定翼型UAV影像立體測圖精度探討 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學地政學系碩士論文私立中國地政研究所. 定翼型 UAV 影像立體測圖精度探討 Accuracy investigation of stereo mapping by using the fixed-wing UAV images. 研究生：顏怡和指導教授：邱式鴻中華民國一 O 二年七月.

(2) I.

(3) [謝誌] 讀高職時沒想過會考專科，專科的時候沒很認真想上大學，大學時是想過要讀研究所，但不太敢想考政治大學，因為，政治大學是需要非常努力才考得上的，真的考上要畢業還非得加倍努力…..，努力多年後終於來到寫謝誌階段了。在求學期間，我首要感謝指導教授邱式鴻老師，在修業期間不嫌學生資質駑鈍，不厭其煩指導教誨，在每一次的論文指導時間細心的檢視論文研究的質與量，並指正出可能或已經存在的錯誤，細細剖析其中的原因跟給予建議，讓學生在互相問答中搜尋找出解決問題的方向，加深我的測繪知識及見解，更擴展我的專業領域。同時，感謝口試委員史天元教授及林祥增老師百忙中為學生安排口試，並對本論文字字斟酌及建議、正向且積極的鼓勵，使論文架構更臻完善。感謝彥樺、志奕提供研究方向上的協助與建議，也感謝國土測繪中心對於本文所需各項圖資之提供。感謝系上何維信教授、黃灏雄教授、林老生教授、詹進發教授、林士淵教授在學生求學階段的辛勤指導，論文計畫時給予寶貴的建議，使得學生在實務及理論得以精進。感謝敏瑜及汝晏在論文及簡報撰寫的協助，兩位在撰寫自己的論文同時，還得協助”老”同學修改論文格式及簡報，本人銘記在心。感謝 RS 研究室中成員們，謝謝您們各項學習資源的提供。感謝 98 級地政系測量組大學同學們，在毫無預警的情況下，容忍跟一位”老”同學上課、一起實習，我有幸的是還可以成為組員之一，令我深深感受到年輕人的活力熱情。特別感謝實習課程的學姐安勤，讓”老”學弟在妳的協助下得以順利完成各項實習。當然最要感謝是我最摯愛的家人們，感謝慈愛的母親在我晚上回到家的時候還有晚餐(宵夜)可以吃，謝謝大哥怡平在我忙於學校課業時，幫忙帶兩位很可愛但又煩人的廷叡、廷樨，感謝求學階段贊助學費的女王大人惠瑛，謝謝妳給了我無後顧之憂去完成學業，非常感謝您們無私的付出，成就了今天的我。最後僅以本文獻給一路上陪伴我成長的夥伴、及我最懷念的父親及二哥怡安。 II.

(4) 摘要基本地形圖測繪為國土基本資料建置項目之一，提供國土保育、規劃、防救災、民生經濟建設等高度共通性圖資。測製方式多以大型航空攝影飛機搭載量測型相機為航空攝影測量取像來源，並依據比例尺、精度、區域及需求作適當配置。而以定翼型無人飛行載具 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)航拍影像作為基本地形圖局部修測，為目前內政部國圖測繪中心發展的重點工作之一，但因定翼型 UAV 因酬載能力有限，搭載取像設備以非量測型相機為主，而非量測型數位相機光學鏡頭設計上因機械、光學及電子結構不若量測型數位相機設計嚴謹，應用於高精度測量工作前都必須經過相當的率定程序，本研究採取近景攝影測量程序，並以不同率定距離率定相機參數，均無法精確描述拍攝時相機參數。故進行空中三角平差皆須透過自率光束法空中三角測量平差方能改善因相機參數率定結果不精確所造成精度不佳之影響。自率光束法固然可以有效克服相機參數不精確現象，但其參數間相關性並無法有效控制，故運用航遙測感測器校正場具備高精度三維坐標之率定標為航攝取像後空三平差所需之控制點，並搭配自率光束法解算相機參數，提供後續航攝任務使用，並探討其沿用性。經過實驗證明實地率定相機參數以一般光束法空三平差即可達到相當精度。有效克服相機參數後，接續探討以點特徵的航攝影像控制資訊為光束法空三平差所需控制點，並以實測 GPS-RTK 檢核其精度，其平差成果符合基本地形圖精度要求。經過上述程序有效解算航攝影像外方位後，進行立體測繪基本地形圖，藉由實地檢核點檢視地形圖精度。然影響航空攝影測量立體測圖精度因素眾多，大多由像對基高比 (Base-Height Ratio)及航攝影像之地面取像距離 GSD(Ground Sample Distance)決定。藉由提高立體像對基高比提升空間前方交會精度，更細緻的地面取像距離等具彈性調整航攝條件，使得 UAV 酬載非量測形相機進行航攝任務，從稍早年的勘救災等緊急航攝任務之影像不具後續製圖運用，起至今日透過穩定的 UAV 航攝 III.

(5) 載具、更細緻的地面解析度及重疊率更高的航攝影像，並配合適當的非量測型相機率定條件，再經由合宜空三解算程序，UAV 航攝取像系統配置已能達到相當程度的測量製圖能力。. 詞關鍵：定翼型無人飛行載具、非量測型數位相機、自率光束法空三平差、立體測圖、基高比、地面取像距離. IV.

