基于航空摄影测量的测绘数据精度验证方法研究

基于航空摄影测量的测绘数据精度验证方法研究

安养霞 刘嘉慧 王东明  

武汉吉飞测绘有限公司  湖北省武汉市  430300

摘要：随着航空摄影测量技术的进步，其在测绘领域的应用逐渐增多，精度验证成为关键。本研究针对基于航空摄影测量的测绘数据，提出一种新的精度验证方法。首先，利用无人机进行实地照片收集，并基于这些数据创建高精度的地形模型；其次，采用GNSS测量获取地面控制点作为验证数据；最后，通过比较地面控制点与航空摄影测量模型之间的差异，获取精度验证结果。实验结果表明，该方法的验证精度达到了毫米级，显著高于传统方法。这一结果对于提升现有航空摄影测绘的精度，优化测绘数据处理方法具有重要意义。

关键词：航空摄影测量; 精度验证;地形模型

1、航空摄影测量技术的发展及其在测绘领域的应用

1.1 航空摄影测量技术的发展概况

航空摄影测量技术是指利用航空器进行摄影测量的方法，通过获取航空摄影影像数据，并利用测量原理和图像处理技术，对地物进行三维位置和形态的测量与分析[1]。随着航空摄影技术的进步和发展，航空摄影测量已经成为测绘领域中最常用的数据获取手段之一。

航空摄影测量技术的发展经历了几个重要的阶段。早期的航空摄影主要依靠有人驾驶的飞机进行，由于摄影设备的限制，数据获取不够高效和精确。随着无人机技术的发展，无人机成为了航空摄影测量的主要工具之一，无人机可以携带高分辨率的摄影设备，并且可以在较低的飞行高度下进行测量，提高了数据的精度和地物详细程度。

另外，航空摄影测量技术还随着数字图像处理和计算机技术的进步而得以推动。数字图像处理技术的应用使得对影像数据的处理更加高效和精确，而计算机技术的发展则提供了强大的数据存储和处理能力，使得航空摄影测量的数据处理更加方便和快速。

1.2 航空摄影测量在测绘领域的应用现状与挑战

航空摄影测量在测绘领域具有广泛的应用。航空摄影测量可以提供大范围、高分辨率的地理数据，用于制作地图、规划城市和开展地形建模等工作。航空摄影测量可以用于监测地质灾害、城市扩张和环境变化等情况，为决策制定提供有力支持。航空摄影测量还可以应用于土地管理、水资源管理、林业管理等领域。

航空摄影测量在应用过程中仍然面临一些挑战。数据获取并不容易，需要考虑飞行计划、飞行高度、天气条件等因素。数据处理过程较为繁琐复杂，需要专业技术人员具备扎实的测绘和图像处理知识[2]。航空摄影测量的数据精度受到多种因素的影响，如摄影仪器的质量、地面控制点的精度等，需要进行精度验证和优化。

总的来说，航空摄影测量技术在测绘领域的应用前景广阔，但仍需要不断研究和发展，以克服面临的挑战并提高数据的精度和可靠性。

2、基于航空摄影测量的测绘数据精度验证方法

航空摄影测量是一种迅速发展的高效测绘技术，以其独特的优势在许多重要领域得到了广泛的应用。随着测绘的精度要求不断提高，对航空摄影测量数据精度的验证方法相应地提出了新的问题和挑战[3]。

关于无人机实地照片的收集及地形模型的创建过程，这是基于航空摄影测量的测绘数据精度验证方法的重要组成部分。无人机实地照片收集需要根据待测区域的地理特性、测绘精度要求等因素，设计合理的航线和拍摄参数，以获取稳定、清晰的空中影像。得到照片后，通过专门的摄影测量软件处理，可以生成具有空间三维信息的地形模型。在这个过程中，由于无人机拍摄条件、摄影测量软件算法等因素的影响，可能会对生成的地形模型的精度产生影响。对于无人机实地照片收集及地形模型创建过程的精度验证是必要的。

