无人机测绘的现实

查尔顿·布兰德分享了他操作无人机的经验，并为成功驾驶平台和处理收集到的数据制定了指导方针。

将无人机引入主流测量领域的意义，不亚于之前引入的电子距离测量(EDM)、GPS和地面激光扫描。无人机允许在一些地点进行航空摄影测量或激光雷达，在这些地点进行有人驾驶飞机飞行是不经济或不实际的。它们可以实现精确的测绘，其精度相当于地面激光雷达。然而，像任何测量硬件一样，无论是全站仪还是全球导航卫星系统(GNSS)接收机，其准确性、实用性和有效性都受到测量员技能的限制。

本文的目的是为无人机在小格式航空摄影(SFAP)摄影测量处理中的有效应用提供指导。

控制无人机调查

如今，无人机的好处已广为人知，包括改善健康和安全危害，减少调查时间，减少现场干扰和高调查保真度。这些好处大多来自于一个简单的事实，即无人机的操作开销。对于许多测量来说，这通常意味着离地面100米，这有助于形成一个合适的较低的地面采样距离(GSD)，结合强大的地面控制网络，允许1:200的3D CAD交付。

重要的是要记住，无人机本身并不产生准确的地图;它本质上是一个传感器平台。有四个关键因素错综复杂地联系在一起，有助于无人机精确的调查。它们是:

1. 无人机:无人机的目的是为了安全、可靠、准确地定位摄像机。因此，无人机平台的稳定性是至关重要的，它可以按照指定的飞行计划，在不受风等外部因素影响的情况下，保持摄像机在最低点的方位。由于无人机的运行成本高于客户资产和人员，因此一个关键的考虑因素是安全特性的数量和无人机机载系统的冗余，例如，在推进系统、机载导航系统、电池和通信系统等方面的冗余。在这些系统中，许多无人机现在具有双重甚至三重冗余。
2. 相机:相机的质量和内部几何形状，其传感器和镜头是生产高精度地图的关键。非常广角的镜头会导致严重的镜头变形，从而降低精度。大焦距的长焦镜头会过度限制图像占用，增加映射给定区域所需的时间。对于高精度的工作，高质量的镜头是首选，因为其优化的内部几何形状最大限度地减少光学畸变，并产生更清晰的图像和更少的人工制品，提高最终映射的精度。一些相机和镜头组合最适合土地调查，而其他更适合检查工作和视频。
3. 土地测量员:验船师的技能和知识,或photogrammetrist计划图像采集任务,这是无人机飞行计划(包括:图像重叠,相对取向和德牧)和地面控制网设计的能力是至关重要的,以确保调查的完整性和准确性。地面控制是高精度航空测量的关键，摄影测量的方向和比例都与地面控制相关;这个错误会降低调查的准确性。地面控制的质量会大大提高工程的精度，而地面控制的质量差会使工程变形，降低精度。一个设计良好的网络包括独立验证摄影测量处理的内置检查。检查点应该被定位到尽可能远离控制点的地方，同时保持在项目边界内。这有助于将检查点设置得离控制点太近时可能产生的统计偏差最小化。一旦图像返回办公室，测量师负责满足客户的规格，并生产所需的项目交付物，如3D CAD图纸、点云、DEM/DTM/DSM地形模型、正射影像、GIS分析，甚至虚拟现实输出。
4. 飞行员:引航员和测量员可能是同一个人，也可能不是。飞行员至关重要，因为他们必须了解所有相关的民航局(CAA)立法，以及管理无人机使用的更广泛的规则;保证调查的安全和合法。它们在确保图像采集(飞行计划)按照测量师的设计进行飞行方面也是必不可少的。最后，如果出现紧急情况，如部件故障、领空入侵(鸟或其他飞机)或信号干扰导致无人机的意外行为，他们就会在那里控制无人机。应选择试点，以确保他或她适合手头的工作。例如，如果飞行员在繁忙的市中心工作，应使用获得民航局特别许可的飞行员在离公众较近的地方进行飞行，而非获得民航局标准许可。最终，最重要的是项目经理对飞行员合法和安全操作无人机的能力有信心。

市场噪音

无人机的可承受性，加上强大的自动测绘处理软件，导致了大量无人机服务提供商的出现，其中相当一部分提供测绘服务。他们中的许多人只有有限的调查知识，没有接受过正式的调查培训，而是依靠自动飞行计划和处理来创建调查交付成果。这一点很重要，因为自动处理虽然使用起来非常简单和直观，但它的输出质量受输入标准的限制。没有强大的摄影测量知识和使用GNSS和全站仪/激光雷达设备建立控制网络，很容易创建令人惊叹的3D模型和正射影像，这在本质上是不准确的。

相反,由具有专业资格和经验丰富的测量师进行的无人机测量，采用了一种强大的测量方法，使用具有多重安全功能的无人机和经验丰富的飞行员，与使用消费级无人机和近乎全自动的工作流程的经验不足的“测量师”进行的测量相比，成本本质上更高用于创建产品。确保调查是尽可能安全地进行，交付的成果满足客户的期望，是非常值得的小的额外成本的专业航空测量服务和安心。

闭幕词

综上所述，无人机已经成为测量人员使用的重要且有益的工具。它们不是万灵药，但在正确的人手和正确的工作中，它们可以为传统的地面调查提供安全、快速和高保真的替代方法。

在考虑使用这项技术进行土地测量时，应确保你对负责这项工作的测量师的技能有信心，能符合项目的规格要求;与RICS、ICES和TSA的关系是一个很好的指标。项目经理应具备摄影测量的知识、对安全特点的认识和评估场地特点的经验;在开阔的土地上操作无人机所需的技能与在实时基础设施或繁忙的建筑区域操作所需的技能不同。

希望这篇文章能够帮助那些不太了解复杂的无人机调查服务的人考虑一些更广泛的方面，而不仅仅是该平台本身的创新使用。

本文发表在《测绘世界》2017年11 / 12月号上