(6) Abstract Basic topographic mapping of land to build one of the basic data, providing land conservation, planning, disaster prevention and relief, livelihood and economic construction and other highly commonality map data. Measurement system means more large-scale aerial photography to measure the type of aircraft equipped with cameras to take aerial photography as the source, and according to scale, precision, regional and demand for proper configuration. And at fixed wing UAV UAV (Unmanned Aerial Vehicle) as the basic topographic maps including aerial imagery partial revision and, as the current Minister of the Interior National Mapping Center map one focus of development work, but because of fixed wing UAV payload capacity limited, equipped with a non-image-taking device measuring cameras based, rather than measuring the optical lens type digital camera design due to mechanical, optical and electronic structure of the measurement is not as rigorous design of compact digital cameras, used in high-precision measurement before work must undergo considerable calibration procedures, the study adopted photogrammetry process, and at different rates fixed distance camera calibration parameters are not accurately describe the parameters of the camera when shooting. Therefore, aerial triangulation adjustment are required by law since the rate of beam aerial triangulation adjustment order to improve the results of camera parameter calibration inaccuracies caused by the impact of poor accuracy. Since the rate of beam method although imprecise camera parameters can be effectively overcome the phenomenon, but the correlation between the parameters and can not be effectively controlled, and therefore the use of aircraft telemetry sensor calibration field with high precision three-dimensional coordinates of the calibration standard for the aircraft after the intake air, like adjustment required control points, V.

(7) and with self-rate bundle solver camera parameters, provide follow-up mission to use aerial and explore its follow nature. The experiments show that on-site calibration camera parameters in the usual empty three-beam method can achieve considerable precision adjustment. Effectively overcome the camera parameters, continue to point to explore the characteristics of the aerial image control information for the bundle adjustment required to empty three control points, and the measured GPS-RTK checklist its precision, its results meet the basic topographic maps adjustment accuracy requirements . After these procedures were effective solver aerial image exterior orientation, the three-dimensional mapping of basic topographic maps, field check points by viewing topographical accuracy. However affect aerophotogrammetry many factors stereo mapping accuracy, mostly by the high ratio as the base (Base-Height Ratio) and aerial image of the ground to capture images from the GSD (Ground Sample Distance) decision. By increasing the base stereo pair of high precision space intersection than enhance, more detailed image of the ground to take a flexible adjustment of distance and other aerial conditions, making the UAV payload non-measurement-shaped camera aerial missions, from the earlier years of the survey disaster relief and other emergency tasks aerial mapping of the image does not have the use of follow-up, until today, through more detailed ground resolution, higher aerial image overlap and with non-metric cameras calibration conditions, and then through the expedient empty three solvers program, this UAV Air intake like configuration has been able to achieve a considerable degree of measurement graphing capabilities. Keywords: Fixed Wing UAV, non-metric digital camera, self-calibration bundle aerotriangulation ,stereo mapping, Base-Heigh Ratio, Ground Sample Distance. VI.

(8) 目錄第一章緒論............................................................................................................. 1 第一節研究動機與目的.................................................................................. 1 第二節文獻回顧 ............................................................................................. 3 第三節遭遇問題與解決方法 .......................................................................... 6 第四節研究方法與流程.................................................................................. 8 第五節論文架構 ........................................................................................... 10 第二章研究相關理論基礎 .................................................................................... 11 第一節攝影測量基本原理 ............................................................................. 11 第二節相機率定理論 ................................................................................... 12 第三節光束法空三平差................................................................................ 15 第四節自率光束法空三平差 ........................................................................ 17 第五節立體製圖 ........................................................................................... 19 第三章研究材料與實驗 ....................................................................................... 22 第一節使用軟硬體設備................................................................................ 22 第二節實驗配置 ........................................................................................... 28 第三節不同距離近景率定相機參數之空三平差 ......................................... 30 第四節校正場率定後相機參數適用性......................................................... 46 第五節點特徵的航空影像控制資訊進行空三平差之精度探討 .................. 56 第六節立體測圖精度 ................................................................................... 63 第四章結論與建議 ............................................................................................... 69 參考文獻 ................................................................................................................ 73. VII.

