无人机影像采集方案

无人机影像采集方案一、无人机影像采集方案概述

无人机影像采集方案是指利用无人机搭载高清相机、多光谱传感器等设备，通过飞行作业获取地表、建筑物、环境等目标区域的影像数据，并应用于测绘、监测、规划等领域的系统性工作。本方案旨在提供一套科学、规范、高效的无人机影像采集流程，确保数据质量与作业安全。

二、方案准备阶段

（一）前期调研与需求分析

1.明确采集目标：确定影像采集的具体目的，如地形测绘、三维建模、环境监测等。

2.资料收集：收集目标区域的地理信息、飞行限制区域、气象条件等资料。

3.需求清单：列出所需设备清单、人员配置、时间节点等。

（二）设备与人员准备

1.设备配置：

(1)无人机平台：选择载重能力、续航时间满足作业需求的型号。

(2)相机传感器：根据采集需求选择高清可见光相机或多光谱相机。

(3)辅助设备：GPS定位仪、惯性测量单元（IMU）、数据存储设备等。

2.人员配置：

(1)飞行员：具备无人机操作资质，熟悉飞行规范。

(2)技术人员：负责数据处理、建模与分析。

(3)安全员：负责现场协调与应急处理。

（三）航线规划与飞行设计

1.航线规划：

(1)确定飞行高度：一般高度在50-200米，根据目标分辨率调整。

(2)航线间距：相邻航线间距为航向重叠度的30%-50%。

(3)航向角度：通常设置为±60度，确保立体像对质量。

2.飞行设计：

(1)设置飞行参数：速度（5-8米/秒）、相机倾角（90度±5度）。

(2)检查障碍物：避开建筑物、树木等可能影响飞行的障碍物。

(3)预设返航点：确保低电量时无人机能安全返回。

三、飞行采集阶段

（一）场地勘察与检查

1.场地勘察：

(1)选择开阔场地，避免强风、雨雪等恶劣天气。

(2)检查电源供应与通信信号覆盖情况。

2.设备检查：

(1)检查无人机电池电量、相机存储空间。

(2)校准IMU与GPS设备，确保定位精度。

（二）飞行操作规范

1.启动流程：

(1)打开无人机电源，检查系统自检状态。

(2)设置飞行参数，确认航线规划无误。

2.飞行执行：

(1)缓慢起飞，保持平稳飞行姿态。

(2)按照预设航线自动飞行，避免手动干预。

(3)实时监控飞行状态，及时处理异常情况。

（三）数据采集质量控制

1.影像质量检查：

(1)检查曝光度、对比度是否均匀。

(2)确认无云影、遮挡等影响数据完整性的因素。

2.重叠度控制：

(1)航向重叠度≥60%，旁向重叠度≥30%。

(2)使用地面控制点（GCP）辅助定位，提高精度。

四、数据后处理阶段

（一）影像预处理

1.数据导出：

(1)将采集的影像文件导入处理软件。

(2)检查文件完整性，剔除损坏数据。

2.影像校正：

(1)使用GCP进行外方位元素解算。

(2)消除镜头畸变，生成正射影像。

（二）数据建模与分析

1.三维建模：

(1)利用多张立体像对生成点云数据。

(2)生成数字表面模型（DSM）与数字高程模型（DEM）。

2.数据分析：

(1)提取建筑物、道路等目标特征。

(2)生成正射影像图、三维实景图等成果。

（三）成果交付与归档

1.成果检查：

(1)审核数据精度是否满足项目要求。

(2)确认成果文件完整、格式规范。

2.成果交付：

(1)提供原始数据、处理成果、元数据等文件。

(2)配合客户进行成果演示与答疑。

3.归档管理：

(1)建立数据管理系统，分类存储成果文件。

(2)记录项目流程与参数，便于后续查阅。

**一、无人机影像采集方案概述**

无人机影像采集方案是指利用无人机搭载高清相机、多光谱传感器等设备，通过飞行作业获取地表、建筑物、环境等目标区域的影像数据，并应用于测绘、监测、规划等领域的系统性工作。本方案旨在提供一套科学、规范、高效的无人机影像采集流程，确保数据质量与作业安全。其核心在于从前期准备、飞行执行到后期处理的全过程精细化管理，以满足不同应用场景对数据精度、时效性和一致性的要求。

