无人机摄影测量的野外平高像控点布设靶标及其布设方法

摘要

本发明公开了一种无人机摄影测量的野外平高像控点布设靶标及其布设方法，解决了现有的布设方法存在的像控点布设数量多和内业工作繁琐及处理不便的问题。包括在航空测量矩形区域的四个角上及中心位置上均设置有一个人造靶标正方形板，在人造靶标正方形板的中心处设置有像控点标识圆点，在人造靶标正方形板上设置有八个人造靶标标识号码标识区域，八个人造靶标标识号码标识区域是沿人造靶标正方形板的四边间隔设置的，在每个人造靶标标识号码标识区域上均设置有一个人造靶标标识号码标识块。可以在满足规范规定的精度情况下，极大地减少野外像控点布设和测量的工作量。

说明书

技术领域

本发明涉及航空摄影测量领域，具体涉及一种航空摄影测量的野外平高像控点布设靶标及其布设方法。

背景技术

目前，低空无人机航空摄影测量主要是使用民用相机，作业方式主要按照《低空数字航空摄影规范》（CH/Z3003-2010）、《低空数字航空摄影测量外业规范》（CH/Z3004-2010）等规范和指导性文件进行地面像控点的布设。布设的像控点需在数字影像上选点、标记并准确地刺出。这种布设方法存在像控点布设数量多，在植被密集或荒漠等地面明显特征点缺少的地区，由于像控点不明显，导致后续的计算机处理遇到困难，有时甚至无法刺点。另外还存在内业工作繁琐和处理不便的问题。

按照《低空数字航空摄影规范》（CH/Z3003-2010）、《低空数字航空摄影测量外业规范》（CH/Z3004-2010）等规范和指导性文件进行像控点的布设的具体要求如下面两表所示：

 表一 平面控制点跨度

比例尺航向基线数旁向航线数1:10009-134-51:200016-235-6

表二 高程控制点跨度

比例尺航向基线数旁向航线数1:10001-7每条布点1:20002-9每条布点

若全部为平高控制点时，1：1000航向基线数不大于4条，1；2000航向基线数不大于10条，每条航带都要进行布点。一般一个面积约为2平方公里的工程区域，使用无人机搭载全画幅相机，使用35毫米焦距，按1:1000成图比例（地面分辨率为0.1米），按航向重叠65%旁向重叠15%，航飞最少大约需6个航带，每航带约为16张像片，按照规范，1：1000航向基线数不大于4条，每条航带布点。每条航带需要布设5个平高像控点，则平高像控点布设最少需要约6x5=30个点，存在工作量大，效率低的弊端。如果增加航拍旁向重叠度，按规范将增加更多的个平高像控点。

发明内容

本发明提供了一种无人机摄影测量的野外平高像控点布设靶标及其布设方法，解决了现有的布设方法存在的像控点布设数量多和内业工作繁琐及处理不便的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种无人机摄影测量的野外平高像控点布设靶标，包括按1:1000比例尺成图精度要求进行摄影成像的一个面积为2平方公里的航空测量矩形区域，航空测量矩形区域的长度与宽度的比为2或小于2，其特征在于，在航空测量矩形区域的四个角上及中心位置上均设置有一个人造靶标正方形板，在人造靶标正方形板的中心处设置有平高像控点标识圆点，在人造靶标正方形板上设置有八个人造靶标标识号码标识区域，八个人造靶标标识号码标识区域是沿人造靶标正方形板的四边间隔设置的，在每个人造靶标标识号码标识区域上均设置有一个人造靶标标识号码标识块。

人造靶标正方形板的边长是与10倍的航拍像片像素地面分辨率值相等的，人造靶标标识号码标识块的边长是与2倍的航拍像片像素地面分辨率值相等的。

人造靶标正方形板的边长是大于10倍的航拍像片像素地面分辨率值的，人造靶标标识号码标识块的边长是大于2倍的航拍像片像素地面分辨率值的。

一种低空无人机航空摄影测量的野外平高像控点布设方法，包括以下步骤：

第一步、按1:1000比例尺成图精度要求进行摄影成像，取一个面积为8平方公里的航空测量矩形区域，依据1:1000比例尺成图精度要求设计航高，并按照航空测量矩形区域的长度与宽度比小于或等于2的条件，将8平方公里的航空测量矩形区域划分为4个航空测量矩形区域；

第二步、取五块人造靶标正方形板，在每个人造靶标正方形板的中心处设置平高像控点标识圆点标志，在人造靶标正方形板上设置人造靶标标识号码标识区域，将黑色或白色的人造靶标标识号码标识块设置到相应的人造靶标标识号码标识区域上，设定黑色人造靶标标识号码标识块为二进制编码数字1，设定白色人造靶标标识号码标识块为二进制编码数字0，制作出表示二进制编码数字1-5的五块人造靶标正方形板；

第三步、在第一个航空测量矩形区域的四个顶角和中心位置分别依次设置第二步制作好的人造靶标正方形板，完成第一航空测量矩形区域的五点平高像控点的布设工作；

第四步、另取三块人造靶标正方形板，在每个人造靶标正方形板的中心处设置平高像控点标识圆点标志，在人造靶标正方形板上设置人造靶标标识号码标识区域，将黑色或白色的人造靶标标识号码标识块按二进制编码编号顺序依次设置到相应的人造靶标标识号码标识区域上，分别制作出表示二进制编码数字6-8的三块人造靶标正方形板；