(9) 圖目錄圖 1- 1 研究流程圖................................................................................................... 9 圖 2- 1 共線式 ........................................................................................................ 11 圖 2-2 iWitnessPRO 使用的 20 個黑白率定標 ..................................................... 14 圖 2- 3 光束法示意法(Kraus, 1993) ....................................................................... 15 圖 2- 4 空間前方交會圖 ......................................................................................... 19 圖 2- 5 空間前方交會關係圖 ................................................................................. 21 圖 3- 1 定翼型無人飛行載具(摘錄智飛科技)........................................................ 22 圖 3- 2 地面導控載台(摘錄智飛科技) ................................................................... 22 圖 3- 3 航線計算機規劃軟體(摘錄智飛科技)....................................................... 23 圖 3- 4 Canon EOS 5D-II 與 24mm 鏡頭 ............................................................... 23 圖 3- 5 ORIMA 自率光束法參數設定 ................................................................... 26 圖 3- 6 Leica Geosystems Pro600 測圖介面 ........................................................... 27 圖 3-7 相機率定流程圖 ......................................................................................... 30 圖 3-8 iWitnessPRO 使用的 20 個黑白率定標 ..................................................... 31 圖 3- 9 Canon EOS 5D Mark II 相機 24mm 鏡頭的相機率定場 ........................... 31 圖 3- 10 拍攝位置分布示意圖 .............................................................................. 32 圖 3- 11 率定標與相機於物空間分布關係分布圖 ................................................ 32 圖 3- 12 花蓮縣吉安鄉航拍路徑 ........................................................................... 35 圖 3- 13 航線分布圖............................................................................................... 36 圖 3- 14 GPS-RTK 控制點分布圖 ............................................................................ 37 圖 3- 15 GPS-RTK 檢核點分布圖 ............................................................................ 37 圖 3- 16 空三流程圖............................................................................................... 38 圖 3- 17 連結點分布圖 .......................................................................................... 39 圖 3- 18 網形分布圖............................................................................................... 39 圖 3- 19 5 公尺率定距離一般光束法空三平差成果 ............................................. 40 圖 3- 20 8 公尺率定距離一般光束法空三平差成果 ............................................. 40 圖 3-21 10 公尺率定距離一般光束法空三平差成果 ........................................... 41 圖 3- 22 5 公尺率定距離自率光束法空三平差成果 .............................................. 43 圖 3- 23 8 公尺率定距離自率光束法空三平差成果 .............................................. 43 圖 3- 23 10 公尺率定距離自率光束法空三平差成果 ............................................ 44 圖 3- 25 南崗校正場連結點分布圖....................................................................... 47 圖 3- 26 南崗校正場網形分布圖 .......................................................................... 47 圖 3- 27 南崗校正場控制點分布圖....................................................................... 47 圖 3- 28 南崗校正場控制點分布圖........................................................................ 47 圖 3- 29 校正場自率光束法平差成果 .................................................................... 48 圖 3- 30 南崗校正場一般光束法空三平差成果 .................................................... 50 VIII.

(10) 圖 3- 31 花蓮吉安鄉一般光束法空三平差成果 .................................................... 51 圖 3- 32 花蓮吉安鄉自率光束法空三平差成果 .................................................... 53 圖 3- 33 點特徵航空影像控制資訊進行空三平差精度探討之花蓮縣吉安鄉實驗區 ............................................................................................................................ 57 圖 3- 34 航線分布圖............................................................................................... 58 圖 3- 35 點特徵控制點分布圖 .............................................................................. 59 圖 3- 36 精度分析 GPS-RTK 檢核點分布圖 .......................................................... 59 圖 3- 37 連結點分布圖 ........................................................................................... 60 圖 3- 38 網形分布圖............................................................................................... 60 圖 3-39 點特徵點特徵的航空影像控制資訊進行一般光束法空三平差成果....... 61 圖 3- 40 點特徵的航空影像控制資訊進行自率光束法空三平差成果 ................. 62 圖 3- 41 吉安立體測圖檢核點分布圖 .................................................................... 64 圖 3- 42 正射影像成果圖 ....................................................................................... 64 圖 3- 43 立體測繪成果圖 ....................................................................................... 65 圖 3- 44 航攝影像 60%重疊示意圖 ....................................................................... 66 圖 3- 45 立體觀測 70%測區範圍圖 ....................................................................... 66 圖 3- 46 航帶航向重疊區立體測繪變形示意圖 .................................................... 67 圖 3- 47 航帶側向重疊區立體測繪變形示意圖 .................................................... 67. IX.

(11) 表目錄表 3- 1 Cannon 5D Mark II 規格表 ......................................................................... 24 表 3- 2 ORIMA 自率光束法相機參數表................................................................ 25 表 3- 3 不同距離率定條件成果表.......................................................................... 33 表 3- 4 吉安鄉航攝資訊表 ..................................................................................... 35 表 3- 5 5 公尺率定距離一般光束法空三平差檢核表 ............................................ 41 表 3- 6 8 公尺率定距離一般光束法空三平差檢核表 ............................................ 42 表 3- 7 10 公尺率定距離一般光束法空三平差檢核表 .......................................... 42 表 3- 8 5 公尺率定距離自率光束法空三平差檢核表 ............................................ 44 表 3- 9 8 公尺率定距離自率光束法空三平差檢核表 ............................................ 45 表 3- 10 10 公尺率定距離自率光束法空三平差檢核表 ........................................ 45 表 3- 11 南崗校正場 UAV 航拍相關資料 ................................................................ 46 表 3- 12 校正場自率光束法相機率定檢核表 ........................................................ 48 表 3- 13 以南崗校正場率定之相機參數 ................................................................ 49 表 3- 14 校正場一般光束法空三平差檢核點 RMSE ............................................. 50 表 3- 15 花蓮吉安鄉一般光束法空三平差精度檢核表 ......................................... 52 表 3- 16 花蓮吉安鄉自率光束法空三平差檢核表................................................. 53 表 3- 17 航攝時間序列資訊 ................................................................................... 54 表 3- 18 試驗區一般光束法空三平差 RMSE 表.................................................... 55 表 3- 19 試驗區自率光束法空三平差 RMSE 表.................................................... 55 表 3- 20 10 公尺距離拍攝率定場影像以 iWitnessPRO 自動率定所得之相機參數 ................................................................................................................................ 57 表 3- 21 吉安鄉航攝資訊表 ................................................................................... 58 表 3- 22 點特徵的航空影像控制資訊進行一般光束法空三平差檢核點檢核表 .. 61 表 3- 23 特徵的航空影像控制資訊進行自率光束法空三平差檢核表 ................. 62 表 3- 24 平面精度差異分析表 ............................................................................... 65 表 3- 25 高程精度差異分析表 ............................................................................... 66. X.