**二、方案准备阶段**

（一）前期调研与需求分析

1.**明确采集目标：**详细定义本次影像采集的具体目的和预期成果。例如：

*是用于制作高精度数字正射影像图（DOM）？

*是用于三维建模与实景三维构建？

*是用于地形测绘与变化监测？

*还是用于特定目标（如建筑物、桥梁）的详细检测？

明确目标有助于确定后续的技术参数和设备选择。

2.**资料收集：**全面收集与目标区域相关的现有资料，为航线规划和飞行安全提供依据。包括：

*目标区域的卫星影像、地形图、行政区划图等基础地理信息。

*飞行限制区域信息，如禁飞区、限飞区、起降点限制等（通常通过官方航空管理平台查询）。

*目标区域的气象历史数据与预报，评估飞行窗口期。

*项目相关的技术规范或精度要求。

3.**需求清单：**基于采集目标和现有资料，制定详细的需求清单，作为后续准备工作的依据。包括：

***设备需求：**明确所需无人机的型号、性能参数（如续航时间、抗风能力、载重），相机类型（如全画幅可见光相机、多光谱相机、倾斜摄影相机），辅助设备（如RTK/PPK设备、地面控制点标记物、备用电池、存储卡、通信设备）。

***人员需求：**确定飞行员、地面操作员、数据处理员、安全员等人员的数量和资质要求。

***时间需求：**规划整个项目周期，包括准备时间、飞行时间、数据处理时间、成果交付时间等。

***成本预算：**估算设备租赁/购置、人员劳务、数据存储、后期处理等各项费用。

（二）设备与人员准备

1.**设备配置：**

***无人机平台：**

*根据载重需求选择合适的无人机平台，确保能承载相机、IMU、GPS、RTK/PPK等设备。对于大型项目或重型设备，需选用载重能力更强的专业级无人机。

*评估无人机的续航时间，确保满足单次飞行任务的需求。例如，若航线规划总时长为1.5小时，需准备至少2块及以上满电电池。

*检查无人机的机体结构、动力系统、飞行控制系统等是否完好，确保处于最佳工作状态。

***相机传感器：**

***可见光相机：**根据项目所需的地面分辨率（GSD）选择合适的相机，GSD=（相机传感器像素/飞行高度）/摄影比例尺（通常取1）。例如，使用5000万像素相机，飞行高度100米，若要求GSD≤5cm，摄影比例尺需≤200。

***多光谱/高光谱相机：**若用于环境监测、植被分析等，需选择具有特定波段（如RGB、红边、近红外）且光谱响应良好的相机。

***镜头检查：**清洁相机镜头，检查无灰尘、划痕，确保成像质量。

***辅助设备：**

***定位导航系统（GNSS）：**使用高精度RTK或PPK设备进行飞行定位，确保影像的地理坐标精度。RTK可实现厘米级实时定位，PPK可在飞行后进行高精度后处理。

***惯性测量单元（IMU）：**检查IMU是否校准在有效期内，确保姿态数据准确。

***数据存储：**使用高速、大容量的存储卡（如SD卡、CFexpress卡），确保存储空间满足需求，并备份数据。

***地面控制点（GCP）标记物与测量工具：**准备不同颜色、形状的GCP标记物（如标准靶标），以及测量GCP坐标的GNSS接收机或全站仪。

***充电与维护设备：**准备无人机充电器、电池维护工具、清洁工具等。

2.**人员配置：**

***飞行员：**必须具备相应的无人机驾驶资质和丰富的飞行经验，熟悉操作规程、气象判断、紧急情况处理。需进行本次任务的专项飞行前检查和模拟。

***技术/数据处理人员：**负责航线规划、影像预处理、空三解算、数据建模、成果生成等。需熟练掌握相关软件（如Pix4Dmapper,AgisoftMetashape,ContextCapture等）。

***安全员：**负责现场环境风险评估、协调地面人员、监控飞行安全、处理突发状况。需具备一定的应急处置能力。

***辅助人员（如需）：**如需要大量地面GCP布设或成果分发，可配备辅助人员。

（三）航线规划与飞行设计

1.**航线规划：**

***确定飞行高度：**飞行高度直接影响地面分辨率和飞行时间。一般原则是，在满足最小安全距离（如距地面障碍物不低于10米）的前提下，根据相机焦距和像素数计算最佳飞行高度。例如，使用35mm焦距相机，飞行高度100米，GSD约为3cm。

***航线间距设置：**相邻航线的重叠度是保证立体像对质量的关键。

*航向重叠度（沿飞行方向）：通常设置为70%-80%，推荐75%。过小的重叠度会导致立体效果差、模型拼接缝明显；过大的重叠度会增加数据量和处理时间。

