北京
在高山地區1∶500地形圖制作中，固定航高作業模式常面臨精度分布不均、局部成果超限等突出問題。針對這一行業痛點，胡丹丹、朱悅陽及劉楊（通信作者）在論文《仿地飛行和傾斜攝影技術相結合在高山地區1:500地形圖制作中的應用》一文中，創新性地提出將無人機傾斜攝影技術與仿地飛行技術相融合的解決方案，并通過實際項目驗證了該方案的可行性與應用實效。下面讓我們一同深入學習這項技術應用成果。
一、研究背景與目的
傳統1∶500地形圖測繪存在兩類問題：一是GPS全野外作業成本高、外業工作量大，成果精度依賴采集點密度；二是無人機固定航高單鏡頭作業時，地形低區域影像分辨率低、地形高區域影像重疊度小易出現航攝漏洞，均無法保證全域精度達標。為此，研究旨在通過兩種技術的融合，解決上述痛點，實現高山地區1∶500 地形圖的高精度、均勻化生產。
二、軟件硬件
相機：DJI P1
Pix4D軟件：對航測影像進行解算，最后利用少量像控點完成空三成果的糾正。
WayPointMaster軟件：仿地航線規劃。
Smart3D軟件：實景三維建模。
EPS軟件：地形圖采集。
三、核心技術介紹
無人機傾斜攝影技術：以無人機為平臺，集成多個相機同步曝光采集影像，可生產實景三維模型、真正射影像等成果。通過調整傾斜相機焦距（如與下視相機夾角45°時，焦距設為下視相機的2倍），能優化不同區域影像分辨率一致性，提升數據解算精度。
仿地飛行技術：飛行高度隨地形起伏同步變化，保持與目標地物的固定高程差，可避免固定航高導致的分辨率不均、重疊度不足問題，同時結合數字表面模型進行航線規劃，保障航攝安全無障礙物碰撞。
四、研究方案與實施流程
以某高山測區為研究對象，具體流程如下：
數字表面模型獲取：采用固定翼無人機固定高度航攝，經Pix4D軟件解算與少量像控點糾正，生成2m格網數字表面模型（用于航線規劃）和1m正射影像（用于外業點位規劃底圖）。
航線規劃與參數設置：通過WayPointMaster軟件導入測區范圍與數字表面模型，設置航向/旁向重疊率85%、相對航高359.40m、相機型號DJI P1-35mm等參數，完成仿地航線規劃。
像控點與檢查點采集：以1m正射影像為底圖，500m間隔均勻布設像控點（“L” 形油漆靶標），精度薄弱區域布設15個檢查點（道路拐點、房角點等），采集時多次測量確保數據可靠。
影像采集與數據處理：按規劃航線開展傾斜攝影，經影像勻色、冗余數據剔除后，進行空中三角測量解算（重投影中誤差0.31像素，滿足要求）；利用Smart3D軟件制作OSGB格式實景三維模型。
地形圖測繪：基于EPS軟件，采用 “裸眼測圖+虛擬立體像對測圖” 結合方式，通過水面淹沒法采集等高線、五點房命令采集規則房屋，模型拉花區域以立體像對補測，提升效率與精度。
五、精度檢測結果
通過15個檢查點對平面與高程精度檢測，結果顯示：平面位置較差最大0.387m，高程較差最大0.421m；平面位置中誤差 0.291m，高程位置中誤差0.311m，均符合GB/T15967-2008 規范中1∶500地形圖的精度要求，且全域精度均勻，無超限區域。
六、研究結論
該方案通過傾斜攝影與仿地飛行技術的融合，解決了高山地區地形起伏導致的航攝數據質量問題，生產的1∶500 地形圖精度可靠、均勻性好，且降低了外業工作量與成本，為高山地區大比例尺地形圖測繪提供了可行的技術參考。
來源：信息記錄材料(2024)
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