(12) 第一章緒論第一節研究動機與目的基本地形圖為國內地理資訊系統高度共用性之圖資，舉凡國土規劃、防救災、國土利用調查、保育及經濟建設，多以此為所需基本資料。依國土測繪法第 3 條所定「基本地形圖」，係指依中央主管機關所定基本比例尺測繪之地形圖，目前內政部國土測繪中心辦理之基本圖建置、修測製圖比例尺為 1/5,000、 1/25,000、1/50,000 等，內容描述國土基本狀態，其包含國土地形地貌、地物及基本地理資料，是為國內最完整之基本底圖。隨著 70 年代經濟迅速成長，中央政府及地方政府推動都市更新開發，闢建工業區，發展更便捷交通路網，以及重大天然災害，如 88 年 921 集集大地震、98 年莫拉克風災等均導致地表地理現況與內政部自 65 至 71 年所完成的第一版影像基本地形圖差距甚遠，即時更新基本地形圖資變得刻不容緩。航空攝影是快速獲取地理資訊技術之一，藉由航空攝影測量取像技術，在氣候條件良好情況獲得航照影像並輔以地面測量技術，能夠短時間內有系統、高效率下更新資圖。國內航空攝影取像設備從早期的量測型類比框幅相機、發展到量測型數位片幅式相機(如 DMC、UltraCAMxp)、推掃式數位相機(ADS80)，因其造價不斐，再加上國內相關航空法令限制，使得僅有特定少數飛行載具能搭載量測型相機進行航空攝影取像任務，導致國內只有極少數航攝公司及隸屬農業委員會林務局的農林航空測量所才有能力建置航空攝影取像系統。然而近年來因電子科技及取像設備發展，航拍取像方式不再侷限大型載具。體積小、構造簡單、具備自動導航之無人飛行載具（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）近年來發展快速，加上穩定的航拍取像設備，使得 UAV 可以更安全、更自動化的方式取得高解析度的航拍影像，相當適合基本地形圖局部修測的航拍取像系統。其中又以定翼型 UAV 1.

(13) 能以較高航拍高度、較大的飛航範圍，以及更穩定的飛航取得品質更佳的影像；此外，UAV 亦能執行低空雲下自動化取像，因此內政部國土測繪中心(2010)近年來發展以 UAV 航拍影像快速更新航拍影像資料庫，運用國土利用更新機制，發展測圖技術，推廣 UAV 迅速取得國土空間資訊，以達到國土監測、環境保護配合緊急防救災應變機制等運用。本研究針對以 UAV 航拍影像局部修測基本地形圖提出精度探討，因 1/25000 1/50000 基本地形圖均以 1/5000 基本地形圖為基礎，應用簡括方式縮編產製，因此本研究乃針對 1/5000 基本地形圖因地形地物變化，運用 UAV 高機動特性，進行航攝取像任務更新基本地形圖相關圖資，國外雖有針對地形圖及正射影像產製之精度提出探討及解決方案，但國內截至目前為止尚無具體研究顯示 UAV 航攝影像立體測圖可滿足 1/5000 基本地形圖精度要求，因此本研究將針對 UAV 航攝影像測圖探討，並提出滿足基本地形圖測製精度建議及後續 UAV 測圖研究方向。. 2.

(14) 第二節文獻回顧 UAV 為一種無人駕駛的飛行載具，其應具備了遙控、自動導航、半自動導航或是具備以上全部功能(Everaerts, 2008)。由於 UAV 快速發展致使 UAV 攝影測量學科的出現，該學科是在描述 UAV 如何執行攝影測量技術，其中包含了 UAV 的種類，取像設備、直接定位系統描述等等(Eisenbeiß，2009)。又因 UAV 具備機動性強、成本低、即時回傳感測訊息且可於高風險之惡地進行航拍感測之優勢下，廣泛應用於如考古（Eisenbeiss, 2004; Bendea et al., 2007）、災難即時監測、自然資源監控（Horcher and Visser, 2004）以及作物監控（Kise et al., 2005; Laliberate et al., 2007）；UAV 亦因可依據任務需求選擇飛行高度，獲得高空間解析度之航拍影像，並可在多雲天氣於雲下拍攝影像，因此可應用於要求精度之正射影像（Patias et al., 2007）、數值地型模型（Haarbrink and Eisenbeiss, 2008; Eisenbeiss and Zhang, 2006）及三維模型建製之製作、甚至於三維虛擬城市建置時，UAV 所獲取高解析度影像，經過適當的影像糾正，甚至可提供建物側面紋理（Pueschel et al., 2008）。應用 UAV 測製地形圖相關實驗中，國外有 Li et al.(2008)以定翼型 UAV 實現大比例尺地形圖，實驗中導入航空攝影測量各項需求，從 UAV 載具設計、研發到航高設定、相機酬載等參數設定，實驗 UAV 測繪地形圖可行性。實驗過程中以定翼型 UAV 酬載 35mm 焦距的專業 SLR 相機，以平均離地面 350 公尺高航攝取得北京海淀區 Beianhe 鎮 1.5 平方公里區域像比例尺為 1/10000，地面解析力約 8 公分之七條航帶，航向前後約 60%重疊、側向左右重疊約 35%的 56 張航照影像，以一般航測標準設置 20 個全控點、12 個高控點搭配 VirtuoZoAAT+PATB 空三平差軟體完成符合大陸 1/2000 之空三測量平差精度，即空三平差後於控制點平面精度 0.16 公尺(符合容忍誤差 0.50 公尺)以及高程精度 0.06 公尺(符合容忍誤差 0.22 公尺)，檢核點平面精度 0.10 公尺(符合容忍誤差 0.88 公尺)以及高程精 3.