*旁向重叠度（垂直于飞行方向）：通常设置为20%-30%，推荐25%。确保航线之间有足够的重叠区域用于特征匹配。

***航向角度设置：**航向角（相机相对于正南方向的倾斜角度）影响立体像对的基线长度和模型效果。

*垂直拍摄（航向角0度）：基线最短，模型变形小，但可能受局部遮挡影响。

*倾斜拍摄（航向角±30度）：基线稍长，能更好地覆盖周边区域，提高模型整体性，但需注意模型变形和精度损失。

*常用设置为±60度，需根据项目需求权衡。

***地面控制点（GCP）布设：**在目标区域内均匀、均匀地布设足够数量的GCP。

*数量：根据项目范围和精度要求，一般每平方公里布设3-5个。

*位置：选择视野开阔、地面稳定、不易被遮挡或变形的区域。

*标记：使用清晰、反光、不易变形的标记物（如标准GCP靶标）。

*测量：使用高精度GNSS设备（如RTK）或全站仪精确测量GCP的坐标和高程。

2.**飞行设计：**

***设置飞行参数：**

***速度：**通常设置为5-8米/秒，过快会增加数据量并可能错过细节，过慢则耗时长。

***相机倾角：**通常设置为90度（垂直向下），±5度的容差。确保相机无倾斜。

***相机曝光参数：**根据光照条件手动设置或使用自动模式。确保曝光适中，避免过曝或欠曝。可进行小范围预飞测试。

***照片间隔：**根据相机像素、飞行速度和航线间距计算，确保相邻照片有足够的重叠度。例如，5000万像素相机，5米/秒速度，75%旁向重叠度，航线间距50米，照片间隔约需4-5秒。

***检查障碍物：**详细勘察起降点、航线沿线及周边区域，识别高大的树木、建筑物、电线杆等障碍物，并在航线规划中预留足够的安全距离或调整航线。

***预设返航点：**在安全区域设置可靠的返航点，确保低电量或紧急情况时无人机能自动返回。

***检查天气：**再次确认飞行当天的天气预报，避免在有大风、雨、雪、雾等恶劣天气下飞行。

三、飞行采集阶段

（一）场地勘察与检查

1.**场地勘察：**

***选择起降点：**选择平坦、开阔、地面稳固、无积水、远离电磁干扰的区域作为起降点。面积需大于无人机翼展。

***电源检查：**确认无人机及所有设备的电源供应稳定、充足。规划好充电时间。

***通信信号：**检查起降点及航线沿线的移动网络或Wi-Fi信号强度，确保无人机能与地面站保持有效通信。

2.**设备检查：**

***无人机系统自检：**启动无人机，进行系统自检，确认飞行控制、动力系统、GPS信号、IMU等工作正常。

***相机检查：**连接地面站，确认相机已正确连接，检查电池电量、存储卡空间、相机参数设置（曝光、白平衡等）。

***GNSS校准（如使用）：**如果使用RTK或PPK，进行GNSS天线校准，确保信号接收良好。

***辅助设备检查：**检查GCP标记物是否完好，测量工具是否正常。

（二）飞行操作规范

1.**启动流程：**

***无人机启动：**按照标准操作程序启动无人机，等待系统自检完成。

***地面站连接：**打开地面站软件，连接无人机。

***状态确认：**检查无人机电池电量、GPS信号强度、相机状态、存储卡状态。

***航线加载：**将规划好的航线文件导入无人机内存或地面站。

***参数设置：**确认飞行参数（高度、速度、相机设置等）与预期一致。

2.**飞行执行：**

***起飞：**在地面站监控下，缓慢平稳地起飞至预定高度。起飞后保持悬停，再次确认周围环境。

***航线执行：**启动自动飞行程序，无人机将按照预设航线自主飞行。飞行员需在地面站密切监控飞行状态，包括：

*无人机位置与高度偏差。

*电池电量变化。

*GPS信号强度。

*数据传输状态。

*相机云台姿态。

***手动干预：**仅在必要时（如发现航线规划错误、突发障碍物、信号丢失等）进行手动操作，并记录干预原因。

***拍照控制：**确认相机按计划自动拍摄，注意观察预览画面的曝光、清晰度等。

3.**特殊情况处理：**

***低电量预警：**提前规划好返航点，电量低于预设阈值（如20%）时，立即执行返航程序。

***信号丢失：**保持冷静，根据无人机设置尝试自动重连或手动控制返航。

***紧急情况：**如遇不可控障碍物撞击、严重系统故障等，立即执行紧急迫降程序，并尝试安全回收。

（三）数据采集质量控制

1.**影像质量检查（飞行中/后）：**

