摘 要? 數(shù)字測(cè)圖一體化課程改革成果已經(jīng)應(yīng)用到日常教學(xué)過(guò)程中，只有在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，才能不斷改善課程標(biāo)準(zhǔn)并開展日常教學(xué)很有必要性。新知識(shí)新技術(shù)應(yīng)該應(yīng)用到日常教學(xué)過(guò)程中。無(wú)人機(jī)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，理應(yīng)加到新的課程標(biāo)準(zhǔn)中。無(wú)人機(jī)傾斜攝影三維建模進(jìn)行數(shù)字線劃圖生產(chǎn)已經(jīng)成為大范圍、高精度、高清晰、高效率的數(shù)據(jù)采集，直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，已經(jīng)成為測(cè)繪領(lǐng)域新的生產(chǎn)流程。本文主要從無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)獲取、無(wú)人機(jī)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理兩方面講解無(wú)人機(jī)在傾斜攝影中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞? 無(wú)人機(jī);傾斜攝影;地形圖測(cè)繪;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)： P231;P217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 一體化教學(xué)應(yīng)

數(shù)字測(cè)圖一體化教學(xué)改革的校本教材、一體化教案、一體化學(xué)生指導(dǎo)手冊(cè)已經(jīng)用于高職工程測(cè)量1608班的日常教學(xué)中，但在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在有些問(wèn)題，將應(yīng)用型本科測(cè)繪工程1601班的課程標(biāo)準(zhǔn)做了一定修改。具體對(duì)比如下：

修改原因如下：

（1）在原課程標(biāo)準(zhǔn)中是按工作流程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)數(shù)字測(cè)圖沒(méi)有概念，所謂的技術(shù)設(shè)計(jì)只能是紙上談兵，將本項(xiàng)目刪掉。

（2）目前大部分測(cè)量單位在測(cè)圖時(shí)使用RTK，在數(shù)字測(cè)圖發(fā)展的今天，應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中加以講解。

（3）數(shù)字測(cè)圖成果質(zhì)量評(píng)定與技術(shù)總結(jié)作為數(shù)字測(cè)圖的最后一個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該講解，但這部分內(nèi)容較為枯燥，實(shí)用性不強(qiáng)，加之無(wú)人機(jī)近年來(lái)在數(shù)字測(cè)圖領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣，作為應(yīng)用型本科測(cè)繪工程的學(xué)生應(yīng)加以講解，設(shè)計(jì)了兩周12課時(shí)的知識(shí)介紹了一下測(cè)圖的方法。本文介紹如何使用消費(fèi)型無(wú)人機(jī)進(jìn)行1：500測(cè)量校園地形圖的方法。

2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量概況

無(wú)人機(jī)是無(wú)人駕駛飛機(jī)的簡(jiǎn)稱，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置的不載人飛機(jī)，主流有固定翼無(wú)人機(jī)和旋翼無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)起初作為軍事偵察的利器，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)以后發(fā)揮了重要作用。目前無(wú)人機(jī)測(cè)圖已經(jīng)在包括測(cè)繪等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

航空攝影是指利用航空器上安置專用航空攝影儀，從空中對(duì)地面或空中目標(biāo)所進(jìn)行的攝影方式。按攝影目標(biāo)和方向的不同，可劃分為垂直攝影、傾斜攝影和對(duì)空攝影。

無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)是國(guó)際攝影測(cè)量領(lǐng)域近十幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜、五個(gè)不同的視角同步采集影像，獲取到豐富的建筑物頂面及側(cè)視的高分辨率紋理。它不僅能夠真實(shí)地反映地物情況，高精度地獲取物方紋理信息，還可通過(guò)先進(jìn)的定位、融合、建模等技術(shù)，生成真實(shí)的三維地物模型。

3 無(wú)人機(jī)傾斜攝影研究區(qū)域

項(xiàng)目7無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集主要以包頭鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院職教園區(qū)新校區(qū)給學(xué)生講解無(wú)人機(jī)傾斜攝影數(shù)字測(cè)圖的流程，測(cè)區(qū)主要有一座行政樓、兩座教學(xué)樓、道路及其附屬物。最終成圖的比例尺為1：500。以往學(xué)生的測(cè)圖實(shí)習(xí)任務(wù)就是利用GPS-RTK配合全站儀進(jìn)行數(shù)字測(cè)圖采集制作地形圖。在前文項(xiàng)目3數(shù)據(jù)采集中學(xué)習(xí)了基本的測(cè)圖方法。本項(xiàng)目利用當(dāng)前測(cè)繪領(lǐng)域熱度較高的無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量方式制作地形圖。