(15) 度 0.16 公尺(符合容忍誤差 0.38 公尺)；研究中以 102 個外業實測點驗證所繪數值線畫圖(Digital Line Graphic, DLG)之精度，平面均方根誤差±0.246 公尺可滿足大陸 1/2000 數值線畫圖 DLG 之精度。該文中並未清楚交代空三平差前相機率定模式及過程中光束法平差模式。Li （2011）以 PuWen 鎮丘陵區約 20.8 平方公里的 1:2000 製圖為例，介紹低空 UAV 影像應用於在大比例尺地形圖測繪。以定翼型 UAV 酬載焦距 24.mm 的 Cannon 450D 數位相機，以平均航高 800 公尺航拍取得地面解析力 20 公分的 UAV 影像，其航帶間影像前後約 65%重疊、左右重疊約 35%，航攝後影像採預處理方式;相機焦距已知，影像畸變及離心畸變差視為系統誤差，藉由數學模式修正，以適當數量的控制點完成空三平差，其平面精度± 0.385 公尺、最大誤差 0.792 公尺以及高程精度± 0.230 公尺、最大誤差-0.577 公尺，但文中並未說明所使用的影像的航帶數和影像數量以及控制點與檢核點之數量；完成空三後以航測軟體進行地形圖繪製，透過比較 RTK 測量部分特徵位置和高程測量點坐標誤差，在 18 張圖上共 336 點的最大位置誤差 1.66 公尺、點平面平均誤差 0.57 公尺；以及在 12 張圖上共 113 點的最大高程誤差 1.70 公尺、點高程平均誤差 0.62 公尺，說明可滿足大陸丘陵區 1/2000 製圖精度。該文中並未詳細描述預處理數學模式。Chen et al. （2012）以 UAV 酬載 Cannon 5D Mark II 所組成的四合成相機組以地面解析力 10 公分，航拍取得山西地區 12 條航帶、1024 張影像，以 106 個全控點完成空三加密點，其平面均方根誤差 0.21 公尺、高程均方根誤差 0.35 公尺；13 個均勻分布檢核點 X、Y、Z 方向均方根誤差分別是 0.209 公尺、0.182 公尺、0.261 公尺滿足大陸 1/1000 製圖空三精度；最後以 GPS 測量 15 個測區明顯的地物點其 X、Y、Z 方向均方根誤差分別是 0.236 公尺、0.223 公尺、0.303 公尺(相當平面 0.325 公尺、0.303 公尺)說明立體繪製的 DLG 數值線畫圖符合大陸 1/1000 製圖之精度。國內方面則有內政部國土測繪中心（2012）101 年度發展無人飛行載具航拍技術作業工作總報告書中以顏怡和等人（2012）之試驗結果為基礎下，以花蓮縣 4.

(16) 壽豐鄉以及花蓮壽豐新豐平大橋附近各約 300 公頃之範圍，依基本圖測製規範之作業流程辦理基本地形圖修測，作為區域基本圖更新應用試驗區，實驗成果包含 UAV 航攝影像、空三平差成果、正射影像、數值地形模型 DEM 及局部修測 1/5000 基本地形圖，在精度檢核有正射檢核精度 X、Y 方向均方根誤差分別為 0.44 公尺及 0.32 公尺，但數值地形模型 DEM 及局部修側 1/5000 基本地形圖並未進一步檢核精度。. 5.

(17) 第三節遭遇問題與解決方法本研究擬以定翼型 UAV 針對 1/5000 地形圖局部修測範圍航攝取像，然其搭載取像設備多為非量測型數位相機，在機械結構及光學鏡頭設計上不若專業量測型航空測量數位相機嚴謹，因此針對非量測型相機參數率定方式研擬以近景攝影測量軟體率定及國土測繪中心所建置校正場執行空三自率光束法率定。近景軟體會因攝影站與率定標大小距離、角度、配置方式、附加參數自率光束法模式不同，所得參數對空三平差成果精度有不同的影響。透過內政部國土測繪中心「101 年度建立航遙測感應器系統校正作業案」(以下簡稱南崗校正場)所建置於南投南崗工業區內校正場進行航攝取像，執行校正場空三平差自率光束法自率求解像機參數成果，帶入後續的航攝任務成果，是否為最適相機內方位參數？又是否會因率定時間關係而不適？取得上述最適相機內方位後，運用既有航拍圖資立體像對所取樣之控制實體搭配空三平差一般光束法及自率光束法，探討國內製作 1/5000 基本地形圖航攝影像控制實體對空三精度探討。然影響航空數值攝影測量立體測圖精度因素眾多，如人員訓練、經驗、設備等，更甚者也有取像時天候條件所造成影像品質，這些因素皆可在攝影取像前後透過適當的訓練做排除。UAV 搭載非量測型相機航攝影像即使大量像點量測，並透過自率光束法平差有效解算外方位，並且描述鏡頭因光學物理現象所產生畸變差等系統性誤差，依舊存在鏡頭光學物理因素不若量測型相機穩定可靠，上述相關文獻當中也較少篇幅探討非量測型相機立體測圖過程誤差產生因素。影響立體測圖最重要的因素則是立體影像對之基高比(Base-Heigh Ratio)及影像對應地面之取像距離 GSD(Ground Sample Distance)，雖然主要影響數值攝影測量精度除影像品質及空三平差精度外，非量測型相機像幅小、鏡頭光學物理現象所造成影像邊緣變形，固然可由自率光束法空三平差消除因內方位不穩定因素所造成精度不佳之影響後，但像幅邊緣變形依舊存在，如何選設最適測繪範圍亦是本研究範 6.

