摄影距离小于100米时的摄影测量称之为近景摄影测量（CLOSE-RANGEPHOTOGRAMMETRY）摄影测量与计算机视觉v计算机视觉的研究目标是使计算机具有通过二维图像认知三维环境信息的能力，这种能力将不仅使机器感知三维环境中物体的几何信息，包括它的形状、位置、姿态、运动等，而且能对它们进行描述、

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