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水库划界中无人机航测技术运用分析

文档作者：王家龙潘家刚文档来源：贵州省黔东南州水利电力勘察设计院有限公司		更新日期： 2026年09月17日	点击数：
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LOW CARBON WORLD 2023/2
水库划界中无人机航测技术运用分析
王家龙袁潘家刚
（贵州省黔东南州水利电力勘察设计院有限公司，贵州黔东南556000）
【摘要】水库划界中涉及的范围和领域较多袁在对其实施划分的过程中袁需要对先进技术进行有效运用袁确
保最终的划分质量遥以某水库工程勘测设计为例袁首先确定本次项目建设工程概况袁其次分析水库划界的标
准尧要求以及流程袁最后研究无人机航测技术在水库划界中的运用袁提高该技术的实际运用效率袁确保水库划
界工作的顺利开展遥
【关键词】水库划界曰无人机航测曰数据分析
【中图分类号】TV221 【文献标识码】A 【文章编号】2095-2066（2023）02-0046-03
0 引言
水库划界工作对于加强水利工程管理以及保护
来说具有非常重要的作用，能够实现水资源的有效
监督管理，维护水资源的生态体系，尤其是在当前可
持续发展的战略指导下，实施水库划分工作具有重
要意义。而无人机航测技术的运用，可以进一步提高
水库划界工作的准确性和科学性，同时将难度降到
最低，有效处理勘测数据，促进水库划界工作的有效
开展。
1 工程概况
本文以从江县二友水库工程勘测设计为例。测
区距从江县谷坪乡约5 km，总面积为1.12 km2，属于
山林地带，地貌属山地和高山区，气候适宜，除雨天
外可全年进行勘测。当前已经拥有项目区D级、E 级
GPS 控制点资料，项目区周边一、二、三等水准控制
资料以及项目区已有的地形图成果，作为测区技术
设计、控制网布设和踏勘选点工作使用。本项目的工
作目标是开展从江县二友水库1:500 地形数据采集、
编辑、处理及成图等工作，满足从江县二友水库建设
需要。本次测绘主要工作内容为开展测区控制测量
（包括平面和高程控制测量）、测区内1:500 比例尺地
形要素测量（全野外施测）、根据外业测量的地形数
据进行编辑处理，形成1:500比例尺地形图数据及分
幅图数据。
2 工程项目标准尧要求以及流程
2.1 标准
本项目建设的标准主要包括《国家三、四等水准
测量规范》（GB/T 12898—2009）、《工程测量规范》
（GB 50026—2007）、《1:500、1:1 000、1:2 000地形图要
素分类与代码》（GB 14804—1993）、《1:500、1:1 000、
1:2 000 外业数字测图技术规程》（GB/T 14912—
2005）、《国家基本比例尺地图图式第1 部分：1:500
1:1 000 1:2 000 地形图图式》（GB/T 20257.1—
2007）等。
2.2 要求
本项目建设的平面基准为CGCS2000 坐标系，
高程基准为1985国家高程基准，基本等高距为1 m，
数据格式采用DWG。其中，平面精度的要求为四等
控制网中最弱相邻点相对点位中误差应臆依5 cm，投
影长度变形值不应大于2.5 cm/km。
本项目的高程精度需要在10 mm 以上，地形图
成果的基本等高距离为1 m的平坦地区，其数字线
划地图高程注记点与邻近图根点的高程相比，误差
要控制在0.15 m以内。其他地区中的高程精度可以
通过等高差求的高程误差进行判断确定，对于难度
较大的地区，可以增加0.5倍。
2.3 流程
在本项目建设中，主要根据以下流程开展：淤针
对水库划分的相关资料进行收集整理，确定其中具
有应用价值的信息和数据，完成无人机航测技术的
初步运用设计。根据上述标准文件完成划界标准。
于按照收集完成的项目资料，与现场采集的数据信
息进行分析整合，完成水库划界底图的制作。现场数
据采集主要包括水库正射影像、坝顶、坝脚以及溢洪
道高程数据等，以上数据信息要求完整、真实和清
晰，才能确保本次水库划界工作的有效开展。盂根据
水库划界底图以及标准要求内容，确定工作范围线，
其中包含管理范围线以及保护范围线，同时在划界
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底图中确定界桩以及告示牌的位置信息。划界工作
