无人机航空摄影测量是一种新型高效的低空遥感影像获取技术，具有响应迅速、机动性高、使用便捷、危险区域成图、受空域管制和天气的影响较低、适应不同测区能力强等优势，是卫星遥感和大飞机航空摄影的有利补充。

POS辅助空中三角测量是将全球导航卫星系统（GNSS）和惯性导航系统（INS）组合而成的定位定姿系统引入到航空摄影测量中，利用动态差分GNSS技术和惯性导航系统测定摄影瞬间的位置与姿态，经过严格的数据后处理，获得影像在摄影瞬间的外方位元素，使摄影测量野外工作量大大减少，甚至完全免去地面控制点。

Phantom4RTK为专业级测绘无人机，内置实时差分RTK功能，能够获取高精度POS数据，定位精度:垂直1.5cm+1ppm、水平1cm+1ppm。

为验证其在1:地形图测绘中的成图精度，本文选取宜城1号矿山——葛洲坝宜城水泥有限公司为实验区域，分析在无像控点及少量像控点情况下成图精度。

1．无人机航空摄影

1.1测区概况

试验区域位于宜城市板桥镇葛洲坝宜城水泥有限公司，航飞面积1.平方千米，测区东边为葛洲坝水泥有限公司厂区，右侧为耕地区域，测区整体较为平坦。

1.2航测实施

为满足1:地形图测绘对影像分辨率的要求，使用自带的DJIGO航线规划测区航线。

设置航线飞行高度m，

地面分辨率3.3cm，

航向重叠度80%，旁向重叠度60%

本次共计飞行18个架次，拍摄照片张，通过专业航测软件生成测区三维模型OSGB，数据处理流程如图1所示。

图1无人机获取三维模型OSGB流程

2.试验分析

2.1像控点及检查点布设

本次试验共布设平高控制点5个（红色标记点），检查点2个（黄色标记点），分布如图2所示。本次选择试验区实际面积6平方千米，布设相控点20个，检查点10个，本次试验选择了其中四分之一区域进行试验。

图2实测点点位分布图

2.2空中三角测量

空中三角测量利用外业采集的影像、像控点成果、POS信息，通过建模获得所有影像的外方位元素，再通过多视影像密集匹配，自动获取高密度三维点云信息。空中三角测量步骤主要分为多视影像密集匹配及自由网空三、像控点判刺、绝对网空三解算等。多视影像密集匹配及自由网空三步骤基于同名特征点信息进行自动匹配解算，基本无需人工干预。

个别情况下，空三结果可能会出现丢片、分层等异常情况，可能是由于气象条件恶劣导致像片抖动剧烈或过曝光、RTK信号失锁、POS数据异常、植被和水系区域弱纹理等。

空中三角测量采用ContextCapture软件进行处理。试验区域共判刺5个像控点，密集匹配个连接点，连接图如图3所示。

图3空三加密网连接点分布图

3.精度验证

根据检查点外业实测坐标与图解坐标平面、高程位置的差值，采用点位中误差计算公式（式1）计算点位平面、高程点位中误差。点位中误差计算公式为:

m=±√(??/n)

式中：m——中误差；

Δ——检查点实测值与图解坐标较差；

n——为检查点个数；

图4有相控点精度对比表

图5无相控点精度对比表

由图3和图4数据可知，布设少量控制点的方案，平面位置中误差均优于《1:1::地形图航空摄影测量内业规范》（GB/T-）的精度要求:平地、丘陵地地物点中误差不超过图上0.6mm，山地、高山地不大于图上0.8mm。采用内置RTK技术的Phantom4RTK无人机在无像控条件下平均精度在±0.76m，高度精度同样不能满足规范要求；加入少量像控点，平面和高程精度均有大幅提高。

4.结论

通过本次试验分析，验证了Phantom4RTK获取高精度的POS数据信息，在无地面像控点的情况下，平面位置精度和高程精度均未能满足大比例尺地形图测绘要求。地面分辨率不变的情况下，增加像控点个数可以提高测图精度。鉴于本次试验区域面积较小，地形较为平坦，整个试验条件比较理想，精灵4RTK实际能否用于大范围免相控1:大比例尺地形图测绘还需要进一步进行验证。