本研究依據內政部(2010)建置都會區一千分之ㄧ數值航測地形圖作業工作手冊 規定，著重於 UAV 酬載非量測型數位相機取得之航拍影像是否能局部製作滿足都 市地區一千分之一正射影像之精度要求。而整個研究流程(如圖 1)則依據內政部 (2010)建置都會區一千分之ㄧ數值航測地形圖作業工作手冊規定之一千分之一正射 影像製作程序設計，主要項目分別為：一、擬定測圖計畫；二、航測控制點與檢核 點布設；三、航空攝影；四、控制點與檢核點測量；五、空中三角測量；六、正射 影像製作(包含數值高程模型 DEM 自動匹配與編修)；以及七、幾何精度分析。
圖1 研究流程圖 航測控制點布設
控制測量 或
既有圖資提供控制資訊
自率光束法 空中三角測量 UAV 航拍取像
正射影像製作 數值高程模型製作 近景方式
率定相機參數
擬定 UAV 航拍計畫
獲取影像對應 UAV 飛航軌跡及姿態
作為外方位初始值 影像下載及處理
幾何精度分析
邱式鴻：旋翼 UAV 影像製作千分之一都市區局部區域正射影像之探討
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如圖 1 流程圖所示，研究過程中首先依據所酬載的非量測型數位相機、以及所 選定的試驗區擬訂測製地區航拍計畫，航線規劃時航線方向以南北、東西為原則，
相鄰航線左右重疊率約 40%；航線內影像前後重疊率為 80％。
接著，與建置都會區一千分之一數值航測地形圖作業工作手冊規定(內政部，
2010)之千分之一正射影像製作程序不同的是，本研究布設全控點(設計之航空標誌 見圖 2)進行空中三角測量平差計算，其分布位置以規劃完之航線與影像範圍涵蓋圖，
將其布設於測區界線外為原則，點位間間隔約為 2 至 4 個空中攝影基線(基線長以重 疊 60%為準計算)，全控點的平面及高程坐標測量如下：
(一) 全控點平面坐標測量依據台北市都市發展局公告之控制點，以「數值法地籍圖 重測作業手冊」所規定之 RTK 辦理圖根測量方法施測。將來自二個不同主站 所得之坐標成果比較若其空間距離小於 10 公分則取平均值，作為該點之平面 坐標成果。
(二) 全控點高程坐標測量方式採水準測量為原則，水準測量由已知高程控制點引測 閉合至另一已知高程控制點，並施以往返觀測。系統誤差改正前每測段往返閉 合差不得大於 10mm√K（K 為單一測段長度之 km 數），系統誤差改正後閉合 水準環線閉合差不得大於10mm√F（F 為水準環線長度之 km 數）。
圖2 本研究所規劃之航空標誌
此外，本研究嘗試於控制點不足處，以該區既有圖資，即製作千分之一地形圖 時已完成空三平差之航拍影像進行立體量測控制點(稱點特徵航空影像控制資訊)，
量測時選取基線航高比大於 0.3 且重複量測無粗差之三次觀測值取其平均值作為此 點特徵航空影像控制資訊之三維坐標。本研究另設自然點為檢核點，以「數值法地 籍圖重測作業手冊」所規定之 RTK 辦理圖根測量方法施測，同樣將二個不同主站 所得之坐標成果比較，若其空間距離小於 10 公分則取平均值，作為該點之平面坐 標；所測高程則以內政部公告之大地起伏模式改正為正高。
完成航測控制點布設與測量之後，緊接著以 UAV 航拍取像並執行空三、數值 高程模型(Digital Elevation Model, DEM)自動匹配與編修、以及正射影像製作。
國土測繪與空間資訊 第二卷第二期
因此，研究中採用 iWitnessPRO 軟體(Photometrix, 2010)進行相機率定，其特色是全 自動率定，率定原理是全自動匹配率定場中所布設由 8 個黑點所組成的 20 個黑白 (三) 透鏡離心畸變差參數(Decentering distortion parameters)：P1, P2。 (四) 仿射畸變差參數(Affinity, non-orthogonality parameters)：b1, b2。 所採用的附加參數數學模式如式(1)(Fraser, 1997)： 最外圍的光線交會要介於 70~100 度之間(Photometrix, 2010)。
UAV 所酬載 GPS 及 AHRS(Attitude and heading reference system)(即相當於 Inertial Measurement Unit, IMU)其精度不足以輔助空三(內政部國土測繪中心，2011)，
僅能提供外方位初始值。因此，本研究並未使用 GPS/IMU 資料輔助空三，而以光
邱式鴻：旋翼 UAV 影像製作千分之一都市區局部區域正射影像之探討 SOCET SET ORIMA 航測軟體，該軟體自率光束法空三平差採用的附加參數模式，
如下式(2)，為 Brown 物理模式(Brown, 1976)，其中 Δx、Δy 為描述像點的系統誤差， 差大部分來自輻射畸變差(Clarke et al., 1998)，因此本研究行自率光束法平差時，
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自率參數僅使用 1.像主距(Principal distance)：CFL；2.像主點(Coordinates of Principal point)：x0,y0；3.透鏡之輻射畸變差。
完成 UAV 航拍影像自率空三平差後，即可同時解算出影像外方位參數及改正 後的相機參數，再以數值航測影像工作站製作 2m 網格間距數值高程模型資料並製 作正射影像，正射影像製作時，每一像素以使用距離像主點最近之像元為原則。