航空攝影的案例
無人機傾斜攝影測量技術標準
摘要:
無人機傾斜攝影測量技術在應用過程中，存在模型分辨率不一致、精度不可靠、格式不匹配的問題，但沒有現行的標準對任務質量進行評價，這在一定程度上限制了無人機傾斜攝影測量技術進一步發展。
本文針對無人機傾斜攝影測量技術的現狀，對從航攝準備( 硬件) 到數據處理應用( 軟件) 整個作業流程的技術標準進行了論述，為無人機傾斜攝影測量技術的從業人員提供一些參考。
無人機傾斜攝影測量技術是近年來發展起來的一項高新技術，傾斜攝影技術三維數據可真實反映地物的外觀、位置、高度等屬性; 借助無人機，可快速采集影像數據，實現全自動化三維建模; 傾斜攝影數據是帶有空間位置信息的可量測影像數據，能同時輸出 DSM、DOM、TDOM、DLG 等多種成果。目前，無人傾斜攝影測量技術已被越來越多的行業認可和應用，但針對無人機傾斜攝影的國家技術標準一直沒有明確，這就給無人機傾斜攝影工作帶來一定困擾。
本文結合實際工作和學習經驗，對無人機傾斜攝影測量技術標準進行初步的探討。
1
.無人機傾斜攝影系統介紹
傳統航空攝影只能從垂直角度拍攝地物，傾斜攝影則通過在同一平臺搭載多臺傳感器，同時從垂直、側視等不同的角度采集影像，有效彌補了傳統航空攝影的局限。那么，無人機傾斜攝影系統可以定義為: 以無人機為飛行平臺，以傾斜攝影相機為任務設備的航空影像獲取系統。
展開 多旋翼無人機在工程方量測繪中的應用
參考文獻
[1] 張政，竇杰，陳冀渝，多旋翼無人機的航空攝影測量技術在電力測繪中的應用.科技尚品PREMIERE，2016.7(總第94期).
[2] 甄宗坤，范占永，蔡東健.六旋翼無人機在城市測量中的應用.水利與建筑工程學報，第13卷第3期2015年6月.
[3] 洪宇，龔建華，胡社榮，黃明祥.無人機遙感影像獲取及后續處理探討.遙感技術與應用，第23卷第4期2008年8月.
無人機可以在哪些行業應用？哪些行業應用的最多？
使用成本低，操作難度小，一般新手五分鐘都可以上手進行航拍攝影。現基本上一般的婚禮，活動，表演等都會使用無人機航拍。
02
農業噴灑
植保無人機，顧名思義是用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，該型無人飛機由飛行平臺(固定翼、直升機、多軸飛行器)、導航飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或導航飛控，來實現噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。主要為多旋翼無人機使用較多。目前我國東北地區，內蒙、新疆等地使用非常廣泛，基本家家都會使用農用植保無人機。這一行也是無人機飛手從事最多的一個行業。
03
航測、巡線
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，隨著無人機與數碼相機技術的發展，基于無人機平臺的數字航攝技術已顯示出其獨特的優勢，無人機與航空攝影測量相結合使得"無人機數字低空遙感"成為航空遙感領域的一個嶄新發展方向，無人機航拍可廣泛應用于國家重大工程建設、災害應急與處理、國土監察、資源開發、新農村和小城鎮建設等方面，尤其在基礎測繪、土地資源調查監測、土地利用動態監測、數字城市建設和應急救災測繪數據獲取等方面具有廣闊前景。
展開 盤點常用十大航測無人機
七、華測無人機華測無人機事業部成立于2012年，提供多旋翼，固定翼，復合翼，傾斜攝影測量系統，無人機航空攝影測量。
八、南方無人機秉承近三十年的測繪行業經驗，南方測繪自2015年起，已推出五代航測無人機產品，實現了功能從單一到多元的逐步升級，為各類型測繪應用提供并組織實施了大量卓越的整體解決方案，成為航測無人機領域響當當的品牌。
九、智航無人機由一批北航博士、碩士組成的核心研發團隊以改善無人機產品體驗為終極目標，致力于打造操作簡單、實用的無人機。成立于2014年10月，總部位于深圳南山科技園。2015年10月，智航獲得順豐速運和北極光聯合投資。
