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外业航线的布设尤为重要，因为要保证获取的影像满足测绘行业的要求，并且要在获取大区域图像的过程中可以做到尽量少的飞行的次数，减少人力和物力的资源浪费。航线设计是制作高质量影像图的关键，航线需要根据测区的地形地貌来进行设计，必须为内业正射影像图的制作提供足够的重叠率，因此，无人机航线设计需要综合考虑各方面因素，以保障飞行安全和获取影像满足要求。

本文介绍航线规划的完整流程，预计阅读时间4分钟

1明确航测范围

航线规划软件（地面站）的参考底图数据大多来源于谷歌地图。规划航线之前，有必要在Google Earth中确定项目航飞范围，了解测区地貌，并进行合理的飞行架次划分，优化航飞方案，提升作业效率，避免撞机事故发生。

2 确定航高

作业前应了解测区的地形地貌，判断所在测区的建筑高度情况，在安全飞行的前提下，规划飞行高度。若有精度要求，则应根据地面分辨率，计算相对航高。计算方法参照 【技术】倾斜影像分辨率与比例尺的关系。在理想情况下，飞机和摄影基准面是保持一定相对高度的，维持某特定高度即可获取一定分辨率的图。但实际上，被摄地表往往有起伏，会导致分辨率降低。因此，在实际飞行过程中，应根据规范要求，结合实际地形，适当调低航高。

上图以35mm镜头为例，理想情况为左边的飞机，在航测过程中与基准面保持在390米相对高度，即可得到分辨率5cm的图，而实际情况可能存在右边的情况，由于相对高度抬升导致实际得到分辨率5.8cm。

3 重叠度确认

重叠率指的就是两张照片之间重叠的部分。重叠率分为旁向重叠率和航向重叠率。

旁向重叠率，航空摄影中，沿两条相邻航线所摄的相邻像片上有同一地面影像部分。两相邻航带之间的重叠称为旁向重叠。（简而言之，就是线路与线路之间照片的重叠部分）

航向重叠率，由于相邻像片是从空中不同位置拍摄的，故重叠部分虽是同一地面，但影像不完全相同。沿航向重叠部分与像片长度之比，称为“航向重叠度”，以百分数表示。（简而言之，就是同一条线路，照片与照片之间的重叠部分）

▲图 旁向重叠率和航向重叠率

在实际作业中，我们设定的重叠度一般为：航向80%，旁向70%。根据不同环境下的纹理情况，可以适当增大或减小。重叠度越高，相邻两张影像上的同名地物点也就越多，匹配的同名点数量也就越多，定位精度也就越高，但是重叠度的增加又会导致影像的数量增多，增加了内业数据处理的工作量，为了兼顾定位精度和作业效率通常将影像重叠度分别设置成 80%和 70%，模型定位精度误差、重叠度与影像数量的关系如图3。

▲图 航线参数图

4 掌握天气情况

无人机航测作业前，要掌握当前天气状况，并观察云层厚度、光照强度和空气能见度。

正中午地面阴影最小，在日出到上午9点左右，下午3点左右到日落的两个时间段中，光照强度较弱且太阳高度角偏大，部分测区还可能碰到雾霾。这些情况可能导致采集到的建筑物背阳面空三匹配精度差，纹理模糊且亮度很低，最终影响建模效果，严重影响视觉观感。

5 地面站使用步骤

1）打开地面站软件，注册账号并登录

2）规划航线：地面站电脑要求联网操作，打开地面站，点击规划，开始规划航线并保存航线到云端。

6 正常情况下，理想的航线设计一般具备以下特征

• 测区的形状呈现规则，航向基本朝一个方向；
• 航向高度相同；
• 地面重叠率一般为：航向重叠80%和旁向重叠75%；
• 测区内没有困难的地形地貌，如森林、雪地、水域等等，因为在这些地貌覆盖下相片不能很好地进行匹配。

关于复杂地形的航线布设注意事项，我们下周见分晓~

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