無人機航測怎么進行航線規劃？（附航測整體流程）

無人機航測是傳統航空攝影測量手段的有力補充，具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業成本低、適用范圍廣、生產周期短等特點，在小區域和飛行困難地區，高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢。

一般來說，無人機航測流程如下：
1.區域確定（客戶需提供航拍區域矩形四角84坐標）；
2.現場勘察（飛行空域、起降場地、空中管制）；
3.航線規劃（飛行航線、作業高度、飛行架次）；
4.任務載荷設定（數碼影像、膠片、視頻、監控）；
5.簽訂合同（預付款、作業約定、驗收標準）；
6.執行飛行（飛行器運輸、飛行作業、安全保障）；
7.確驗效果（成片數量、航攝范圍、圖像質量）；
8.后期制作（糾偏、拼圖、配準、剪輯、輸出）；
其中，航線規劃是制作高質量影像圖的關鍵，是無人機航測外業中的重要內容之一。航線規劃需要根據測區的地形地貌來進行設計，且必須保證的足夠重疊率，因此，無人機航線規劃需要綜合考慮各方面因素，以保障飛行安全和滿足影像后期處理需求。下面，我們一起來看下無人機航測如何規劃航線。

1.明確航測范圍
航線規劃軟件的參考底圖數據大多來源于谷歌地圖。規劃航線之前，有必要在Google Earth中確定項目航飛范圍，了解測區地貌，并進行合理的飛行架次劃分，優化航飛方案，提升作業效率，避免撞機事故發生。對于大城市、機場或高海拔地區，航測之前首先應申請空域。

2.飛行環境
外業航飛前，需要根據測區等相關資料對無人機系統性能進行評估，判斷飛行環境是否滿足飛機的飛行要求。影響無人機飛行的因素主要包括以下四個方面：
1）海拔。測區的海拔應該滿足無人機的作業要求，無人機飛行的高度應該大于當地的海拔和航高。

2）地形、地貌條件。地形和地貌主要影響無人機成圖的質量，對于地面反光強烈的地區，如沙漠、大面積的鹽灘、鹽堿地等，在正午前后不宜攝影。對于陡蛸的山區和高密集度的城市地區，為了避免陰影，應在當地正午前后進行攝影。

3）風氣和風向。地面的風向決定無人機起飛和降落的方向，空中的風向對飛行平臺的穩定性影響很大，盡量在風力較小時進行攝影航測。
4）電磁和雷電。無人機空中飛行平臺和地面站之間通過電臺傳輸數據，要保證導航系統及數據鏈的正常工作不受干擾。在實際到達現場時，應記錄現場的風速、天氣、起降坐標等信息，留備后期的參考和總結。

3.確定航高
像片比例尺定義為像片上的線段與地面上相應水平線段之比：
1/m = f/H   (1)
公式(1)中，H為相對測區平均水平面的高度，f為相機中心到像平面的距離垂距即焦距。
航測比例尺的選定取決于測圖比例尺，大體與測圖比例尺相當。選定了相機和比例尺以后，可根據公式(1)計算航高。在飛行時，飛機應按照預定的航高飛行，同一航線內各攝站的航高差不得大于40m。
4.確定分辨率
理想情況下，飛機和航攝基準面是保持一定相對高度的，維持某特定高度即可獲取一定分辨率的圖。但實際上，被攝地表往往是有起伏的，導致分辨率低。
仿地飛行可以減少由于飛行相對高度不同而帶來的誤差。但是仍有很多誤差無法避免，因此應根據規范要求，要充分結合實際地形，適當降低航高，飛行過程中按優于規定分辨率的要求進行航飛。
5.重疊度確認
為滿足航測成圖的要求，一般規定：航向重疊度為60%，最少不得少于53%；旁向重疊度為30%，最少不得少于15%；當地形起伏較大時，還需要增加因地形影響的重疊百分數 。
重疊度越高，相鄰兩張影像上的同名地物點也就越多，匹配的同名點數量也就越多，定位精度也就越高，但是重疊度的增加又會導致影像的數量增多，增加了內業數據處理的工作量，因此，像片重疊度需要根據具體的項目需求確定，具體可以參考以下項目。

