无人机测绘0基础入门到放弃（一）

写在前面的话

最近有好几个小可爱，私信我问一些无人机测绘的问题，侧重的方向还不太一样。因为我本人比较懒，问题不想答第二遍。另外一个原因，也算是对我过去的工作有一个交代吧。所以决定写个从入门教程，尽量从0基础开始解答所有相关的问题。本文将分成多个文章，现已完全发布。

本系列文章严禁转载，我本人保留所有权益哦。

第一部分 前言

航空摄影测量在测绘领域属于一个比较“古老”的成熟技术，她解决了测绘领域内快速获取大范围数据的问题；传统航空摄影测量使用的相机比较笨重，相机一般在几十公斤，使用的飞行平台是载人飞机，所以相对航高较高，勉强可以做1:1000、1:2000地形图测绘，比例尺再大就看不清了，而且只有正射影像的航片可能会丢掉许多细节，比例尺越大，需要采集的细节就越多，由于遮挡的原因无法采集所有DLG（数字线划图）产品所需数据，所以还需要地面补测配合摄影测量成图。

比例尺的含义是图上1（单位）代表实地多少（单位），因为单位可以约掉，所以只要用一样的单位就可以。比如说，1:1000比例尺，表示的含义可以是，图上1毫米距离代表实地1000毫米，也可以说是图上1厘米代表实地1000厘米，没有区别。

除了像上图这样的摄影测量相机，小型设备上并没有专用的测绘相机设备（航摄仪），目前无人机上使用的相机大多是用普通消费相机拼出来的，能满足航测个个参数即可。

近年来快速发展的无人机技术，倾斜摄影技术，为测绘快速获取数据打开了新的大门，不仅受空域限制小，从策划到实施速度快，还因为飞行高度低，倾斜摄影提供多个角度同一地物的不同照片，可以有效消除航测死角，减少或完全消除地面外业补测工作。

如果低空无人机航测能大范围应用，相当于把测绘的外业工作转移到内业来，（生产传统的测图产品目前仍需要大量的内业工作）变相提升了测绘工作者的工作环境。而且，外业工作也从传统的长期出差变成了“短期商务出差”。提升工作效率，提升工作环境，这对测绘行业工作者来说不得不说是个重大的利好。

传统接触式测量对天气依赖比较大，下月下雪大风天气，外业工作无法正常进行。北方有冬休，南方有梅雨季节，都会对测绘生产产生一定影响。如果在天气好的时候快速大范围的采集地面数据，在雨雪季节里就可以安排内业生产，此为提高效率。

相比传统测绘使用全站仪、GPS生产的DLG产品，航空影像更像是现在流行的“大数据”概念，航拍照片记录的是全部地物地貌数据，GIS领域也提出了“时空数据”的概念和应用，测量人也把倾斜摄影技术称为可以生产全套测绘4D产品的新技术。

应该说无人机搭载相机、倾斜相机甚至机载lidar在测绘领域应用有着广阔的前景。

1 测绘无人机优势

空域好申请

无人机空域相比载人机空域好申请的多，除非国家级项目、紧急事件，载人机空域申请时间都比较长，而且比较尴尬的就是还要考虑天气的影响，好不容易申请下来空域，天气可能又不适合飞行，等天气适合飞行了，申请的空域时间窗口已过，然后再申请空域。

无人机因为飞行高度比较低，一般不会影响到客机、军机执行任务，但机场附近另说哦。

灵活方便

无人机体积小，准备时间短，起飞降落地点灵活，并不一定要在机场起飞，比如这两年流行的垂直起降无人机，只需找个平摊的地方即可起降，并且还拥有固定翼飞行航时长的特点。

相对高度低，对载荷要求低

因为无人机飞行高度低，普通的数码相机拍摄的照片直接可以当航片使用，避免了笨重、大体积、昂贵的航摄仪（航摄仪可是几十万上百万的设备）。

可生产大比例尺高分辨率产品

同样是因为相对高度低，无人机采集的影像分辨率可以高至2-3厘米（图像上一个像素代表实地距离2-3厘米），相比高分卫星、载人航空摄影，分辨率是比较高的。载人航空摄影能做到5厘米基本上到头了。