***实时监控：**飞行过程中通过地面站实时预览部分影像，检查曝光是否均匀、有无过曝欠曝、画面是否清晰、有无云影遮挡等。

***影像筛选：**飞行结束后，快速浏览所有影像，剔除云影过重、曝光异常、模糊不清、目标区域被遮挡等不合格照片。

2.**数据覆盖度检查：**

*检查最终获取的影像是否完整覆盖了目标区域，是否存在数据空白或遗漏。必要时进行补飞。

3.**重叠度确认：**

*检查实际获取的影像航向重叠度和旁向重叠度是否满足项目要求（通常航向≥70%，旁向≥25%）。

4.**GCP检查：**

*确认所有预埋的GCP在影像中清晰可见，位置准确，无严重遮挡。

5.**天气影响评估：**

*记录飞行当天的风速、能见度等天气情况，评估其对数据质量可能产生的影响。

四、数据后处理阶段

（一）影像预处理

1.**数据导入与管理：**

*将采集的原始影像文件（通常为RAW或JPEG格式）导入专业的无人机影像处理软件（如Pix4Dmapper,Metashape等）。

*按项目或区域进行文件分类管理，备份原始数据。

2.**相机参数校准：**

*在软件中导入相机的内参文件（如CalibrationFile），或使用软件自带的校准功能进行镜头畸变校正。

3.**GCP导入与测量：**

*导入GCP的坐标信息（X,Y,Z或平面坐标）。

*在软件中手动或自动测量GCP在影像上的像点坐标。确保测量准确，为后续空三解算提供精确控制。

4.**空三（空中三角测量）解算：**

*软件利用大量影像的像点坐标和GCP坐标，解算出每张影像的外方位元素（旋转角和平移向量），并生成精确的地理坐标系下的点云和影像图。

*检查空三解算报告，关注GCP的残差大小，残差越小，说明定位精度越高。

（二）数据建模与分析

1.**密集匹配与点云生成：**

*软件基于立体像对原理，进行影像匹配，生成高密度的三维点云数据。

*可选择生成单色点云或多通道点云（如根据不同波段生成不同颜色的点云）。

2.**数字表面模型（DSM）与数字高程模型（DEM）生成：**

*对点云进行滤波和平滑处理，去除地面和非地面点，生成DSM（包含地面所有表面）。

*提取DSM中的地面点，生成DEM（仅包含地面高程）。

3.**正射影像图（DOM）制作：**

*利用空三解算结果和DSM，对原始影像进行正射纠正，生成无透视变形的正射影像图。

4.**数字表面模型（DSM）与数字高程模型（DEM）生成：**

*对点云进行滤波和平滑处理，去除地面和非地面点，生成DSM（包含地面所有表面）。

*提取DSM中的地面点，生成DEM（仅包含地面高程）。

5.**三维实景模型/倾斜摄影模型生成：**

*若采集了带倾斜镜头的影像，或对正射影像进行了纹理映射，可生成具有真实纹理的三维实景模型。

*该模型可以全方位查看，交互性强，适用于可视化展示。

6.**目标提取与分析（可选）：**

*根据项目需求，利用点云或DOM进行目标提取，如建筑物轮廓提取、道路中心线提取、植被区域划分等。

*可结合分类算法进行地物分类，生成分类图。

（三）成果交付与归档

1.**成果检查与验收：**

***精度检查：**对生成的成果（如DOM、DEM、点云、模型）进行精度评定，例如，检查GCP的平面和高程残差、DOM的根meansquare(RMS)误差、点云的密度和精度等，确保满足项目合同或技术规范的要求。

***完整性检查：**确认所有成果文件完整、命名规范、格式正确。

***可视化检查：**对三维模型、实景模型等进行可视化检查，确认纹理、颜色、结构是否自然、无明显错误。

***报告编制：**编写项目报告，包含项目概述、技术方案、数据采集情况、处理过程、精度评定、最终成果列表等。

2.**成果交付：**

*按照约定格式和介质（如硬盘、网盘、U盘）交付最终成果数据。

*提供成果使用说明或进行成果演示，解答用户疑问。

3.**项目归档：**

*建立项目档案，包含所有原始数据、处理中间文件、最终成果、项目报告、元数据（记录项目信息、设备参数、处理方法等）、质量检查记录等。

*按照公司规定或行业标准进行物理或电子化存档，便于后续查阅和追溯。

一、无人机影像采集方案概述

无人机影像采集方案是指利用无人机搭载高清相机、多光谱传感器等设备，通过飞行作业获取地表、建筑物、环境等目标区域的影像数据，并应用于测绘、监测、规划等领域的系统性工作。本方案旨在提供一套科学、规范、高效的无人机影像采集流程，确保数据质量与作业安全。