根據(jù)課時(shí)分配和內(nèi)容的重要性，將本項(xiàng)目分為兩個(gè)任務(wù)：

任務(wù)1.無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)獲取

任務(wù)2.無(wú)人機(jī)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

4 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)獲?。ㄈ蝿?wù)1）

4.1 無(wú)人機(jī)機(jī)型的選擇

由于測(cè)區(qū)范圍不大，選擇操作方便且相對(duì)安全的四旋翼無(wú)人機(jī)較為適合，在本任務(wù)中采用大疆Phantom4-pro進(jìn)行傾斜攝影數(shù)據(jù)采集。

4.2 踏勘選點(diǎn)

在采集前先研究測(cè)區(qū)基本情況。本任務(wù)總的踏勘選點(diǎn)不同于以往測(cè)量項(xiàng)目，主要選擇的是地面像控地點(diǎn)。地面控制點(diǎn)的選擇要求，一是網(wǎng)型布局合理，二是高程上選擇高程明顯變化處或最高最低點(diǎn)，三是目標(biāo)清晰可辨。

經(jīng)考慮多方因素，最終決定在測(cè)區(qū)布設(shè)7個(gè)像控點(diǎn)、9個(gè)檢查點(diǎn)，選擇道路斑馬線、停車場(chǎng)的車位線、籃球場(chǎng)及足球場(chǎng)地物明顯標(biāo)識(shí)點(diǎn)，在勤學(xué)樓北側(cè)土操場(chǎng)上布設(shè)像控布。在采集坐標(biāo)時(shí)采用三腳架在安置GPS-RTK平滑99次進(jìn)行采集的方法來(lái)提高像控點(diǎn)坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。

4.3 起飛地點(diǎn)的選擇

起飛地點(diǎn)要求空曠，無(wú)人機(jī)與遙控實(shí)時(shí)圖傳不掉線，還得需要方便教學(xué)且作業(yè)安全。最終考慮多方因素，將無(wú)人機(jī)的起飛地點(diǎn)設(shè)定為勤政樓前廣場(chǎng)。

4.4 航線規(guī)劃參數(shù)設(shè)置

測(cè)區(qū)地物最高點(diǎn)比起飛地點(diǎn)高約30米。為了保證模型精度兼顧效率原則，最終設(shè)定如下參數(shù)規(guī)劃航線：無(wú)人機(jī)的地面分辨率為2CM，飛行高度73.6米，飛行速度9.1M，拍照間隔2SEC，航線重疊度設(shè)為80%，旁向重疊度設(shè)為70%。地面站采用主流的Altizure規(guī)劃5條航線，第2-5條航線云臺(tái)傾斜角度40度。規(guī)劃后自主航線條數(shù)18條，每條航線照片數(shù)為693張，總照片數(shù)約3500張。

4.5 無(wú)人機(jī)起飛作業(yè)

無(wú)人機(jī)在起飛前應(yīng)該做好安全檢查，檢查螺旋槳安裝是否正確，電池是否牢靠，飛機(jī)和遙控電量是否充足，APP軟件自檢是否會(huì)發(fā)生問(wèn)題。如遇：指南針異常需要按照APP軟件提示重新矯正指南針。如遇沒(méi)有IMU姿態(tài)信息或沒(méi)有定位信息，需要等待無(wú)人機(jī)搜星穩(wěn)定后再起飛。

檢查完畢后起飛，始終將遙控器的天線和無(wú)人機(jī)天線對(duì)準(zhǔn)，之間不要有遮擋。如果電量不足，無(wú)人機(jī)將自動(dòng)返航，更換電池后使用斷電續(xù)航功能繼續(xù)作業(yè)。作業(yè)完畢后，無(wú)人機(jī)將自動(dòng)返航。無(wú)人機(jī)落穩(wěn)后先關(guān)閉飛機(jī)電源再關(guān)閉無(wú)人機(jī)電源。

5 小結(jié)

在無(wú)人機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，無(wú)人機(jī)應(yīng)該運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)當(dāng)中。本文研究將無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量運(yùn)用到日常教學(xué)中學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中比較認(rèn)真，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情明顯提高，具有較好的教學(xué)效果。對(duì)其日后課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣，特別是無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的課程。

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