十、科比特無人機科比特航空航測無人機主要通過搭載正射相機、傾斜相機、光電吊艙、激光雷達等設備，可快速獲取地形表面的三維模型和影像，執行高精度航測和巡檢任務，降低航測作業成本，推進航測生產力，為航測單位節省了大量時間和資金成本。
展開 
無人機測繪九種不同功能的應用
相較于傳統方式，采用無人機進行航空攝影測量具有明顯的優勢，成本低廉、執行方便、自動化程度高、效率高、精確度高。因此在農村的集體土地登記確權發證工作中，通過無人機航空攝影建模來獲取基礎地形圖數據是一種較為可行的方式。
<完>
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北京國際無人機系統產業博覽會UAS EXPO CHINA為每年舉辦一屆，先后得到了廣大主流無人機系統科研生產單位的積極參與，產生了巨大的社會效益和經濟效益，經過多年的歷練發展已成為我國無人機領域公認的重要交流平臺。2021北京國際無人機系統產業博覽會將于7月9日-11日在北京亦創國際會展中心再度榮耀亮相，是集學術交流、展覽展示、商業洽談、飛行表演、模擬體驗于一體的高檔次、大規模、較權威的綜合性專業活動，對于推動國內無人機科技創新、加強國際間的交流與合作、促進航空航天和無人機產業健康發展將發揮重要的橋梁作用。
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展開 法制日報：“黑飛”威脅公共安全存在極大隱患 無人機管理亟需出臺高位階法律
低空飛行的航空器種類日益增多，無人機小、快、靈特點突出，通過傳統手段很難發現。還有一些簡易航空器，比如動力傘、熱氣球等，自主導航和通信能力都很弱，容易出現偏離預定航線和空域的情況，一旦闖入重要目標上空，很有可能危及目標安全，甚至造成嚴重影響。
潛在暴恐威脅。無人機本身具有一定載荷，稍加改裝就可以成為攻擊性武器，如果監管不力，會對國家空防安全、重要目標安全、保密安全等構成直接或潛在威脅。
侵害地面安全。無人機飛行容易受復雜電磁環境干擾影響，飛行過程中極有可能失控墜落，造成安全事故，甚至嚴重影響公共安全。
擾亂航空秩序。民用無人機大多由非金屬材料制成，尺寸小、高度低、速度慢，民航飛機發現、避讓難度大，對民航航線存在較大干擾。
無人機管理問題突出
2013年12月1日起施行的《通用航空飛行任務審批與管理規定》明確指出，有航空器進入空中禁區執行通用航空飛行任務、從事涉軍設施的航空攝影等情況，必須辦理任務申請和審批手續。
《中華人民共和國軍事設施保護法》也有相關規定：禁止對軍事禁區進行攝影、攝像、錄音、勘察、測量、描繪和記述，禁止航空器在軍事禁區上空進行低空飛行。擾亂軍事禁區、軍事管理區管理秩序和危害軍事設施安全的行為，構成犯罪的，依法追究刑事責任。
盡管如此，無人機管理亟待解決高位階法缺失的問題。目前，我國尚無專門監管無人機的法律，如民用航空法沒有相關具體條文、刑法側重無人機違法使用事后處罰。尚在起草中的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》位階上屬于行政法規，效力也低于法律。
展開 三分鐘帶您了解無人機測繪差分技術
通過幾次實驗可以發現，應用帶有差分GPS的無人機，在實驗區制作地形圖時，滿足1：500、1：1000和1：2000航空攝影規范要求。航空攝影國家標準如下圖：
對于1：500比例尺的地形圖，最好在航飛前布設人工控制點，這樣圖像后期處理出的成果精度會更高、更穩定。
差分無人機技術優勢
以垂起無人機為平臺的高精度測繪解決方案是由垂起無人機、高分辨率相機、差分GPS、測繪后期軟件所組成的。通過測試比較，常規無人機和載有差分GPS的無人機在控制點布設的數量上有著很大的區別，甚至可以相差80%之多，在一些特定的地方可以做到免像控。使用了差分GPS后，外業人員采集像控點的工作時間大大降低，內業作圖人員添加控制點的工作量也相對應降低。如果按照1：2000比例尺要求對1000平方公里的區域進行航拍，按照常規的方式要布設1000個左右的控制點，如果裝有差分GPS，那么控制點只要做大概200個。