二、方案准备阶段

（一）前期调研与需求分析

1.明确采集目标：确定影像采集的具体目的，如地形测绘、三维建模、环境监测等。

2.资料收集：收集目标区域的地理信息、飞行限制区域、气象条件等资料。

3.需求清单：列出所需设备清单、人员配置、时间节点等。

（二）设备与人员准备

1.设备配置：

(1)无人机平台：选择载重能力、续航时间满足作业需求的型号。

(2)相机传感器：根据采集需求选择高清可见光相机或多光谱相机。

(3)辅助设备：GPS定位仪、惯性测量单元（IMU）、数据存储设备等。

2.人员配置：

(1)飞行员：具备无人机操作资质，熟悉飞行规范。

(2)技术人员：负责数据处理、建模与分析。

(3)安全员：负责现场协调与应急处理。

（三）航线规划与飞行设计

1.航线规划：

(1)确定飞行高度：一般高度在50-200米，根据目标分辨率调整。

(2)航线间距：相邻航线间距为航向重叠度的30%-50%。

(3)航向角度：通常设置为±60度，确保立体像对质量。

2.飞行设计：

(1)设置飞行参数：速度（5-8米/秒）、相机倾角（90度±5度）。

(2)检查障碍物：避开建筑物、树木等可能影响飞行的障碍物。

(3)预设返航点：确保低电量时无人机能安全返回。

三、飞行采集阶段

（一）场地勘察与检查

1.场地勘察：

(1)选择开阔场地，避免强风、雨雪等恶劣天气。

(2)检查电源供应与通信信号覆盖情况。

2.设备检查：

(1)检查无人机电池电量、相机存储空间。

(2)校准IMU与GPS设备，确保定位精度。

（二）飞行操作规范

1.启动流程：

(1)打开无人机电源，检查系统自检状态。

(2)设置飞行参数，确认航线规划无误。

2.飞行执行：

(1)缓慢起飞，保持平稳飞行姿态。

(2)按照预设航线自动飞行，避免手动干预。

(3)实时监控飞行状态，及时处理异常情况。

（三）数据采集质量控制

1.影像质量检查：

(1)检查曝光度、对比度是否均匀。

(2)确认无云影、遮挡等影响数据完整性的因素。

2.重叠度控制：

(1)航向重叠度≥60%，旁向重叠度≥30%。

(2)使用地面控制点（GCP）辅助定位，提高精度。

四、数据后处理阶段

（一）影像预处理

1.数据导出：

(1)将采集的影像文件导入处理软件。

(2)检查文件完整性，剔除损坏数据。

2.影像校正：

(1)使用GCP进行外方位元素解算。

(2)消除镜头畸变，生成正射影像。

（二）数据建模与分析

1.三维建模：

(1)利用多张立体像对生成点云数据。

(2)生成数字表面模型（DSM）与数字高程模型（DEM）。

2.数据分析：

(1)提取建筑物、道路等目标特征。

(2)生成正射影像图、三维实景图等成果。

（三）成果交付与归档

1.成果检查：

(1)审核数据精度是否满足项目要求。

(2)确认成果文件完整、格式规范。

2.成果交付：

(1)提供原始数据、处理成果、元数据等文件。

(2)配合客户进行成果演示与答疑。

3.归档管理：

(1)建立数据管理系统，分类存储成果文件。

(2)记录项目流程与参数，便于后续查阅。

**一、无人机影像采集方案概述**

无人机影像采集方案是指利用无人机搭载高清相机、多光谱传感器等设备，通过飞行作业获取地表、建筑物、环境等目标区域的影像数据，并应用于测绘、监测、规划等领域的系统性工作。本方案旨在提供一套科学、规范、高效的无人机影像采集流程，确保数据质量与作业安全。其核心在于从前期准备、飞行执行到后期处理的全过程精细化管理，以满足不同应用场景对数据精度、时效性和一致性的要求。