根據項目需求不同，重疊度可做以下調整：
航測地形圖：航向重疊度一般為80%，旁向重疊度一般為60%，記為(80x60)。
正射影像圖，航向重疊度一般為70%，旁向重疊度一般為60%，記為(70x60)。
無人機三維建模：航向重疊度和旁向重疊度至少均為70%，記為(70×70)。
6.判斷天氣情況
天氣的好壞直接影響到航測影像的效果，因此無人機航測作業前，要掌握當前天氣狀況，并觀察云層厚度、光照強度和空氣能見度。
正中午地面陰影最小，在日出到上午9點左右，下午3點左右到日落的兩個時間段中，光照強度較弱且太陽高度角偏大，部分測區還可能碰到霧霾。這些情況可能導致采集到的建筑物背陽面，空三匹配精度差，紋理模糊且亮度很低，最終影響建模效果，嚴重影響視覺觀感。 
最為適宜的航測氣象條件：
1）薄云晴天：光亮度和光照度使影像色彩還原度比較好
2）無風：保證成像清晰度
3）地表干燥：可避免地表干濕度隨時間變化影響影像質量
4）無積雪：獲取真實地表影像
4）無霧霾：保證清晰度的重要條件
7.規劃航線
無人機航跡規劃是任務規劃的核心內容，需要綜合應用導航技術、地圖信息技術以及遠程感知技術，以獲得全面詳細的無人機飛行現狀以及環境信息，結合無人機自身技術指標特點，按照一定的航跡規劃方法，制定最優或次優路徑。因此，航跡規劃需要充分參考電子地圖的選取、標會、航線預定規劃以及在線調整時機。
航線規劃一般分為兩步：首先是飛行前預規劃，即根據既定任務，結合環境限制與飛行約束條件，從整體上制定最優參考路徑；其次是飛行過程中的重規劃，即根據飛行過程中遇到的突發情況，如地形、氣象變化、未知限飛禁飛因素等，局部動態地調整飛行路徑或改變動作任務。
常用的航線規劃方案有兩種，一種是“S”形航線，另一種是構架線。

8.飛行設置
一般我們選相機角度是45度，所以在畫航線時，要超出所測的范圍，這樣才能把所測局域拍全。飛行高度要超過飛行區域內所有障礙物，以免飛行過程中撞高建筑物。
設置好俯仰角，正射影像圖一般為-90°，拍攝3D立體時一般為-45°。
設置好返航高度，確保返航時不會碰撞到障礙物。
9.開始飛行
檢查任務沒有問題后，點擊右上角的飛機按鈕，程序開始上傳任務和自檢：無人機連接情況、電池電量、GPS定位情況、攝像機狀態、返航點位置、無人機是否靠近測區、遙控器檔位設置等，通過后就可以點擊飛行了。

除了上述要求外，航測還必須遵循下列要求，以保證航測的成像質量。
1）選擇或等待較好的天氣，盡量避免陰影的出現；
2）盡量縮短同一架次內相鄰航線間的飛行間隔（航行不宜過長）；
3）盡量縮短同一天內、同一分區內、相鄰架次、相鄰航線間的飛行間隔（要有連續性）；
4）盡量選擇相同時間點飛行，以避免太陽角度帶來的差異；
5）盡量縮短同一人物區的作業周期，合理安排飛行計劃。

不同日期以及天氣的不同拍攝的照片導致模型合并的時候出現明顯的色差
在無人機航測中，為了簡化無人機航測流程，我們一般會應用EFly智能航測軟件。
EFly智能航測軟件是一款集合了多種無人機航測技術的自動數據采集終端，軟件踐行“平民化”無人機航測整體解決方案，充分研究航測一體化整體流程，讓廣大CAD用戶全面掌握無人機航測高精度生產流程。

EFly智能航測軟件具有以下模塊：
1.產品基本模塊
支持最新大疆精靈4RTK（可編程遙控器版）、可自適應識別無人機型號，根據不同機型自動識別鏡頭參數，計算飛行分辨率，提示飛行距離信息，最大程度保證無人機飛行安全及提高作業效率。
2.區域測繪模塊
1）正射影像采集：具備矩形快速航測功能，根據參數設置，繪制出飛機理論拍照點，拍照數量、支持正射數據采集。
2）國家坐標系掛接：具備矩形5架次傾斜攝影數據采集；支持3架次快速優化傾斜數據采集。
3）不規則區域影像采集：支持多邊形航測功能，根據圖面繪制范圍進行任意多邊形正射和傾斜攝影，多邊形繪制過程支持精確捕捉已有圖面點線坐標數據；支持多邊形飛行方向角度調整。
3.帶狀航測模塊
具備飛行任務靈活配置功能，配置內容包括但不限于飛行航線、飛行高度、航高基準面高度、旁向重疊、航線重疊、傾斜角度，且應有參數設置界面。
4.全景采集模塊
支持飛機當前點全景采集、指定點和航高全景采集；單架次沿線多點的全景資產采集工作；根據線路起始點，實現點高或變高飛行全景采集。
EFly智能航測軟件詳情：EFly智能航測軟件
航測完成后，收集到的影像數據，可以利用ContextCapture實景建模軟件進行建模。
ContextCapture是一款可由簡單的照片和/或點云自動生成詳細三維實景模型的軟件。
ContextCapture具有高兼容性，能對各種對象各種數據源進行精確無縫重建，從厘米級到公里級，從地面或從空中拍攝。只要輸入照片的分辨率和精度足夠，生成的三維模型是可以實現無限精細的細節。
ContextCapture具體建模過程，請掃描下方二維碼，申請ContextCapture軟件培訓：
ContextCapture軟件詳情：ContextCapture（CC）實景建模軟件 
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