(18) 疇。透過不同立體像對重疊率(或不同基高比)進行立體測圖，並在實驗測製過程中詳細探究測繪精度相關事項，如測製時立體像對之間最小重疊率為測製範圍及模型內之有效測圖範圍。. 7.

(19) 第四節研究方法與流程如上所述，研究流程圖如圖 1-1 所示，先確立研究動機與目的，針對研究主題作相關文獻探討，包括 UAV 種類、應用，及國內外測圖精度探討。接續相關理論基礎說明，包括攝影測量基礎原理、一般光束法、自率光束法及數值攝影測量立體測圖原理及影響立體測圖精度等因素等深入的說明。並以以下簡稱校正場為非量測型相機實地率定場，進行航攝取像自率光束法率定相機參數，該組相機參數運用於一般光束法空三是否可精確描述航攝時相機各項參數。研究流程含航空攝影影像取得、非量測型數位相機率定、佈設全控制點及檢核點，檢核點依據檢核標的分為空三檢核點及地形圖地形檢核點。完成上述作業流程後，接續完成一般光束法空三平差、自率光束法空三平差，完成後進入立體測圖，並對分別對有效範圍及配置不同基高比立體測圖實驗，最後進行平面坐標及高程精度分析。本研究亦進行校正場率定非量測型相機相機參數，透過校正場航攝取像配置高精度靜態 GPS 控制點，經由自率光束法求解相機參數，並帶入後續航攝影像進行一般光束法空三平差，經由檢核點 RMSE 檢視該組參數是否為最適相機參數，並且透過後續航攝影像探究該組相機參數在航攝時間軸上適用性。. 8.

(20) 研究範圍方向與目的 UAV 應用精度探討國內外文獻蒐集及回顧. 相機參數率定. 相機參數率定研究相關理論基礎攝影測量基本原理選定研究範圍. 擬定 UAV 航攝飛行計畫 (包含航攝校正場及立體測圖實驗區). GPS RTK 測量篩選影像. 佈設控制點控制實體空中三角測量. 試驗區立體測圖. 南崗校正場自率光束法相機參數. 測圖精度分析. 相機率定參數空三精度分析. 相機率定參數沿用性分析分析. 圖 1- 1 研究流程圖. 9. 控制實體空三精度分析.

(21) 第五節論文架構本論文各章節編排如下: 第一章為緒論，說明本論文的研究動機與目的，文獻回顧 UAV 相關領域的應用及精度探討並說明整個研究的流程。第二章為本論文中相關理論基礎探討，分為：(1)攝影測量基本原理。(2)相機率定理論。(3)光束法空三平差(4)自率光束法空三平差。(5)立體測圖原理及影響精度的因素。第三章為研究材料與實驗設計介紹，包括本研究中所使用的相關飛行載具，軟硬體介紹，試驗場介紹，飛航規劃及實驗影像，並說明本研究中所使用之非量測型相機透過近景攝影測量軟體以不同距離條件率定及校正場航攝取像所進行自率光束法率定相機參數，帶入空中三角測量平差解算攝影站外方位，以實地施測 GPS-RTK 為檢核點檢視相機以不同率定條件下所解算外方位精度，探討以近景攝影測量軟體相機參數所進行各空三平差模式最佳可適性，並對校正場自率光束法後相機參數進行相機參數在時間軸之沿用性。完成上述不同率定條件之空三平差測試評估後，進行以點特徵之航空影像控制資訊(以下簡稱控制資訊)為空三平差所需之控制點資訊實驗，並以實測 GPS-RTK 為檢核點檢視其空三平差成果是否滿足基本地形圖測製精度要求。最後進行立體測圖實驗：以不同基高比進行立體測圖，並就其不同基高比測製成果進行較差分析，對其影響測圖精度因素詳實探討。第四章為結論與建議，彙整實驗成果並且提出 UAV 搭載非量測型相機進行立體測圖應用相關建議及未來的研究建議。. 10.