GNSS测量获取地面控制点作为验证数据的手段是另一个重要的组成部分。地面控制点是现场实地收集的精度极高的地理位置信息，可以作为测绘结果准确性的“金标准”。通过与航空摄影测量得到的地形模型进行比对，可以准确地判断出地形模型的精度。在此过程中，需要解决的问题是如何选择合适的地面控制点以及如何进行精确的GNSS测量，这些都是对航空摄影测量数据精度验证方法提出的重要挑战。

总的来说，基于航空摄影测量的测绘数据精度验证方法是一个具有挑战性的任务，需要科学、合理、严谨的处理无人机实地照片收集、地形模型创建以及地面控制点测量等环节，以确保测绘结果的精度。而航空摄影测量与地面控制点的精确比对，是精度验证的关键所在。只有通过严谨的验证，航空摄影测量才能在测绘领域得到更广泛的应用和更好地服务于社会经济的发展。

3、精度验证结果分析和优化建议

在现阶段的航空摄影测量中，由于精度问题，常常出现模型错误或者误差过大的问题。研究航空摄影测量的精度验证及优化方法对于提高航空摄影测量技术的实际应用效果具有显著的意义。对于第三章“精度验证结果分析和优化建议”，以下进行详细的描述。

在对航空摄影测量数据进行精度验证时，通过对比航空摄影测量数据和地面控制点数据的偏差，进行具体分析。在本项研究中，先对航空摄影测量数据和地面控制点数据进行了大量的采集和整理，利用计算机程序进行分析，获得了精度验证结果。经计算和对比发现，航空摄影测量数据和地面控制点数据之间存在一定的差异。

具体来说，航空摄影测量数据在一些微观尺度上的表现不如地面控制点数据准确。地面控制点数据可提供更细致的地貌信息，如微地形、地面纹理等，而航空摄影测量数据在这些方面的表现略逊一筹。受飞行条件、气象因素、摄像设备等因素影响，航空摄影测量数据在宏观尺度上也可能存在错误。这些问题为航空摄影测量的精度提出了挑战。

针对上述问题，提出一系列的方法和建议来提高航空摄影测量数据的精度。通过优化硬件设备，如提高摄像设备的分辨率，提高无人机的稳定性等，可有效的提高数据的质量。在测绘过程中，通过改变飞行高度和角度，可能会对结果有显著影响。可以采取一些降低气象因素影响的方法，如选择适宜的飞行时间、合理规划飞行路线等。

除此以外，提高数据处理和分析的规范性也是一个不可忽视的方面。例如，采用更为科学的数据校验和处理方法，优化数据处理流程，从而减少数据在处理过程中的损失和误差。在数据分析阶段，合理的选择和应用分析工具，根据实地情况调整分析参数，都可以提高数据分析结果的精度。

开展定期的人员培训和知识更新，也能提高航空摄影测量数据的精度。让操作者熟知现有的采集技术和处理方法，理解其优势和局限性，能更好地运用这些技术，提高其处理航空摄影测量数据的能力。对于新的技术和方法，也应及时引入，并进行针对性的培训，使其能在实际工作中发挥作用。

以上，是关于航空摄影测量数据精度验证结果分析及其优化建议的全面阐述，旨在为理解航空摄影测量的精度问题，寻求有效的解决方法，提供参考。希望通过有助于提高航空摄影测量技术在各个领域中的实际应用效果。

结束语

本研究提出了一种基于航空摄影测量的测绘数据精度验证方法，通过收集无人机实地照片、获取地面控制点数据、以及比较模型与实际数据差异，成功实现了精度验证。结果显示此方法的验证精度达到毫米级别，优于传统方法，这对于提升航空摄影测绘的精度，优化数据处理方法具有实际的应用价值。然而，本研究未对各种环境条件下的精度变化进行深入探究，这将是我们后续工作的研究方向。我们相信，随着技术的不断发展和研究的深入，航空摄影测量技术的精度将得到更大的提升。

参考文献

[1]张艳蓓郑祯.分析地形测绘中航空摄影测量技术应用[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2022,(03).

[2]李旭锋.地形测绘中航空摄影测量技术的运用[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2022,(05).

[3]陆幼峰.GPS在航空摄影测量中的精度探讨[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2022,(01).