在做正射影像或者傾斜建模過程中會涉及到一些攝影測量和傾斜建模有關一些知識，順便查了一些資料，然後覺得很有必要，就稍微系統羅列了一下，在最後還提供了幾個建模航線為大家作為參考，希望對大家有幫助。

一、重疊度、航線彎曲、像片旋角。

1.1航向重疊率

       沿同一航線的相鄰像片重疊部分的長度與像片邊長之比。簡而言之，就是同一條線路，照片與照片之間的重疊部分。

1.2旁向重疊度

        沿兩條相鄰航線所攝的相鄰像片重疊部分的長度與像片長度之比。簡而言之，就是線路與線路之間照片的重疊部分。

        製作正射影像圖，對於照片的重疊率是有一定的要求的，照片至少有60%的航向和旁向重疊率，這樣能保證三張照片有重疊部分。這是對於相對於地形較為平坦的地區，當地形起伏較大時，在設定重疊率時還要提高，才能保證像片立體量測與拼接的需要

1.3航線彎曲

       在航拍過程中，由於無人機穩定程度不如有人駕駛飛機，易受高空風力影響，會導致航線漂移，飛行的軌跡不再像傳統的航空攝影沿直線飛行，會產生航線彎曲現象。所謂航線彎曲就是把一條航線的航攝像片根據地物影像拼接起來，各張像片的主點連線不在一條直線上，而呈現為彎彎曲曲的折線

       航線彎曲度：航線最大彎曲向量與航線長度之比的百分數。要求航線彎曲度<3%

1.4像片旋角

       一張像片上相鄰主點連線與同方向框標連線間的夾角。要求像片旋角<6°

敲黑板！敲黑板！敲黑板！

總結一下：

1） 像片重疊率建議60%以上，地形起伏越大重疊率越高。

2） 航線彎曲度<3%。

3） 像片旋角<6°

另外自動建模軟體建立三維模型對影像重疊度的要求高於一般的航攝製圖任務，需要影像至少有70%的航向和旁向重疊度。

二、重疊率設定優化方案

2.1起飛點在任務區地面，航攝平坦開闊的區域

此種情況為常規的航攝飛行，可以按照要求的航高和重疊度直接設定航線，完成飛行。

2.2起飛點在任務區地面，航攝高樓密集的城區

        直接按照要求設定重疊度，地面可以滿足重疊度要求，但是隨著樓層升高，樓頂的影像重疊度則會降低，樓頂重疊度不足會導致建成的三維模型有漏洞或者明顯拉伸，成果質量較差。所以需要根據任務區最高的樓房高度重新計算重疊度，作為飛行航攝設定的重疊度

地面起飛航攝高層建築

已知H 為航攝飛行高度，h 為樓房高度，α為像幅角。

相片對應實地的長（寬）：S=2H tanα

W為飛行設定的重疊度：，則樓頂處的重疊度為：

所以，若要保證航攝區域內所有地物的重疊度達到，則設定的地面重疊度W 為：

2.3起飛點高於任務區地面，航攝平坦地區

高處起飛航攝平坦地區

已知起飛點高度為h，α為像幅角，要求航攝飛行高度為H，地面重疊度為W，則場高需要設定為H-h。

則在高處起飛所需要設定的重疊度為：

2.4起飛點低於任務區地面，航攝平坦地區

低處起飛航攝平坦地區

已知起飛點低於任務區地面高度為l，α為像幅角，要求航攝飛行高度為H，地面重疊度為W，則場高需要設定為H+l。

則重疊度設定為：

實際問題分析：

假設任務要求航攝高度200 米，地面重疊度為75%，起飛點低於任務區地面50 米。

則由計算公式可知：

所以，在低於任務區地面的位置起飛需要將場高設定為250 米，重疊度設定為80%，則可以滿足航攝高度200 米和地面重疊度為75%的要求。

三、解析度、比例尺、DPI、模型精度及換算關係

3.1解析度、比例尺、DPI、

        空間解析度:空間解析度又稱地面解析度，前者是從影象的分解能力而言，亦稱影象解析度;後者是從前者對應的地面而言。簡言之，空間解析度是在遙感影象上能詳細區分最小地物的尺寸。遙感影象地面解析度，是指每個像元的大小在地面上對應的實際範圍，即地表與一個像元大小相當的尺寸，以TM影像為例，影像中一個像元代表地面30米

影像解析度=地圖距離/畫素

比例尺=地圖距離/實際距離

地面解析度=實際距離/畫素

每英寸點數 (DPI)=畫素/地圖距離

比例尺=1：（地面解析度*（DPI/0.245））

3.2傾斜模型精度

             傾斜攝影的模型精度一般是照片解析度的三倍，就是根據照片生成的正射影像的地面解析度的三倍，如果生成的正射影像的解析度是3cm/畫素，那模型精度基本就是8-15cm。為什麼不是9釐米精度呢？而是一個範圍，原因在於地面無論如何會有起伏，加上受風等不可控制因素影響，沒法保證照片的解析度是固定的。

公式：傾斜攝影模型精度=同工程正射解析度的三倍

3.3換算關係

其實很多人在看了上面的知識後，基本都會換算了。這裡只是舉例說明

以1:1000的比例尺，對應的地面解析度是指地圖上1cm對應地表1000cm，

      1釐米=0.3937008英寸

按照大疆無人機拍的72dpi來算，一英寸包含72畫素，那麼1釐米包含0.3937008*72=28.3464576畫素

得到對應關係為28.3464576對應地圖上1000cm

      解析度為：1000/28.3464576=35.277776649

      1:1000的比例尺對應的地面解析度為35.2釐米，接近0.36米

那航拍模型的精度也就要求0.36米，對應的航拍解析度就是0.12米。就是說航拍建模的時候拍攝的照片要能達到12cm精度以上。

四、建模航線參考

這裡只為傾斜攝影建模的航線提供參考。

模型質量好與精的區別一定在於硬體嗎？不存在的。。。。

4.1 “S”形路線

            這裡說的S路線，指按常規五條路線設定，這也是單鏡頭無人機採集傾斜攝影模型資料最穩妥的路線。分別是正射航線一條，東南西北四個方向個一條。這種方式比較適合拍攝大面積的場景。

4.2環形航線

            環繞，顧名思義就是繞著要建模的區域做環形飛行拍攝，並讓相機對準被建模的主體進行拍攝。這種航線方法特別適合對單棟建築或者標誌物的拍攝，三維重建效果好，同時所需的影象也很少，以大疆為例，如果該區域或建築物不是太大，一塊的電池就能滿足。

4.3“高低組合”

              模型越精細，地面取樣密度GSD越高。在相機引數一定，飛行高度越低，地面精度越高，模型重建的結果就更加細緻。飛的越高採集的區域越大，而飛得相對較低的部分模型精度較高，建模效果越好。

參考文獻：

1.於廣瑞,王智超,張坤鵬,孫立軍. 基於測繪型無人機航線優化設計應用研究[J]. 北京測繪,2015,(04):46-48+70.

2.邢誠. 基於簡化SIFT演算法的無人機影像重疊度分析[J]. 哈爾濱工程大學學報,2012,33(02):221-225.

3.崔紅霞,林宗堅,孫杰. 大重疊度無人機遙感影像的三維建模方法研究[J]. 測繪科學,2005,(02):36-38+4.