1.项目概述
1.1项目背景
东方宏业在甘肃省西峰区承接的石油管线测量任务，要求成果为测区内17条石油输送管道以及管道左右500米范围内的正射影像以及地形图。
1.2测区基本情况
测区位于甘肃省西峰区，测区高差大，最高处和最低处约300米高差。气候条件比较恶劣，山区风速较大且风向不定，中午过后风速最大可到12m/s。
1.3成果要求
最终生成的成果为正摄影像图（包含总图和分幅图）、数字线画图
2.技术路线
针对实际测区情况，以高精度得成果要求为标准，项目基于智航SF700A旋翼无人平台搭载S24单镜头相机，借助相配套的南方航测数据处理软件体系，设计总体技术路线如下图所示：
图1：技术路线
（1）像控点布设。为满足项目中多个环节得处理及检查要求，需要在测区内选取和实测一定数量的像控点。
（2）航测影像数据获取。利用旋翼无人机飞行平台，搭载镜头设备，进行航测影像数据获取。
（3）照片数据预处理。无人机外业作业完成后，需要对差分数据和照片进行整理，包括POS和照片分组对齐、相片重命名等操作。
（4）影像空三。航测影像数据预处理完成后，依据影像POS信息、控制点信息，进行空中三角测量。
（5）成果数据生产。数字正射影像。
（6）数字线划图生产。在三维数据采集软件中，基于矿山三维实景模型采集地物属性信息和空间要素信息，生成矿山的数字线划图。
3.方案实施：
3.1像控点布设采集
借助南方航次一体化处理软件，提前规划好像控点，在满足要求的前提下，尽量在矿区固定标识物。同时，将规划好的像控分布通过云端服务器上传至云端服务器，为实际像控采集提供依据。
图2：像控点规划
通过像控之星软件，连接云端服务器，下载规划好的像控分布图，在现场布设采集像控。
图3：像控点
图4：像控点采集
3.2 无人机外业数据采集
项目实施采用智航SF700A作为无人机飞行作业的平台，智航SF700A是目前市面上最为小巧得工业级智能无人机航空测量系统之一。具有上手块、精度高、航程长等优势。具备仿地飞行、PPK定位、毫米波雷达避障、下视激光雷达测距等功能配置。
图7：智航SF700A无人机
南方无人机S24倾斜相机，是一款具备增稳得小巧云台，能够提高正射影像采集的精度与效率。像素2400，完全满足此次项目精度要求。
图8：S24倾斜相机
智航SF700A搭载S24相机进行航空影像采集。作业得飞行高度为200米，80%和70%得航向和旁向重叠度。在天气及空域条件满足时，项目组实施飞行作业。项目组使用了中国移动CORS系统，通过试用实时RTK和后差分PPK结合得方式，获取高精度POS信息，为影像空三及建模提供高质量数据。
3.3照片数据预整理
无人机外业作业完成后，需要对差分数据和照片进行整理。基于南方航测一体化处理软件SouthUAV 2.0，可以实现实时差分解析、后差分数据处理、POS和照片分组对齐、相片重命名等操作。
南方航测一体化处理软件，通过设备连接功能，直接从镜头读取影像数据，也支持从磁盘内读取照片数据，处理完成后将数据组织下载到指定位置，支持多线程同时下载5镜头数据，并且提供两种数据下载方式。支持自动对齐架次照片分组，自动识别地面点及废片，一键清除地面点和多有镜头的废片，也支持处理丢片、丢点等情况，提供插值和标记跳片工具，全方位处理所有数据异常情况。
图10：照片数据整理
3.4影像空三
影像空三平差是倾斜摄影技术中的关键步骤，影响到精度。项目组使用PIX4D软件完成影像空三处理。在处理过程中，刺点原则为:每个像控点刺点数量不能小于10张，每个像控点每个镜头的刺点数量不少于3张，且每个镜头不能在同一条航线上。
图11：影像空三
图12:像控刺点
3.5 成果数据生成
数字正射影像（DOM）生产是时间最长的环节。项目组使用Pix4D软件完成相关成果数据生产。正射影像得效果及精度是后续测图的基础数据，成果需要保证纹理清晰、精度准确。
图13:正射影像
图14:正射影像
3.6数字线划图生产
基于矿山三维实景模型采集地物要素，需要借助专门的数字线划图软件。项目组采用南方航测三维测图软件进行数字线划图生产。南方航测三维测图软件，简称：uFeature3D，是一款集成测绘、CAD、GIS三个领域实用技术的桌面信息化测绘系统，系统提供空间和属性数据的浏览、查询、采集、编辑、管理、分析、制图输出等与测绘和GIS的核心功能，包括三维采集模块，支持用户在实景三维模型上进行地物采集并成图等工作，可以提供多种多样的量测和绘图工具，满足用户多样化的绘图要求。
4.结果分析
4.1精度分析
使用ContextCapture软件进行影像空三操作，生成精度报告。在空三报告中查看所有控制点与检查点误差，如果精度达到规范要求，可以进行模型重建。如果空三精度未能达到要求，查找对应的原因，解决相关问题，重新进行影像空三，查看精度报告，直至检查点精度达到相关规范要求。
5.总结
在实际项目实施过程中，项目组得出如下总结及展望：
（1）此次项目的顺利完成，离不开智航SF700A的精度高、航程长、平台稳，S24相机提供的高像素、高效率、高品质，以及覆盖航测全流程的系统性软件体系，包括智能化得南方航测一体化处理软件SouthUAV2.0，简便式像控采集的像控之星，满足多样化绘图的南方航测三维测图软件uFeature3D，云端互联得无人机管控平台系统。
（2）基于智航SF700A旋翼无人平台搭载S24相机，进行输油管线摄影测量，获取高精度正射影像，以此为基础数据，应用到矿山勘查得全过程，包括野外踏勘的路线设计。基于正射影像前期规划，可以大大降低野外工作人员的劳动强度，降低踏勘成本，节省外业工作时间，提高外业生产效率。
