1、項目概述1.1 項目來源

根據湖南省自然資源廳發文的【湖南省基礎地理信息數據更新技術規程】及【湖南省市縣城鎮開發邊界內1:500地形圖成果匯交規定】，針對市縣城鎮開發邊界要求，設計 1：500地形圖測量推薦方案。

1.1 測區范圍

以團山湖村0.2KM2 地量項目為例，任務布分情況見圖。

1.1 工作內容

本項目的工作任務為：采用無人機航空傾斜攝影采集測區的航空影像，對航空影像進行處理生成實景三維模型，同時采用三維測圖的方法生產滿足地形圖測量精度要求的 1:500 數字線劃圖，個方面：

1) 航空傾斜攝影測量：包括航空傾斜影像數據采集、內業三維建模、內業三維測圖。

2) 外業調繪：包括對調查區域之后對三維測圖生產的 1:500 數字線劃圖進行調繪等。

地形圖測量的任務包括以下幾新增地物、陰影區地物、隱蔽區地物等變形嚴重內業三維測圖精度不達標的地物點、界址點，根據外業補測成果進行數據編輯生成滿足地形圖測量精度要求的 1：500 線劃圖工作。測區具體工作量如下表所示

2、測區自然地理概況和已有資料準備

2.1測區自然地理概況

           2.1.1 作業區地形地貌

測區地形地貌簡單，地勢平坦，比較適合無人機航空攝影，房屋分散且數量不多，可以整片測區采用M300RTK+P1免像控飛行。

2.1.2 作業區氣候情況

測區航攝作業的時間是1 月，氣溫在 10 度左右，天氣多為多云和雨天不適合航測作業，冬天霧霾較多應該注意。

2.1.3 作業區飛行空域概況

測區附近沒有機場，不影響無人機航攝作業。

2.2已有資料情況

1、由甲方提供 WGS84 坐標系的測區范圍數據。

2、另通過收集攝區交通圖、行政區劃分圖、地形圖等資料，對航攝區域進行實地勘察，輔助航線設計、像控點布設等工作。

2.3、引用標準及作業依據

2.3.1基礎標準

? 1）、《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-2012 ）

? 2）、《國家基本比例尺地圖圖式第 1 部分：1∶500 1∶1000 1∶2000 地形圖圖式》，(GB/T 20257.1-2017),以下簡稱《地形圖圖式》

2.3.2生產技術標準

? 1）、《低空數字航空攝影規范》 （CH/Z 3005-2010）

? 2）、《低空數字航空攝影測量外業規范》（CH/Z 3004-2010）

? 3）、《低空數字航空攝影測量內業規范》（CH/Z 3003-2010）

? 4）、《航空攝影測量 測圖規范 第 1 部分：1:500 1:1000 1:2000 數字高程模型 數字正射影像圖 數字線劃圖》（CH/T 3007.1-2011）

? 5）、《地理信息數字成果 1:500 1:1000 1:2000 數字線劃圖》（CH/T 9008.1-2010）

? 6）、《無人機航攝系統技術要求》（CH/Z 3002-2010）

? 7）、《無人機航攝安全作業基本要求》（CH/Z 3001-2010）

? 9）、《定位系統實時動態測量（RTK）技術規范》（CH/T 2009-2010）

? 10）、《測繪作業人員安全規范》（CH 1016-2008）

2.3.3管理標準

? 1、《測繪成果質量檢查與驗收》（GB/T 24356-2009）

? 2、《數字測繪成果質量檢查與驗收》（GB/T 18316-2008）

? 3、《測繪技術設計規定》（CH/T 1004-2005）

? 4、《測繪技術總結編寫規定》（CH/T 1001-2005）

我公司將依據甲方的要求，參考現行的國家法規、標準和規范進行工作，本項目方案未提及內容，按有關規范和規程執行；本項目方案個別內容與有關規范和規程有出入處，以本項目方案要求為準。

3、產品規格及技術指標

3.1數學基礎

項目所提供的成果數據應具有統一的數學基礎

1) 坐標系統：為 CGCS2000 坐標系；

2) 投影方式：采用高斯—克呂格投影；

3) 成圖要求：1:500 比例尺成果，成果按 3°分帶；

4) 高程基準：采用 1985 國家高程基準，高程系統為正常高，高程值單位為“米”；

3.2產品規格要求

1) 航空攝影數據：*.JPG 格式；

2) 三維模型成果數據：*.osgb 格式。

3) 數字線劃圖數據：*.dwg 格式

4) 數據分幅要求 數字線劃圖采用 1:500 地形圖 50cm×50cm 矩形分幅，其圖幅編號采用圖廓西南角坐標編號法編號。

3.3、產品精度要求

因為生成的 1：500 數字線劃圖是用于制作地形圖圖，所以精度要求按照地形圖測量的精度要求執行。

平面精度要求如下表：

高程精度要求如下表：

4、總體技術路線

本次任務和以往傳統地形圖調查不同的地方在于，使用了航空傾斜攝影來采集高分辨率的航空影像，同時利用三維模型使用三維測圖技術結合外業修補測生產滿足地形圖精度要求的 1:500 數字線劃圖。

