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地面控制點

使用地面控制點進行測量的指南

用於測量的地面控制點指南。了解它們是什麼、如何放置它們以及它們如何提高您的測量應用程序的準確性

  • 地面控制點指南:它們是什麼以及如何放置它們;
  • GCP 是具有已知地面坐標的顯著點。它們有助於高精度無人機測繪;
  • GCP 必須從地面可見,並且必須均勻地分佈在整個測量區域;
  • 放置 GCP 後,您需要測量其位置。使用支持 RTK 或 PPK 的 GNSS 接收器執行此操作;
  • 具有 PPK 或 RTK 的無人機減少了所需的地面控制點的數量,但我們建議按照我們的準確度報告建議鋪設它們。 

如果您打算進行精確的無人機測繪,則需要為您的項目準備地面控制點。

本文將解釋什麼是地面控制點以及如何放置它們。

什麼是地面控制點?

地面控制點 (GCP) 是在您感興趣的區域的地面上具有已知坐標的引人注目的地點。

它們用作參考點,以建立攝影測量或 LiDAR 數據到您正在使用的坐標系的準確位置。

地面控制點有助於提供盡可能準確的航空地圖。這些點對測量員來說很重要,因為它們的設置絕對準確。這意味著一個點與一個真實值相關,例如 GPS 坐標。

如果您進行無人機測量並且需要獲得高精度的定位結果,那麼沒有比使用 GCP 更好的解決方法了。

即使您在無人機上使用 PPK 或 RTK,仍然建議使用幾個 GCP 以確保您的項目的準確性。

Terra Drone Europe 在駕駛 DJI Phantom 4 RTK 後認為,在某些情況下,無需任何 GCP 即可達到的精度小於 3-4 厘米。

例如,測試結果表明,在沒有GCP的1:500航測作業中,無人機可以達到3cm的水平精度和5cm的垂直精度,滿足無GCP的航測要求。

但是,當需要更高的精度時,建議使用多個地面控制點(三個或四個,取決於您的站點大小,如上圖所示,GCP 是紅點) – 但它仍然是一個與傳統的測量方法相比減少了。

地面控制點:主要要求

對地面控制點有許多要求。

地面控制點的主要要求是良好的能見度,以便您可以在照片上找到它 – 正如這張圖片所示。

通常,GCP 應該是大約半米乘半米 – 2 英尺 x 2 英尺 – 並塗上高度對比的顏色以不同於周圍環境。它的中心點也應該很容易識別。

為測量精度放置 GCP 的基本規則

您需要的 GCP 數量取決於調查站點的大小和拓撲。但是,我們建議至少使用三個 GCP。

重要的是,所有 GCP 在您的調查區域內平均分配。

因此,如果您使用五個點,請在站點的每個角落設置一個,最後一個在調查區域的中心。

如果您的工作區域有明顯的海拔變化,請嘗試將 GCP 放置在現場的最高點和最低點。 

確保 GCP 放置牢固,使其位置保持穩定且不易移動。

確保從空中清楚地看到 GCP,並且沒有被植被和其他障礙物覆蓋。

放置 GCP 後,您需要測量其位置。

為此,請使用支持 RTK 或 PPK 的 GNSS 接收器。

前往您的地面控制點並將您的桿放在目標的中心以測量 GCP 的位置。

作為這個過程的一部分,重要的是你的桿是水平的並且你知道你的桿的高度。

地面採樣距離

在無人機測量方面,地面樣本距離(或 GSD)是另一個重要因素。

GSD 是一種計算方法,用於解釋 GCP 建立的真實世界比例如何轉換為地圖。

GSD 描述了數字圖像上兩個連續像素的中心點之間的距離。

因此,如果無人機的 GSD 為 5 厘米/像素,則相當於您的數字地圖上的一個像素對應於現實中的 5 厘米。

如果沒有準確的 GSD,測量員就不可能將他們收集的所有無人機數據轉化為可用的地圖。

GCP 與手動連接點

值得注意的是,GCP 與手動連接點不同,手動連接點是測量員使用的另一種真實世界放置。

手動連接點是可以在多張航拍照片中看到的特徵。測量員在DJI Terra等航空測繪軟件中識別這些點,使用它們將圖像拼接在一起並製作完整的攝影測量地圖。

雖然地面控制點和手動連接點在測量中都是必不可少的,但只有 GCP 與實際坐標點相匹配。

出於這個原因,手動連接點可以幫助提高項目的相對精度,但對絕對精度沒有幫助,因為它們在空間中的位置尚未定義。

地面控制點 – 摘要

在測量方面,準確性為王,可以成就或破壞項目。 

無人機是一種很好的測量工具,但不能犧牲精度和準確性。

GCP 在此過程中有所幫助,而 UAS 技術的進步意味著需要鋪設的更少。

放置它們可能很耗時,但這種做法比重新進行因準確性低而受阻的整個調查更好更快。

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