引言

眾所周知，無人機(jī)航測(cè)工作是由內(nèi)業(yè)與外業(yè)工作組成的，由于內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理集群對(duì)配置要求很高，許多小型企業(yè)和單位并沒有能力配置足夠的工作站。出于經(jīng)濟(jì)情況與工期考慮，一些單位在完成航測(cè)外業(yè)的數(shù)據(jù)采集后，其內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理會(huì)委托給具有工作站集群的單位完成。

這就導(dǎo)致了許多外飛團(tuán)隊(duì)在航線規(guī)劃上沒有足夠重視如何才能讓內(nèi)業(yè)最高效地完成出圖，并保證出圖質(zhì)量，只是一味追求分辨率與重疊率的提高。殊不知這樣卻讓內(nèi)業(yè)人員的出圖過程非常痛苦，導(dǎo)致內(nèi)業(yè)工作不斷產(chǎn)生問題，其中一個(gè)最具代表性的就是高差引起的分辨率超限問題，這將浪費(fèi)大量時(shí)間去處理，非常影響項(xiàng)目進(jìn)度。

高差引起的分辨率差異問題

規(guī)范要求：根據(jù)《CH/Z_3005-2010低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》，測(cè)圖比例尺與地面分辨率的選擇關(guān)系如下表所示：

理想情況下，飛機(jī)和攝影基準(zhǔn)面是保持一定相對(duì)高度的，維持某特定高度即可獲取一定分辨率的圖。而實(shí)際上，被攝地表往往是略有起伏的，會(huì)導(dǎo)致分辨率降低。如下圖所示：

以常見的35mm鏡頭為例，理想情況如左邊的飛機(jī)，在航測(cè)過程中與攝影基準(zhǔn)面保持在390米相對(duì)高度，即可得到分辨率為5cm/pix的圖。而實(shí)際情況可能存在右圖的情況，由于相對(duì)高度的抬升導(dǎo)致實(shí)際只能得到分辨率為5.8cm/pix的成果。隨著地形高差越大，其分辨率差別也就越大，對(duì)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的影響可想而知，特別是對(duì)于城市百米高樓等場(chǎng)景來說，弊端更為明顯。

解決辦法——低落差區(qū)域

面對(duì)較低落差區(qū)域——百米級(jí)別的落差，其理論分辨率與實(shí)際分辨率不一致的問題，一般較為常見的方法有以下兩種。

1?降低實(shí)際飛行高度

這是較容易就能想到的方法，也比較好實(shí)現(xiàn)。在測(cè)區(qū)無高層危險(xiǎn)源、地形高差不是特別大的情況下可以采取這種方式。在實(shí)際飛行過程中，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合實(shí)際地形，將航高適當(dāng)調(diào)低。

一般所說的按多少分辨率能飛多少平方公里，大部分都以理想情況來計(jì)算，實(shí)際情況還是要根據(jù)使用者所在地區(qū)地形特征來綜合判斷，但低落差地形一般偏差不會(huì)太大。

2?更換長(zhǎng)焦距相機(jī)

長(zhǎng)焦距鏡頭能夠支持無人機(jī)在安全的航飛高度作業(yè)，保證樓頂?shù)膶?shí)際重疊度和分辨率，實(shí)現(xiàn)高樓更好的精度與建模效果。具體情況可以參見：傾斜相機(jī)布局與建模效果（二）

解決辦法——大落差區(qū)域

較為頭疼的是城市某些幾百米的高樓、斷崖、山峰、山谷等大落差的區(qū)域，不能籠統(tǒng)地規(guī)劃統(tǒng)一航高去采集數(shù)據(jù)。這種情況已經(jīng)無法用降低飛行高度和更換長(zhǎng)焦相機(jī)的方法來解決了，我們往往會(huì)用到下面兩種方法。

1?分層飛行

根據(jù)《CH/Z_3005-2010低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》，分區(qū)內(nèi)的地形高差不應(yīng)大于1/6航高。分區(qū)最低海拔高度 + 1/6航高高度= 分區(qū)最高海拔高度。高于分區(qū)最高海拔的地方易造成重疊率不足，低于分區(qū)最低海拔的測(cè)區(qū)容易造成分辨率不足，所以需定義為下一分區(qū)的測(cè)區(qū)范圍。

綠色區(qū)域?yàn)樵摵礁呦驴膳臄z的區(qū)域

在實(shí)際操作中，基于效率和成本的考慮，無人機(jī)一般按照 1/4 或 1/3 航高規(guī)劃，既能節(jié)約一定架次成本，又能滿足國(guó)內(nèi)測(cè)繪市場(chǎng)制圖需求。

分層飛行規(guī)劃方法：

提前準(zhǔn)備及說明內(nèi)容：

I? 安裝谷歌地球

II? 畫出測(cè)區(qū)Kml，以某大高差山脈為案例規(guī)劃測(cè)區(qū)

III? 以 35mm鏡頭為例，按照1:1000比例尺（實(shí)際規(guī)劃也就是8cm/pix）作業(yè)。在次基礎(chǔ)上，理論航線相對(duì)高度應(yīng)為620米。

?IV??查看測(cè)區(qū)的最高和最低點(diǎn)，查詢方法如下：

按此方法，可查出案例測(cè)區(qū)最高海拔約為860米，最低海拔約為60米。按我們上述所說的620米的1/3也就是206米。由于測(cè)區(qū)最低海拔高度為60米，所以

    最高海拔60 + 206 = 266米

    基準(zhǔn)面是60 + 206/2 = 163米

    航線絕對(duì)高度為60 + 620 = 680米

簡(jiǎn)而言之，以60米為最低海拔、往上抬高206米的區(qū)域作為此分區(qū)的測(cè)區(qū)。

V??用第2點(diǎn)的方法，將海拔高度設(shè)置為266米，重新勾畫新的Kml區(qū)域。

VI? 以此類推， 第2個(gè)分區(qū)

    最低海拔266米（也就是第1分區(qū)的最高海拔）

    最高海拔266 + 206 = 472米

    基準(zhǔn)面為266 + 206/2 = 369米

    航線絕對(duì)高度為266 + 620= 886米.

將測(cè)區(qū)海拔抬高到472米，根據(jù)第1個(gè)分區(qū)規(guī)劃第2個(gè)分區(qū)的測(cè)區(qū)。如下圖所示：

VII??后續(xù)步驟原理相同，即可得其他分區(qū)

2?仿地飛行

仿地飛行是按照測(cè)區(qū)地物的起伏特點(diǎn)規(guī)劃航線，使無人機(jī)相對(duì)地面的距離始終保持在一個(gè)固定范圍內(nèi)，從而保證獲取航片分辨率的一致性。

仿地飛行航線規(guī)劃一般需要借助第三方航線規(guī)劃軟件來實(shí)現(xiàn)。睿鉑曾經(jīng)用DG3Pros傾斜相機(jī)做過一次仿地飛行試驗(yàn)，具體項(xiàng)目過程您可以點(diǎn)擊本鏈接跳轉(zhuǎn)查閱。

需要注意的是：仿地飛行需要導(dǎo)入數(shù)字高程模型，設(shè)置航點(diǎn)，事先需要先飛行一次，與分層飛行方式相比，增加了作業(yè)時(shí)間和作業(yè)量。

此外，仿地飛行無法對(duì)高壓線等高層危險(xiǎn)物做出很好的規(guī)避，在實(shí)際作業(yè)中，的確有客戶因?yàn)闆]有設(shè)計(jì)好航線造成無人機(jī)掛高壓線或者撞基站的情況發(fā)生，所以建議客戶根據(jù)實(shí)際情況，合理使用仿地飛行。