其過程包括方案設計、空域申請、像控測量、無人機傾斜航空攝影、三維建模、三維測圖、外業調繪、質量檢查、提交成果資料、成果驗收，要求嚴格質量關鍵節點，各環節質檢合格后移交下一環節。

4.1、生產流程圖

4.2、軟硬件設備選型情況

測區是小面積的作業區，針對這種狀況我們使用了無人機進行航攝作業。

4.2.1無人機系統

該系統針對小范圍快速獲取傾斜攝影數據的需求，將無人機技術與傾斜攝影技術有效結合。系統具有成本低、操作使用簡單、起飛和著陸場地要求低，定位精度高等特點，可以滿足傾斜攝影測量與快速三維建模對數據獲取的要求。

4.2.2 相機

禪思 P1是一款多用途的航測相機，集成了全畫幅4500萬圖像傳感器與三軸云臺，支持多款鏡頭（本測區搭配焦距為35mm的行業專用DJI DL卡口定焦鏡頭）。在免像控情況下，其平面精度可達3cm，高程精度5cm。靈活的三軸穩定云臺和快至0.7s的連續拍照間隔，禪思P1在三維數據采集時可實現邊飛邊擺動云臺角度，快速實現三維數據采集。 

4.2.3其他硬件

1:500 數字地形圖補測調繪階段：鋼尺、手持式激光測距儀、2 秒或 5 秒全站儀;

其它：計算機、打印機等。

4.2.4大疆智圖自動建模軟件

大疆智圖是一款提供自主航線規劃、飛行航拍、二維正射影像與三維模型重建的 PC 應用軟件，解決方案幫助行業用戶提升內外業效率，重點針對測繪、電力、應急、建筑、交通、農業等垂直領域提供一套完整的二維、三維模型重建解決方案。

4.2.5三維測圖軟件

三維測圖軟件使用航天遠景的的傾斜測圖模塊MM3D， 在三維模型的基礎上采集二維矢量信息。具備信息化測繪入庫能力，是集采、編、庫、更新一體化的航測立測系統。 如圖所示。

5、技術方案

5.1像控點布設

本測區范圍較小，總共0.2平方千米，航飛高度為120米，采用M300RTK+P1一個架次可以飛完。采用P1智能擺動拍攝模式大大節約了飛行時間和照片數量（測區正射加傾斜照片總計1608張），提高內業數據處理效率：

5.2無人機航飛

1、高差起伏大區域，可適當提高重疊度，盡量在地形高差中間區域起飛；

2、M300 RTK一天可以采集約2.5平方公里的正射+傾斜數據。

5.3三維模型生產

本項目三維模型生產采用的軟件是大疆的DJI TERRA自動建模軟件，在同等電腦配置情況下，大疆智圖建模效率是市面上主流軟件5-10倍；整個建模過程一鍵式操作，攝影測量背景也能重建出精細化模型。

5.4 三維測圖

1、根據技術要求，直接內業采集房屋、附屬、全貌要素；

2、根據技術設計要求，直接內業采集層高、要素材質等屬性信息；

3、自定義成果導出格式，實現要素屬性與dwg數據匹配。

5.5 外業調繪

1、核實地物情況，采集并標繪遺漏地物；

2、核實內業采集疑問邊數據，核實內業疑問屬性數據；

3、隨機抽取部分數據，進行精度驗證。

5.6編輯成圖

1、調繪成果上圖

2、確認拓撲屬性正確；

3、整飾圖面，圖面美觀。

6、項目成果

1）1:500 數字線劃圖 1 套；

2）其他相關資料和成果。

7、總結

7.1 精度檢驗

測區內采用免像控作業，與實測點位坐標相差不超過7cm，滿足技術設計要求。

采用HNCORS打圖根控制點，Leica TS02全站儀實測檢驗，地勢較為平坦地塊檢測一站。

7.2與傳統測繪相對比

從以上測量成果可以看出傳統測量作業模式與無人機傾斜攝影測量作業模式進行對比與分析，使用M300 RTK進行“1:500城鎮開發邊界地形圖更新”測量作業的效率明顯比傳統實測更高，相同測量任務的前提下，使用M300 RTK無人機作業的人員數量能夠減少50%，生產周期縮短50%。