展開 VirtualLab Unity應用：遠攝型復消色差航拍物鏡
遠攝型復消色差航拍物鏡在航空攝影、遙感測繪及無人機航拍等高精度成像領域得到廣泛應用。憑借其遠攝光學結構與復消色差設計，該類鏡頭能夠在遠距離拍攝條件下實現卓越的空間分辨率和精確的色彩校正，同時兼具色差抑制能力強、成像清晰銳利及視場均勻性高等優勢。在本案例中，將通過設計一個典型的遠攝型復消色差航拍物鏡，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始系統建立、像質分析、評價函數定義、優化以及結果展示。
案例說明
無人機技術：空中三角測量及加密（空三）
所不同的是，平差解算出的外方位元素和待定地面坐標，也會根據解算出的外方位元素求出對應的控制點地面坐標，此時與真控
制點坐標有個差值，對于這個差值的要求根據國家標準規定分別可以從《數字航空攝影測量空中三角測量規范》和《低空數字航空攝影測量內業規范》查詢，因為這個殘差是根據成圖比例尺來確定的，不同的成圖比例尺要求的控制點殘差也不一樣。對于控制點和檢查點的平面位置中誤差和高程中誤差可依據以下公式進行解算。
檢查點的平面位置中誤差、高程中誤差分別按以下公式計算：
式中，m1——檢查點中誤差，單位為米(m)。
△——檢查點野外實測點與解算值的誤差，單位為米(m)。
n——參與評定精度的檢查點數，一幅圖應該有一個檢查點。
03
聯合平差
聯合平差可以簡單地理解成將對兩種不同觀測手段獲得的數據在一起進行平差，在光束法空三加密中，則是POS與控制點一起進行平差。根據POS和控制點在平差過程中所占的權重，
聯合平差又可分為“POS + 控制點”和“控制點 + POS”兩種方式。
根據兩種不同的觀測數據一起平差，從理論上能提高空三加密的精度，但是，根據目前國內對空三加密研究的現狀，IMU本身的精度，以及如何設置控制點與GPS/IMU權重等情況還沒有清晰的確定，因此，聯合平差在實際生產中很少得到充分利用。
展開 VirtualLab Unity應用：遠攝型復消色差航拍物鏡
應用場景
遠攝型復消色差航拍物鏡在航空攝影、遙感測繪及無人機航拍等高精度成像領域得到廣泛應用。憑借其遠攝光學結構與復消色差設計，該類鏡頭能夠在遠距離拍攝條件下實現卓越的空間分辨率和精確的色彩校正，同時兼具色差抑制能力強、成像清晰銳利及視場均勻性高等優勢。在本案例中，將通過設計一個典型的遠攝型復消色差航拍物鏡，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始系統建立、像質分析、評價函數定義、優化以及結果展示。
案例說明
設計結果
設計結果如下，像質，系統規格、額外系統限制以及加工要求均滿足預期設計目標。
優化后系統的3D光線追跡視圖
初始系統生成
根據案例說明，可以選擇《近代光學系統設計概論》中提供的“AP-10”鏡頭作為初始系統的前組鏡頭，并且后組鏡頭應具備以下原則：
評價函數定義
優化
展開 無人機航測技術知識點匯總
當采用GPS輔助空三航攝時，應符合國家現有相關規定；
列出新點子
航空攝影應該選擇被攝區最有利的氣象條件，盡可能避免、減少地表植被和其他覆蓋物的影響，確保航攝像片能夠真實地顯現地面細部
為提高航攝質量，應考慮以下主要因素：
1. 選擇攝區晴天日數多的時段；
2. 大氣透光度好的時段；
3. 光照充足的時段；
4. 地表植物及其覆蓋物（洪水、積雪）少的時段；（2015）
5. 采集紅外、真色彩攝影，在北方避開冬季；
7. 如有強烈反光體（沙漠、戈壁灘），在正午前后各2h內不應該攝影
像控點的要求
（內外業）
1. 像片控制點的目標影像應該清晰易讀，控制點應該布設在航向及旁向6片重疊范圍內，困難地區5片重疊范圍內；
2.