**二、方案准备阶段**

（一）前期调研与需求分析

1.**明确采集目标：**详细定义本次影像采集的具体目的和预期成果。例如：

*是用于制作高精度数字正射影像图（DOM）？

*是用于三维建模与实景三维构建？

*是用于地形测绘与变化监测？

*还是用于特定目标（如建筑物、桥梁）的详细检测？

明确目标有助于确定后续的技术参数和设备选择。

2.**资料收集：**全面收集与目标区域相关的现有资料，为航线规划和飞行安全提供依据。包括：

*目标区域的卫星影像、地形图、行政区划图等基础地理信息。

*飞行限制区域信息，如禁飞区、限飞区、起降点限制等（通常通过官方航空管理平台查询）。

*目标区域的气象历史数据与预报，评估飞行窗口期。

*项目相关的技术规范或精度要求。

3.**需求清单：**基于采集目标和现有资料，制定详细的需求清单，作为后续准备工作的依据。包括：

***设备需求：**明确所需无人机的型号、性能参数（如续航时间、抗风能力、载重），相机类型（如全画幅可见光相机、多光谱相机、倾斜摄影相机），辅助设备（如RTK/PPK设备、地面控制点标记物、备用电池、存储卡、通信设备）。

***人员需求：**确定飞行员、地面操作员、数据处理员、安全员等人员的数量和资质要求。

***时间需求：**规划整个项目周期，包括准备时间、飞行时间、数据处理时间、成果交付时间等。

***成本预算：**估算设备租赁/购置、人员劳务、数据存储、后期处理等各项费用。

（二）设备与人员准备

1.**设备配置：**

***无人机平台：**

*根据载重需求选择合适的无人机平台，确保能承载相机、IMU、GPS、RTK/PPK等设备。对于大型项目或重型设备，需选用载重能力更强的专业级无人机。

*评估无人机的续航时间，确保满足单次飞行任务的需求。例如，若航线规划总时长为1.5小时，需准备至少2块及以上满电电池。

*检查无人机的机体结构、动力系统、飞行控制系统等是否完好，确保处于最佳工作状态。

***相机传感器：**

***可见光相机：**根据项目所需的地面分辨率（GSD）选择合适的相机，GSD=（相机传感器像素/飞行高度）/摄影比例尺（通常取1）。例如，使用5000万像素相机，飞行高度100米，若要求GSD≤5cm，摄影比例尺需≤200。

***多光谱/高光谱相机：**若用于环境监测、植被分析等，需选择具有特定波段（如RGB、红边、近红外）且光谱响应良好的相机。

***镜头检查：**清洁相机镜头，检查无灰尘、划痕，确保成像质量。

***辅助设备：**

***定位导航系统（GNSS）：**使用高精度RTK或PPK设备进行飞行定位，确保影像的地理坐标精度。RTK可实现厘米级实时定位，PPK可在飞行后进行高精度后处理。

***惯性测量单元（IMU）：**检查IMU是否校准在有效期内，确保姿态数据准确。

***数据存储：**使用高速、大容量的存储卡（如SD卡、CFexpress卡），确保存储空间满足需求，并备份数据。

***地面控制点（GCP）标记物与测量工具：**准备不同颜色、形状的GCP标记物（如标准靶标），以及测量GCP坐标的GNSS接收机或全站仪。

***充电与维护设备：**准备无人机充电器、电池维护工具、清洁工具等。

2.**人员配置：**