第五步、按第三步的五点平高像控点的布设方法，在第二航空测量矩形区域中心位置布设平高像控点；与第一航空测量矩形区域相邻的第二航空测量矩形区域的相邻边上的两顶角处共用第一航空测量矩形区域的平高像控点的靶标，在第二航空测量矩形区域的另外两顶角处分别布设第四步制作出的表示二进制编码数字为7和8的人造靶标正方形板，在第二航空测量矩形区域的中心处布设第四步制作出的表示二进制编码数字6的人造靶标正方形板；

第六步、再取五块人造靶标正方形板，在每块人造靶标正方形板的中心处设置平高像控点标识标志，在人造靶标正方形板上设置人造靶标标识号码标识区域，将黑色或白色的人造靶标标识号码标识块，按二进制编码的顺序依次设置到相应的人造靶标标识号码标识区域上，制作出表示二进制编码数字依次为9-13的五块人造靶标正方形板；

第七步、按第五步的方法，分别布设第三航空测量矩形区域和第四航空测量矩形区域的平高像控点。

本布设方法在应用在大比例尺低空无人机工程航摄测量方面，可以在满足规范规定的精度情况下，极大地减少野外像控点布设和测量的工作量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的人造靶标正方形板的结构示意图；

图3是本发明的面积为8平方公里的航空测量矩形区域的人造靶标布设的结构示意图。

具体实施方式（杜工可将以下内容再展开充实一下）

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种无人机摄影测量的野外平高像控点布设靶标，包括按1:1000比例尺成图精度要求进行摄影成像的一个面积为2平方公里的航空测量矩形区域，航空测量矩形区域的长度与宽度的比为2或小于2，其特征在于，在航空测量矩形区域的四个角上及中心位置上均设置有一个人造靶标正方形板，在人造靶标正方形板的中心处设置有平高像控点标识圆点，在人造靶标正方形板上设置有八个人造靶标标识号码标识区域，分别为人造靶标标识号码标识区域1、人造靶标标识号码标识区域2、人造靶标标识号码标识区域3、人造靶标标识号码标识区域4、人造靶标标识号码标识区域5、人造靶标标识号码标识区域6、人造靶标标识号码标识区域7和人造靶标标识号码标识区域8，八个人造靶标标识号码标识区域是沿人造靶标正方形板的四边间隔设置的，在每个人造靶标标识号码标识区域上均设置有一个人造靶标标识号码标识块。人造靶标标识号码标识块或黑或白，可以表示2^8(0~255)个标识号。分别对应数字二进制右起1到8位。例如：全部为空（白色）0000 0000，表示0号标识，1号位填涂黑色0000 0001，表示1号标识，全部为黑1111 1111，表示255号标识。

人造靶标正方形板的边长是与10倍的航拍像片像素地面分辨率值相等的，人造靶标标识号码标识块的边长是与2倍的航拍像片像素地面分辨率值相等的。

人造靶标正方形板的边长是大于10倍的航拍像片像素地面分辨率值的，人造靶标标识号码标识块的边长是大于2倍的航拍像片像素地面分辨率值的。

一种低空无人机航空摄影测量的野外像控点布设方法，包括以下步骤：

第一步、按1:1000比例尺成图精度要求进行摄影成像，取一个面积为8平方公里的航空测量矩形区域，依据1:1000比例尺成图精度要求设计航高，并按照航空测量矩形区域的长度与宽度比小于或等于2的条件，将8平方公里的航空测量矩形区域划分为4个航空测量矩形区域；

第二步、取五块人造靶标正方形板，在每个人造靶标正方形板的中心处设置平高像控点标识圆点标志，在人造靶标正方形板上设置人造靶标标识号码标识区域，将黑色或白色的人造靶标标识号码标识块设置到相应的人造靶标标识号码标识区域上，设定黑色人造靶标标识号码标识块为二进制编码数字1，设定白色人造靶标标识号码标识块为二进制编码数字0，制作出表示二进制编码数字1-5的五块人造靶标正方形板；

第三步、在第一个航空测量矩形区域的四个顶角和中心位置分别依次设置第二步制作好的人造靶标正方形板，完成第一航空测量矩形区域的五点平高像控点的布设工作；

第四步、另取三块人造靶标正方形板，在每个人造靶标正方形板的中心处设置平高像控点标识圆点标志，在人造靶标正方形板上设置人造靶标标识号码标识区域，将黑色或白色的人造靶标标识号码标识块按二进制编码编号顺序依次设置到相应的人造靶标标识号码标识区域上，分别制作出表示二进制编码数字6-8的三块人造靶标正方形板；

第五步、按第三步的五点平高像控点的布设方法，在第二航空测量矩形区域中心位置布设平高像控点；与第一航空测量矩形区域相邻的第二航空测量矩形区域的相邻边上的两顶角处共用第一航空测量矩形区域的平高像控点的靶标，在第二航空测量矩形区域的另外两顶角处分别布设第四步制作出的表示二进制编码数字为7和8的人造靶标正方形板，在第二航空测量矩形区域的中心处布设第四步制作出的表示二进制编码数字6的人造靶标正方形板；

第六步、再取五块人造靶标正方形板，在每块人造靶标正方形板的中心处设置平高像控点标识标志，在人造靶标正方形板上设置人造靶标标识号码标识区域，将黑色或白色的人造靶标标识号码标识块，按二进制编码的顺序依次设置到相应的人造靶标标识号码标识区域上，制作出表示二进制编码数字依次为9-13的五块人造靶标正方形板；

第七步、按第五步的方法，分别布设第三航空测量矩形区域和第四航空测量矩形区域的平高像控点。