印度尼西亚的无数群岛

印度尼西亚拥有近13500个已命名的岛屿，是一个多岛国家。挑战在于对其中许多地区进行测绘。对于加jah Mada大学的Catur Aries Rokmana博士来说，理想的平台是一架无人机。

印度尼西亚总共有13466个被命名的岛屿。对于群岛国家来说，记录它们是非常重要的，因为界定海洋边界的许多基线点位于最外围的岛屿。本文介绍了利用无人机(UAV)拍摄的航空摄影对印度尼西亚最外围小岛进行摄影测量的一些实践经验。

后勤方面的困难

不幸的是，测量这些岛屿有一些挑战。有的面积不足500公顷，形成岩石和悬崖珊瑚的形态。有些距离最近的机场超过100公里，或者靠近海洋，没有常规的交通设施。一些岛屿现在无人居住，所以很难呆在那里，可供运输的最大船只是12人船。

这意味着测量方法必须足够便携，便于携带在船上，数据采集必须足够快，以在一天内完成一个岛。方法也必须是:

• 适合本地员工操作，
• 产生适当的几何精度和结果
• 是成本有效的。

无人机的解决方案

基于无人机(UAV)的摄影测量是最好的创新测量技术之一。许多研究人员一直在使用这种技术，因为它的低成本和有效性的调查面积小于1000公顷。

为完成每个岛屿的任务，便携式无人机为基础的测绘系统由小船从最近的人口稠密的岛屿携带。最大距离不超过40公里，或者坐船最多需要2小时的时间。

规划和物流

整个系统可以由少数人用背包或手携带。为了使系统尽可能便携，使用了一架电池供电的遥控飞机。地面站是由一台小型发电机供电的笔记本电脑运行的。光学传感器选择了具有GPS(全球定位系统)照片标签功能的傻瓜数码相机，并通过外接锂离子电池进行了改进，可提供最多8小时的电力。机身设计用于在有限区域起飞和降落，重量轻(小于3公斤)。

与风方向平行的自动驾驶仪飞行导致的直线路径比使用横风飞行方向。小岛屿上空的风速可能超过每小时40公里，轻型空中平台很难实现直线飞行。飞行计划有很大的重叠(85%)和副翼(25%)，以确保没有立体声覆盖，此外，岛屿的所有部分都被至少4幅图像覆盖。

无人机按照飞行计划手动发射，在高度飞行20分钟，每次飞行覆盖300公顷，自动返回。在飞行的同时对地面控制进行了测量。

数据处理

下载图像和飞行方向数据，经过数字摄影测量处理，在下载数小时后生成正射影像马赛克和数字表面模型(DSM)。这两个数据集都是后来用于主题或地理信息提取的视觉解释的基本产品。

傻瓜相机的问题是，它们的镜头没有校准，如果配备了变焦功能，焦距很容易被意外改变。改善相机几何形状的最好方法是使用自标定相机或“飞行中”标定来运行摄影测量束调整。这样可以提高调整后的亚像素精度。用于处理印尼岛屿项目的计算机是奔腾i7内核，内存为20Gb。此系统可处理多达1,000个相框，以制作正射影像马赛克及DSM，处理时间少于10小时。在编制相同区域(如水/海及沙滩)的用电需求统计手册时，会有一些噪音。

另一个困难是对DSM进行过滤以产生DTM(数字地形模型)，该模型可以根据景观特征而变化。虽然DSM标高通常精确到3 ~ 5倍地面采样距离(GSD)，但导出的DTM精确到约8倍GSD。

利用正射影像图像和滤波后的DSM信息进行矢量和等高线映射。该技术可使DSM信息的水平位置精度优于2倍GSD，高程精度优于4倍GSD。15厘米GSD的航空摄影适合于1:25 500比例尺的制图，并具有足够高的分辨率，以识别自然资源和评估环境。在海滩附近，在清澈的水中可以看到水下物体，这是无人机航空摄影测量的另一个潜在应用。

本文发表在2015年5 / 6月的《测绘世界》杂志上