***飞行员：**必须具备相应的无人机驾驶资质和丰富的飞行经验，熟悉操作规程、气象判断、紧急情况处理。需进行本次任务的专项飞行前检查和模拟。

***技术/数据处理人员：**负责航线规划、影像预处理、空三解算、数据建模、成果生成等。需熟练掌握相关软件（如Pix4Dmapper,AgisoftMetashape,ContextCapture等）。

***安全员：**负责现场环境风险评估、协调地面人员、监控飞行安全、处理突发状况。需具备一定的应急处置能力。

***辅助人员（如需）：**如需要大量地面GCP布设或成果分发，可配备辅助人员。

（三）航线规划与飞行设计

1.**航线规划：**

***确定飞行高度：**飞行高度直接影响地面分辨率和飞行时间。一般原则是，在满足最小安全距离（如距地面障碍物不低于10米）的前提下，根据相机焦距和像素数计算最佳飞行高度。例如，使用35mm焦距相机，飞行高度100米，GSD约为3cm。

***航线间距设置：**相邻航线的重叠度是保证立体像对质量的关键。

*航向重叠度（沿飞行方向）：通常设置为70%-80%，推荐75%。过小的重叠度会导致立体效果差、模型拼接缝明显；过大的重叠度会增加数据量和处理时间。

*旁向重叠度（垂直于飞行方向）：通常设置为20%-30%，推荐25%。确保航线之间有足够的重叠区域用于特征匹配。

***航向角度设置：**航向角（相机相对于正南方向的倾斜角度）影响立体像对的基线长度和模型效果。

*垂直拍摄（航向角0度）：基线最短，模型变形小，但可能受局部遮挡影响。

*倾斜拍摄（航向角±30度）：基线稍长，能更好地覆盖周边区域，提高模型整体性，但需注意模型变形和精度损失。

*常用设置为±60度，需根据项目需求权衡。

***地面控制点（GCP）布设：**在目标区域内均匀、均匀地布设足够数量的GCP。

*数量：根据项目范围和精度要求，一般每平方公里布设3-5个。

*位置：选择视野开阔、地面稳定、不易被遮挡或变形的区域。

*标记：使用清晰、反光、不易变形的标记物（如标准GCP靶标）。

*测量：使用高精度GNSS设备（如RTK）或全站仪精确测量GCP的坐标和高程。

2.**飞行设计：**

***设置飞行参数：**

***速度：**通常设置为5-8米/秒，过快会增加数据量并可能错过细节，过慢则耗时长。

***相机倾角：**通常设置为90度（垂直向下），±5度的容差。确保相机无倾斜。

***相机曝光参数：**根据光照条件手动设置或使用自动模式。确保曝光适中，避免过曝或欠曝。可进行小范围预飞测试。

***照片间隔：**根据相机像素、飞行速度和航线间距计算，确保相邻照片有足够的重叠度。例如，5000万像素相机，5米/秒速度，75%旁向重叠度，航线间距50米，照片间隔约需4-5秒。

***检查障碍物：**详细勘察起降点、航线沿线及周边区域，识别高大的树木、建筑物、电线杆等障碍物，并在航线规划中预留足够的安全距离或调整航线。

***预设返航点：**在安全区域设置可靠的返航点，确保低电量或紧急情况时无人机能自动返回。

***检查天气：**再次确认飞行当天的天气预报，避免在有大风、雨、雪、雾等恶劣天气下飞行。

三、飞行采集阶段