完成之后，编制最终的成果报告，制作数据库成果信
息。榆完成成果技术验收工作，在水库实地位置设置
界桩以及告示牌，按照划界报告中预设桩的位置以
及坐标数据，完成实地放样工作。如果在实地放样的
过程中，按照施工桩位数据布设的难度较高，勘测人
员可以根据现场的实际情况，适当调整布设位置，但
是实际位置需要满足划界标准相关要求，同时方便
施工，不能影响施工的正常实施。并且在测量记录中
标注出最终施工布设坐标数据，为今后水库划界报
告数据的调整和修改提供条件。虞针对最终完成成
果进行优化，将项目工程的资料进行归档管理，分析
总结其中运用的技术，最终将成果资料移交到相关
部门，完成本次水库划界工作[1]。
3 无人机航测技术在水库划界中的运用
3.1 无人机运用情况
本项目建设采用的无人机航测设备属于DJI 精
灵4RTK 无人机，在技术运用中与配套的软件相互
配合，共同完成对水库的航空勘测工作，并且提高了
最终航空测图的准确性。无人机最长的飞行时间达
到30 min，在开启障碍感知系统的情况下，飞行速度
能够达到14 m/s，并且具有柜机飞行模式，用户可以
通过屏幕绘制相应的飞行路线，无人机就能够根据
这一路线完成飞行。而在智能跟随模式下，可以运用
环绕跟随、平行跟随以及锁定跟随模式，根据实际情
况灵活调整。DJI精灵4RTK无人机即便在环境较为
复杂的情况下，也能够完成飞行，并且实时记录航
线；如果与遥控器失联，则可以按照原路线返航，并
且在此过程中尝试与遥控器联系。整体上看，DJI 精
灵4RTK 无人机具有非常高的性能，已经在当前航
测中得到了广泛运用。
3.2 RTK 平面和高程误差控制
本次项目工程建设使用的设备为DJI 精灵
4RTK无人机、南方S86 GPS以及徕卡TS11全站仪。
（1）在测量平面控制阶段，先布设E级GPS控制
网，在江县C 级GPS 网及D 级GPS 控制网的基础
上完成设置，本次测量区域中拟定布设的控制点为
7 个。E级控制网需要在D级GPS网下完成设置，两
个相邻点之间的距离要控制在0.5~5 km，每个控制
点具备1~2个通视方向。以上过程要根据《全球定位
系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314—2009）中的相关
规定完成。
（2）测量高程控制网阶段，该区域的测量工作使
用四等水准网完成，精度控制在10 mm以上。在周围
一、二、三等水准点的基础上设置四等水准网，按照
附合路线或者节点网形式完成设置。测量过程中使
用的仪器设备在正式使用之前，需根据《国家三、四
等水准测量规范》（GB/T 12898—2009）中的内容完
成检验。电子水准仪使用专用标尺，在正式运用之前
根据规范中的要求，确保运用环境的气象条件稳定，
对分米分划线最大刻划误差、分划线刻划标准差等
平均值进行检验[2]。
3.3 像片控制测量
为满足生产精度需求，需要对航空影像进行加
密配准，并测量地面控制点。按照《1:500 1:1 000
1:2 000 地形图航空摄影测量外业规范》（GB 7931—
2008）的要求，结合测区实际作业情况，外业像控点
布设测量工作流程如图1所示。
像控点联测采用贵州省位置服务综合平台
（GZCORS）信号覆盖的测区，采用CORS 信号直接发
展图根控制测量。对于无GZCORS 信号覆盖的测图
区域，布测基本控制网，基础控制点布设数量需不
少于3 点，并和高等级控制点进联测。系统进行测
量，测量成果由贵州省GZCORS 管理中心进行解算
2 000 平面坐标和85 高程。像控点坐标采用初始化
观测3 次固定解求平均值。固定解采集点精度平面
优于依5 cm，高程优于依5 m[3]。
（1）像控点在像片上的点位的布设要求：淤在布
置像控点过程中，要控制其在航向以及旁边重叠5~
6片的范围之内。于点位之间的距离边缘要控制在旁
向1 cm以上，航向0.5 cm以上，种类标志大于1 mm。
控制点的最佳位置在重叠中线位置周围，点位离开
像主点并且与方位线支线距离在1 cm 以内，最大不
测量前准备工作
仪器设备检测人员准备航摄资料准备其他基础控制资料准备
控制点布设
航线网布点区域网布点特殊情况布点
基础控制测量
像片控制测量
测站点布设投影差改正
