无人机测绘0基础入门到放弃（五）

春节假期实在是太无聊了，尝试更新一下文章吧。大家也要注意身体健康啊。

像控点布设

像控点布设其实包括两部分内容，一部分是设置像控点，一部分是测量像控点坐标。那么，像控点是个什么东西呢？

像控点其实就是图像控制点，就是在航片上和地面上都能找得到对应的点，比如在操场的地面上画个十字，航拍采集数据时，采集到了这个点；然后又在地面上用传统测量方法将这个点坐标测量了出来，这就完成了外业像控点布设。

像控点是控制点的一种分支，控制点方式是控制误差累积传播的一种手段。举个不太恰当的例子，比如说，你用一把30cm长的尺子去测量一个边长约10m的桌子，由于尺子太短，你需要多次测量，由于下一次测量基于上一次测量的结束端点，由于普遍存在的测量误差，当量到最好一尺时，实际上是积累了之前将近10m距离的所有误差。假设每尺的中误差是0.5mm，10m全长需要测34个尺段，那么总体误差大概是0.5*34=1.7cm。如果这个精度不能满足实际使用要求，我们就要想办法改进测量的方法，最简单的方法是直接找个10m长的尺子，测量精度一下就提高到0.5mm。如果说有控制点的作用的话，比如我们有一根2m长的尺子，则只需5次测量就完成，那么如果每次测量精度不变，这样精度可以达到0.5*5=0.25cm精度一下提高了，但我还想测量出0.5m位置前后的桌子上的斑点，2m的尺子没法做到更精细的测量了，这时候再使用30cm的尺寸在2m尺段内部进行测量即可，由于不用测整个10m那么长，在2m内的精度也相对较高。这个例子中，2m的尺子就相当于控制，控制了30cm的尺子在2m尺段内误差不超过0.5*（2/0.3）=0.35cm。

这个例子不是特别的恰当，如果想深入了解的话，还是要学学专业知识能理解的更透些。不过可以大概做个说明吧。

相对精度

相对精度指的是测绘产品内部的相对精度，比如楼长度，线长度，井盖距墙角的距离等等。

绝对精度

学过物理参考系的同学都知道，哪有什么绝对，只是看参考系是什么而已。所谓绝对，就是相对于测绘系统坐标系而言的。实际上是大家把所有成果都往这个坐标系上堆，所以不存在因为坐标系不同而造成数据对不上的情况。但是，大多数测绘外行们不了解这个概念，为啥要做那么高精度？因为你精度低你干完了，我挨着你测个图跟你对不上，那么咱们俩是谁测错了？当然，如果自己使用的数据自己测，我也不需要跟别人拼接，那没问题，可是这样是不是太浪费人力物力财力了？在那个算力都匮乏的时代，是不可能给你重复测量机会的。（现在算力丰沛了，就为所欲为？）

我们IT从业者常使用的WGS84坐标系，一般不会直接用于测绘产品，而要经过投影坐标转换等工作，像百度地图高德地图等在线地图，还要经过坐标加密，谷歌地图倒是直接使用了WGS84坐标，国家队天地图也使用了WGS84坐标，那么我们无人机测出来的是什么坐标系？

实际上这跟后期处理数据时如何处理数据有关系，直接使用无人机机载GNSS数据生成的成果，那就是WGS84成果；使用地面像控点，像控点所用坐标系就是成果坐标系。具体应该使用哪种坐标系统，跟成果如何使用有关系，如果成果要与在线地图匹配叠加显示，则WGS84坐标最适合；如果要测绘成果入库，则使用当地测绘坐标系统更合适。

如果需要较高的绝对定位精度，比如说1-2cm甚至更高，就需要在地面布设像控点。如果仅需要满足1:500比例尺地形图规范要求的精度，使用免像控技术也可以。所谓免像控，即不用在地面设置像控点，成图精度也能达到规范要求。

吐个槽吧，目前多数无人机公司其实并不理解精度该如何达到，单纯使用高精度定位系统提高精度，事倍功半的办法。甚至在国内某一流测绘仪器公司的软件里，相机与定位系统的偏移误差只是个摆设，毫无实际作用。实际上，我们测绘应用所需要的坐标是相机在拍照那一瞬间的相机曝光中心的坐标，而不是飞机定位系统的坐标。定位系统和相机曝光中心必然有偏移，这个偏移在低精度时，比如说米级精度时可以忽略，但高精度时必须考虑。另外，在飞机飞行时产生的飞行姿态，对偏移产生的影响，也要考虑进去。各种电子设备的频率效能也要考虑。据我们之前所做的测试，我们可以仅使用导航精度的定位系统和姿态系统经过精密改正计算，即可得到5cm绝对精度成果，高精度定位设备确实有效，但算法也同样有效。如果单纯使用高精度设备，那街景测量车、高铁精密测量设备精度就都无法保证了。

像控点长啥样？

有条件的，强烈推荐大家使用明显地物点作为像控点使用。比如，明显的花坛角、白色标线等等。如果大面积都没有明显地物点，就需要做人工像控点，大概像这样：

一定要注意像控点标靶大小，与摄影比例尺有关，1:500比例尺标准航高不应小于1米见方标靶，1:1000不应小于2米见方标靶。(这句话中的比例尺，实际指的是图像拍摄分辨率，假如1:500标准航高是300米的话，你实际飞200米，那么标靶可以小于1米，即标靶在所成图像上不应该小于20个像素)为啥？小了的话，你内业刺点的时候就知道了……

布设方法

一定要保证在航拍和地面测量的过程中，地面像控点位置没有发生移动变化，如果有变化则该点必须作废。

像控点应该在测区中均匀分布，不能单独设置在测区中某个区域或角落，在高于和低于平均测区高程处也应该考虑加布像控点。

像控点应布设在开阔地带，不应敷设在树林下，高楼边，容易被车辆遮挡的地面，水边等。使用明显地物点作为像控点时，应选择反差强烈，永久不动的明显地物点。

布设外业像控点会明显的增加内外业工作量，尤其外业，可能会使用一般的外业时间在整个测区均匀设置像控点；内业需要刺点，也会增加工作量。另外，如果飞行质量比较差的话，增加像控点也会增加空三计算的难度，空三容易失败。

 

飞行作业

像控点设置完之后，就剩下实际飞行了。如果前期工作做的好，飞行任务很简单，到制定地点，打开规划好的航线，自动进行任务即可。

注意天气，尽量在碧空天气、风力较小均匀的天气作业，根据天气情况配置相机设置。

实际作业过程比较枯燥，只是等着无人机完成作业。

 

今天的内容有点多啊，不知道写了这么多之后，你们有没有放弃呢？

下一节，我们总结数据检查，开启内业工作介绍，待续……