（一）场地勘察与检查

1.**场地勘察：**

***选择起降点：**选择平坦、开阔、地面稳固、无积水、远离电磁干扰的区域作为起降点。面积需大于无人机翼展。

***电源检查：**确认无人机及所有设备的电源供应稳定、充足。规划好充电时间。

***通信信号：**检查起降点及航线沿线的移动网络或Wi-Fi信号强度，确保无人机能与地面站保持有效通信。

2.**设备检查：**

***无人机系统自检：**启动无人机，进行系统自检，确认飞行控制、动力系统、GPS信号、IMU等工作正常。

***相机检查：**连接地面站，确认相机已正确连接，检查电池电量、存储卡空间、相机参数设置（曝光、白平衡等）。

***GNSS校准（如使用）：**如果使用RTK或PPK，进行GNSS天线校准，确保信号接收良好。

***辅助设备检查：**检查GCP标记物是否完好，测量工具是否正常。

（二）飞行操作规范

1.**启动流程：**

***无人机启动：**按照标准操作程序启动无人机，等待系统自检完成。

***地面站连接：**打开地面站软件，连接无人机。

***状态确认：**检查无人机电池电量、GPS信号强度、相机状态、存储卡状态。

***航线加载：**将规划好的航线文件导入无人机内存或地面站。

***参数设置：**确认飞行参数（高度、速度、相机设置等）与预期一致。

2.**飞行执行：**

***起飞：**在地面站监控下，缓慢平稳地起飞至预定高度。起飞后保持悬停，再次确认周围环境。

***航线执行：**启动自动飞行程序，无人机将按照预设航线自主飞行。飞行员需在地面站密切监控飞行状态，包括：

*无人机位置与高度偏差。

*电池电量变化。

*GPS信号强度。

*数据传输状态。

*相机云台姿态。

***手动干预：**仅在必要时（如发现航线规划错误、突发障碍物、信号丢失等）进行手动操作，并记录干预原因。

***拍照控制：**确认相机按计划自动拍摄，注意观察预览画面的曝光、清晰度等。

3.**特殊情况处理：**

***低电量预警：**提前规划好返航点，电量低于预设阈值（如20%）时，立即执行返航程序。

***信号丢失：**保持冷静，根据无人机设置尝试自动重连或手动控制返航。

***紧急情况：**如遇不可控障碍物撞击、严重系统故障等，立即执行紧急迫降程序，并尝试安全回收。

（三）数据采集质量控制

1.**影像质量检查（飞行中/后）：**

***实时监控：**飞行过程中通过地面站实时预览部分影像，检查曝光是否均匀、有无过曝欠曝、画面是否清晰、有无云影遮挡等。

***影像筛选：**飞行结束后，快速浏览所有影像，剔除云影过重、曝光异常、模糊不清、目标区域被遮挡等不合格照片。

2.**数据覆盖度检查：**

*检查最终获取的影像是否完整覆盖了目标区域，是否存在数据空白或遗漏。必要时进行补飞。

3.**重叠度确认：**

*检查实际获取的影像航向重叠度和旁向重叠度是否满足项目要求（通常航向≥70%，旁向≥25%）。

4.**GCP检查：**

*确认所有预埋的GCP在影像中清晰可见，位置准确，无严重遮挡。

5.**天气影响评估：**

*记录飞行当天的风速、能见度等天气情况，评估其对数据质量可能产生的影响。

四、数据后