建模近乎全自动

倾斜摄影建模的过程全程几乎无需人工干预，建模过程完全由计算机自动完成，人工无需干预，也基本无法干预。相比于传统人工建模，倾斜摄影模型与周边场景配合十分好，模型场景逼真，使用模型截图的时候，有时候甚至无法分辨是航拍的照片还是模型的截图。

2 测绘无人机劣势

监管空白

虽然无人机空域申请比较简单，但实际上没有像通航一样的标准申报流程。在测绘无人机发展的早些年，大部分其实都是“黑飞”，去哪申请，找谁申请，申请流程，申请费用，其实目前还没有一个固定的流程。

大疆无人机对机场周边的起飞限制非常严格，即使向主管部门申请了空域，也要向大疆申请解锁。一方面限制了胡乱飞行的飞手，一方面也同样限制了正规作业的便捷性。什么时候能有个平台方便的申请空域，还是个未知数。

各地对于无人机的政策也不尽相同，反无设备（反无人机）并不只存在于新闻里。

炸机风险

对于无人机系统来说，一旦发生系统性故障，即系统中的一个子系统出现故障，即有可能造成炸机。对于无人机使用者来说，一方面损失了采集设备，一方面可能对第三方造成财产、人身安全损害。美国的航天飞机还不能保证每次发射都成功呢，何况一架几十万的无人机。

炸机是无人机行业里的常用“黑话”，通常指的是无人机未按操作者意图从天上掉下来，并不是说无人机爆炸了。炸机的结果可大可小，小到无人机可以马上复飞；大到无人机全毁，甚至造成第三方财产损失或人身安全威胁。

绝对精度不高

目前无人机成图绝对精度不高，仅能满足1:500比例尺地形图规范要求，相比于全站仪和GPS-RTK等传统测量设备，这个精度不高。不过，数据跟实际使用场景相关，如果本身使用场景就不需要特别高精度，无人机获取数据，是非常便捷的方式。

如果对精度要求比较高（5cm或更高），还可以采用布设地面相控点的方式，控制最终成图的绝对位置精度。

绝对精度是指与传统测绘成果之间的误差（这个观点不太严谨，不过毕竟我们是0基础嘛，可以这么理解），比如你手里有很多路灯点位坐标数据，无人机成果数据与已知数据相叠加造成的点位误差即可以代表这个精度。有了绝对精度的控制要求，可以保证张三李四王二麻子测的图都可以拼到一起，而无需因为启用的坐标基准不同，造成图拼不上的情况。
在传统测绘领域（主要成果是纸质地图时代）里，测图是一件相当耗费人力物力财力时间的事，所以保证所有成果通用，是最大化利用测绘成果的方式，这种思维一直存在于测绘工作者的脑海中，许多评价标准甚至也因此而来，测绘工作者瞧不上其他行业的“测量成果”，也是因为他们只能保证小范围内的数据没问题。张三李四王二麻子测的图重合位置全部拼不上，你说愁人不愁人，哪个数据是对的？哪个是错的？再花时间出去验证一遍？

产品较为单一

无人机测绘初级产品只有：真正射影像图、倾斜三维模型、点云。生成这些数据是比较方便和自动的。如果需要更详尽的室内数据，带有名称属性的DLG等，无人机目前是无法全部自动完成这项任务的。

以目前的AI技术，纯计算机自动识别可以做到30%-80%之间，不同地物的识别率不同，比如道路的识别率就比较高；建筑识别率比较低。目前这种识别还没有大规模商用的程度。

如果需要传统的测绘产品数据，比如数字线划图、数字高程模型，则需要进一步处理，并且都需要大量的人工操作。

 

下一节，我将介绍无人机生产的数据都是什么样的。