(22) 第二章研究相關理論基礎攝影測量所使用取像設備不論是量測型數位相機或是非量測型數位相機，其成像原理都架構在共線式，本研究所使用無人飛行載具酬載一般市售重量公斤等級之非量測型數位相機。非量測形相機運用於高精度測量任務前透過近景攝影測量程序率定該相機參數，透過相機參數之像主距、相幅尺寸等相關參數設計航線，飛行取像後透過光束法平差後進行立體測圖。本章節介紹研究實驗所使用原理作ㄧ詳細介紹；首先介紹攝影測量基本原理：共線式，並且介紹非量測型相機率定，接續介紹光束法空三平差、自率光束法空三平差，最後介紹立體測圖原理及影響測圖精度因素。. 第一節攝影測量基本原理攝影測量最基本原理步驟是共線條件(Collinearity Condition)，即攝影站、任意物點、像點在三維空間中，理論上位於同一條線；如圖 2-1 中所示；L、a 與 A 位於一條直線上，其任意物點像點坐標以共線方程式表示：. 圖 2- 1 共線式. m11 (X A  X L )  m12 (YA YL )  m13 (Z A  Z L ) m31 (X A  X L )  m32 (YA YL )  m33 (Z A  Z L ) m (X  X L )  m22 (YA  YL )  m23 (Z A  Z L ) ya  yo   f 21 A m31 (X A  X L )  m32 (YA YL )  m33 (Z A  Z L ) x a  xo   f. 11. (1) (2-1). (2).

(23) 式 2-1 中各符號代表意義如下 f：攝影機焦距或稱像主距 xa, ya：量測點位像坐標。 xo, yo：像主點的像坐標(相機率後得知)。 XA, YA, ZA：為物點 A 的物空間坐標。 XL, YL, ZL：曝光站的物空間坐標 Mij：像片姿態參數 , ,  所組成旋轉矩陣。 m11  cos  cos  m12  sin  sin  cos   cos  sin  m13   cos  sin  cos   sin  sin  m21   cos  sin  m22   sin  sin  sin  cos  cos m23  cos  sin  sin  sin  cos m31  sin  m32   sin  cos  m33  cos  cos . X  X A  X L Y  YA  YL Z  Z A  Z L q  m31X  m32 Y  m33 Z r  m11X  m12 Y  m13Z s  m21X  m22 Y  m23 Z. 第二節相機率定理論本研究所使用之 UAV 受限於酬載能力，其搭載取像設備為消費市場之非量測型數位相機，其機械結構、電子與鏡頭研磨等相機元件在成本與市場價格考量基礎下，製程不若專業量測型數位相機嚴謹，故應用於高精度測量上，如航空攝影測量製圖、近景攝影測量等建置空間資訊應用，皆需要先進行相機參數率定後，方可後續應用。執行光束法空三平差程序中所需要之相機參數包含像主距(principal 12.

(24) distance)、像主點(principle point)坐標以及透鏡畸變差(lens distortion)，在攝影測量所使用之專業量測型數位相機均經過嚴謹率定程序求解相機參數。但目前市面上非量測型數位相機率定軟體皆採近景攝影測量方式率定，且每個率定程序、率定標、率定標佈設方式將因率定軟體不同而異。本研究中使用 iWitnessPRO 近景攝測量軟體，以影像自動匹配率定場影像上率定標，透過自率光束法數學模式計算獲得相機參數。其像點系統誤差改正見式 2-2： ∆x = −∆x − ∆f + xr K + xr K + xr K + P (r + 2x ) + 2P xy + b x + b y ∆y = −∆y − ∆f + yr K + yr K + yr K + 2P xy + P (r + 2y ). ∆x, ∆y. ,像點改正量. ∆x , ∆x. ,像主點偏移量. x, y. ,以影像中心為原點之像坐標. r. ,像點的輻射距離. f, ∆f. ,像主距及改正量. K ,K ,K ,P ,P ,b ,b. ,相機畸變差參數. （2-2). iWitnessPRO 率定原理以全自動影像匹配率定場影像上所佈設由 8 個黑點所組成的 20 個黑白的率定標，見圖 2-2，並以式 2-2 自率光束法平差解算相機參數，即像主距、像主點及透鏡畸變差。將 20 個率定標均勻分布並景深差異約 15~20 公分之間分布後，見圖 2-3，分別以不同距離拍攝率定程序中所需率定標影像，拍攝時交會角度介於 70~100 度之間。. 13.

(25) 圖 2-2 iWitnessPRO 使用的 20 個黑白率定標. 圖 2-3 相機率定場本研究實驗中亦採用南崗校正場進行實地率定法，以 UAV 非量測型相機航攝取像，並搭配南崗校正場分布均勻率定標，率定標坐標採靜態 GPS 施測，以自率光束法空三平差求相機參數。以此程序率定相機參數優點是取像條件與後續航攝取像條件接近一致，如相機參數、大氣條件等。此方法雖可精確獲得進行航攝時較一致性的系統誤差，惟此法需要相對近景攝影率定法更多作業方式，如高精度控制點施測及須進行空三平差等作業程序。. 14.

(26) 第三節光束法空三平差隨著解析空中三角測量發展至數值攝影測量影像工作站，透過數值影像導入工作站，並藉由大量匹配共軛像點，且可同時處理大量計算程序，所發展出可一次求解所有影像外方位的嚴密平差方式，稱為光束法空三平差。光束法空三平差是以共線條件（式 2-1)為基礎之平差，即攝影光束從由對應像點通過曝光站透視中心到達相應像點之到地面點如圖 2-4 所示，三點必須位於同一直線上為條件之平差。平差時以每條攝影光線作為解算單元，借由影像間共軛像點將多張影像連成區域，觀測一個像點可列出二個相應觀測方程式，如式 2-3. 圖 2- 4 光束法示意法(Kraus, 1993).  m (X  X ) m (Y Y ) m (Z  Z )  Li 12i j Li 13i j Li  xij  xo  f  11i j  m31i (X j  X Li ) m32i (Y j  YLi ) m33i (Z j  Z Li )  m (X  X )  m (Y Y ) m (Z  Z ) Li 22i j Li 23i j Li  yij  yo  f  21i j  m31i (X j  X Li ) m32i (Y j YLi ) m33i (Z j  Z Li ) . 15. （2-3).