图1 外业像控点布设测量工作流程
成果检查
成果整理
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能超过1.5 cm。如果旁向重叠过大，导致两个相邻的
航线点无法公用，则需要分别设置像控点。
（2）像控点的布设：淤设置平高像片控制点的过
程中，要按照区域网的范围完成布设，区域网中航线
的数量确保在6 条以下，每条航线基数在12 条以
下。平高控制点的旁向跨度要在4条之内，航向跨度
则保证在6 条基线之内。在周围位置设置8 个平高
控制点位，其他点位设置根据相应的规范实施，如果
周围环境较为特殊，则可以适当放宽宽度，但是不能
大于2倍标准。于由于地向条件的影响，区域网周围
位置通常会选择在凸出部分设置平高点，凹进部分
的位置设置高程点，凹角以及凸角之前为两条基线
的情况下，需要在凹角位置设置平高点[4]。不规则区
域网布设如图2所示。
（3）像片控制点的选点：淤在影响清晰度较高的
位置作为像控点的设置目标，通常选择线状地物交
角处的位置，其中交角在30毅~150毅。于为了避免对
业立体观测产生影响，点位选择要避免将位置选择
在房子或者围墙等突出的地面，该类位置会产生阴
影，导致最终建筑物高度测量产生误差。盂弧形地
物或高程急剧变化的斜坡及阴影处均不得选作刺
点目标。榆如果控制点位置在植被或者高于地面的
位置边缘时，要重点关注点位到地面的比高，如果
比高量至0.01 m，则表示该点位刺在哪一位置，高
程测量就需要到哪一位置中，并将其标注在像片的
背面。虞刺点片的位置选择要保证像片清晰，其误
差与刺孔直径要在0.1 mm 之内，并且刺孔需透明。
愚平面控制点和平高控制点的刺点误差不得大于
像片上0.1 mm。
（4）像控点的测量方法：像控点联测采用贵州省
GZCORS系统进行测量，测量成果由贵州省GZCORS 管理中心进行解算2 000平面坐标和85高程。像控
点坐标采用初始化观测3 次固定解求平均值；全站
仪极坐标法测量，像控点坐标采用3 次观测值求平
均值来确定最后坐标值。
（5）测量注意事项：淤仪器应严格整平对中。于每
次开始作业前应仔细检查仪器并正确设置参数、天
线高等信息。盂作业时卫星状况应符合网络RTK作
业中CNSS 卫星状况的基本要求（表1）。榆正式开始
测量之前，要对仪器完成初始化处理，如果时间达到
3 min 以上，并且没有得到固定解，需要断开通信链
接，重新启动接收机，并且重复初始化操作。以上操
作重复超过3 次，仪器仍然不能完成初始化，则本次
测量要取消，相关人员分析周围环境以及通信链接，
重新选择测量位置再次测量。虞采用GZCORS、常规
GPS-RTK 施测时需测量3 个测回，取3 个测回的平
均数作为最终成果，像控点精度平面不大于图上
0.1 mm，高程精度不大于基本等高距的1/10。
项目划界成果质量控制需严格按照相关划界成
果质量控制原则执行，包括作业组完成划界成果自
检互校、生产部门完成质量过程检查、质量检查部门
完成成果质量检查，最终满足从江县二友水库管理
范围线划界工作需要[5]。
4 结语
在水库划界中运用无人机航测技术，其中涉及
的内容较多。测绘人员要对其中的各项环节展开全
面控制，通过分析无人机航测技术运用的方式，对本
次水库划界项目工程勘测工作进行详细的分析，从
多个方面入手细化技术运用各项环节以及注意事项
等，充分运用无人机航测技术的优势，提高水库划界
工作的开展水平。
参考文献
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在水库管理和保护范围划界和水资源保护中的应用[J].广
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作者简介院王家龙（1986—），男，侗族，贵州天柱人，
本科，工程师，主要从事测绘工作。
潘家刚（1982—），男，苗族，贵州黄平人，本科，
工程师，主要从事测绘工作。
观测窗口状态15毅以上的卫星个数PDOP值
良好窗口逸6 <6
勉强可用的窗口5 臆8
避免观测的窗口<5 >8
表1 网络RTK 作业中GNSS 卫星状况的基本要求
图2 不规则区域网布设
高程点
平高点
低碳技术
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