展開 
輕小型無人機測繪遙感系統研究進展
2015 發布的年《全國基礎測繪中長期規劃綱要（2015年—2030年）》要求重點推進激光、雷達、傾斜攝影等新型傳感器數據獲取與應用。2016年國家測繪地理信息局發布的《關于進一步加強應急測繪保障服務能力建設的意見》，明確指出將無人機航空遙感平臺構建、多類型傳感器集成以及地面指揮控制平臺配備等作為主要建設任務。2019年，教育部將航空攝影測量和無人機操控與維護專業納入了《中等職業學校專業目錄》，主要開設無人機測繪、地理信息采集、無人機裝配、無人機修理、無人機應用、無人機操控等課程。2020年，人社部將“無人機裝調檢修工”納入國家職業分類目錄。國際方面，從2004年—2006年，美國國家航空航天局（NASA）就對民用無人駕駛飛行器的能力進行評估。美國內政部在2014年發布了“美國地質調查無人駕駛飛機系統（UAS）路線圖2014”要求在廣闊的土地上獲取遙感數據，包括偏遠和有潛在危險的地區（Cress等，2015）。歐盟在2007年對無人機的使用領域進行了分析，并認為對地觀測與遙感是一個重要的應用方向（Sullivan 和Sullivan，2007；Yao 等，2019）。2018年發布的《歐洲地理空間產業展望報告》在GNSS與定位、GIS與空間分析、遙感3個類別的基礎上，增加了三維掃描，并預測該方向成為4個分類中增長最快的市場，將進一步推動無人機實景三維的發展。2019年歐盟發布了無人機通用準則，進一步規范了無人機技術和操作要求。在俄羅斯、日本、加拿大等國家無人機測繪遙感技術也被廣泛應用各行各業（Cherkasov 等，2018；Yamazaki 和Wen，2016；Whitehead 等，2014）。
展開 一分鐘了解：光伏無人機測繪的優勢
4.測繪靈活
在使用無人機航空攝影測繪時，通常為低空飛行，不會受極端天氣的影響。同時對起飛和降落場地的要求較低，只需要選擇相對平整的場地就能夠實現起飛和降落。在采集航拍影像的過程中，不存在飛行員自身風險的問題，在收集數據過程中對于地理空域及其氣象條件需求不高，可以到達人工探測不能監測的地區。
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QPS.Qimera.v1.1.1.X64
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GeoMap2.1注冊版
Vertical Mapper 3.0 (Full Cd)
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世界地圖2005
適普軟件
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ER.MAPPER.PRO.V7.1 遙感信息
INPHO.MATCH-AT.V4.06
INPHO.MATCH-T.V.4.0
INPHO.SCOP.PLUS.PLUS.V5.3
INPHO.SCOP.V5.4.5
INPHO.ORTHOVISTA.V4.0.2
INPHO.DTMASTER.V1.0.0
INPHO.GVE.V3.5.6
INPHO.ORTHOMASTER.V2.0.0 航空攝影測量軟件
展開 Ansys Zemax 2025 R2新功能更新【8月20日直播】
在消費電子行業可用于手機鏡頭設計、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）設備、數碼相機和攝像機等的光學系統設計；在汽車行業中的自動駕駛傳感器，如激光雷達、雷達和攝像頭的設計與開發中發揮重要作用，同時也可用于汽車大燈和照明系統、抬頭顯示（HUD）系統的光學設計；在航空航天行業可用于衛星光學系統、航空攝影和測量設備等的光學設計，滿足航空航天領域對高精度、高可靠性光學系統的需求。
8月20日，Ansys官方策劃的研討會『Ansys Zemax 2025 R2新功能更新』將介紹軟件更新內容，展示功能界面，并提供示例以供大家快速上手，幫助大家熟悉新功能的作用和使用方法。下滑預約學習??
時間：8月20日（星期三），16：00-17：00
內容簡介：Ansys Zemax 2025 R2 版本已正式發布，本次更新推出了一項新的分析工具，用于幫助用戶快速選擇、識別過濾特定的光線路徑，并可與現有的路徑分析工具結合使用，提高分析效率。同時，新版本拓展了公差分析中機械旋轉點選取操作數的功能，支持對共軸反射鏡的機械旋轉中心的選取，并增強了該公差操作數的可讀性；此外，還有一系列更新和優化，提高用戶界面的友好度，并提升分析和協同工作的效率。研討會將介紹軟件更新內容，展示功能界面，并提供示例以供大家快速上手，幫助大家熟悉新功能的作用和使用方法。
講師：
袁逸凡 | Ansys高級應用工程師
負責Ansys Zemax光學仿真解決方案、咨詢和技術支持工作。
形式：線上
費用：免費
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技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
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