小型消费级无人机地形数据精度验证

编号 zgly0001589914

文献类型 期刊论文

文献题名 小型消费级无人机地形数据精度验证

作者 张纯斌  杨胜天  赵长森  娄和震  张亦弛  白娟  王志伟  管亚兵  张远 

作者单位 北京师范大学地理科学学部  北京师范大学遥感科学国家重点实验室  北京师范大学水科学研究院 

母体文献 遥感学报 

年卷期 2018年01期

年份 2018 

分类号 P237 

关键词 小型消费级无人机(UAV)  精度验证  地形测量  差分GPS  地面控制点(GCP) 

文摘内容 低空遥感是近几年快速发展、应用非常广泛的新兴技术。小型消费级无人机集成可见光传感器,具有快速、灵活、高性价比等优势,受到广泛关注。然而目前有关该类无人机综合测量精度的研究不足,影响其进一步的推广应用。为此,本文开展了针对大疆(Phantom 3 professional)小型消费级无人机地形测量数据精度验证工作,设定6种航高(50 m、60 m、70 m、80 m、90 m和100 m)获取研究区的立体像对,生成影像点云(point cloud)、数字表面模型(DSM)以及数字正射影像图(DOM)等结果。在测量精度验证中,首先,在标准实验场均匀布设地面控制点(GCP),利用差分GPS测出GCP的高精度3维坐标;然后,通过GCP对立体像对进行绝对定位;最后,利用误差统计方法分析上述结果的测量精度。验证表明,在50—100m航高时,无人机影像结果的分辨率为2.22—4.23 cm,水平方向平均误差为±0.51 cm,垂直方向平均误差为±4.39 cm,相对均方根误差(RMSE)水平方向为±2.79 cm,垂直方向为±9.98 cm。研究结果表明,小型消费级无人机在飞控系统下的测量精度可达厘米级,这不仅为野外地理和生态调查工作者提供一种低成本、快速、灵活与精确获取地形信息的新型测量手段,同时还对使用此类无人机做航测应用及飞行参数设置提供一定参考。