(27) xij、yij 為框標軸系統 i 張影像 j 點觀測量 xo、yo 為像主點坐標 f 為相機像主距 m11i、 m12i…m33i 等為第 i 片之旋轉矩陣元素 Xj、Yj、Zj 為第 j 個點之物空間坐標 XLi、YLi、ZLi 為第 i 片攝影機透鏡前節點之物空間坐標。上述式 2-3 為共線式非為線性式，利用泰勒氏定理線性化，取第一階，各項未知數皆須設定初始值，得矩陣式如後式 2-4 所列。       V B ij  i  B ij j ij ij. （2-4). 式 2-4 當中. b11 Bij   ij b  21ij. b12ij. b13ij.  b14ij.  b15ij. b22ij. b23ij.  b24ij.  b25ij. b    14ij B ij b24ij. b15ij b25ij. b16ij  b26ij . dX j     dY   j  j  dZ j   .  b16ij   b26ij  .  di   d   i   d i   i    dX Li   dYL   i  dZ Li .  J ij   ij     K ij . vx  Vij   ij  v yij . f [ s( m33Y  m32 Z )  q( m23Y  m22 Z )] q2 f b22  2 [ s(cos  X  sin  sin  Y  cos  sin  Z ) q  q (sin  sin X  sin  cos  sin Y  cos  cos  sin Z )] f b23  (m11X  m12 Y  m13Z ) q f b24  2 ( s m31  q m21 ) q f b25  2 ( s m32  q m22 ) q f b26  2 ( s m33  q m23 ) q s K  yij  yo  f q b21 . 16.

(28) f [s ( m33Y  m32 Z )  q(m23 Y  m22 Z )] q2 f b22  2 [s (cos  X  sin  sin  Y  cos  sin  Z ) q  q (sin  sin X  sin  cos  sin Y  cos  cos  sin Z )] f b23  (m11X  m12 Y  m13Z ) q f b24  2 (s m31  q m21 ) q f b25  2 ( s m32  q m22 ) q f b26  2 (s m33  q m23 ) q s K  yij  yo  f q b21 . 透過最小二乘法及地面控制點坐標之約制解算其構成的觀測方程式，即可進行平差，將區域內所有影像的外方位參數與連結點地面坐標未知數同時進行平差求解，以求得所有光束之最佳交會，並同時滿足已知之地面點三維坐標約制。光束法平差中所使用之地面控制點及影像共軛點精度並不相等，必須建立地面坐標觀測方程式，對地面坐標予以區別不同權重。此時，每一個方位參數及地面三維坐標觀測量都同時具有未知數的修正量，於迭代過程中不斷修正初始值，調整所有參數至最佳的光線交會幾何。最後平差求解得到外方位參數與連結點地面坐標。. 第四節自率光束法空三平差非量測型相機（non-metric camera）取像前可透過率定取得相機參數，其中包含像主距(principal distance)、像主點(principle point)坐標以及透鏡畸變差(lens distortion)。航攝取像後，外方位可由載具 GPS 及 INS 紀錄器提供近似值，將相機參數引起的像坐標系統誤差預先改正後帶入共線條件為基礎的觀測方程式所組成的平差系統並配合地控點約制一併解算，解算時若相機參數不穩定或是不夠 17.

(29) 精確時，像坐標系統誤差改正不完全將導致一般光束法空三平差解算的成果較不理想。故自率光束法空三平差解算時，是將相機參數的 f 像主距、xo, yo 像主點坐標即與透鏡畸變差的相機參數率定值視為近似值帶入與其他未知數聯合求解，可以求解較為理想的平差成果。此時如式 2-5 中所示 +∆ =.  m (X  X ) m (Y Y ) m (Z  Z )  11 j Li 12i j Li 13i j Li  −  i m (X  X )  m (Y Y ) m (Z  Z  31i j Li 32i j Li 33i j Li )  . +∆ =.  m (X  X ) m (Y Y ) m (Z  Z ) 21 j Li 22i j Li 23i j Li  −  i  m31i (X j  X Li ) m32i (Y j YLi ) m33i (Z j  Z Li ) . (2-5). 本研究使用 ORIMA 空三解算軟體，軟體提供 Brown 物理模式，Δx、Δy 為描述像片的系統誤差，基本上可視為像片坐標的函數，以 18 個參數所描述，而參數間近乎正交，以避免多數參數間高度相關，函數式如式 2-6 所示 ∆ = ∆ =. ( , ) ( , ). + [ (. ∆ =. + [ ( +. −. +. + [ ( +. )+ +. +. (. )+. − +. ∆ ,∆. ,像點改正量. ,. ,像主點坐標. −. + )+. −. +. (. ) +. −. + [ (. ∆ =. (2-6) (. −. )]. (. −. )+ (. −. +. ,像主距 ,. ,. , ,. ,輻射透鏡畸變差 ,仿射及非正交. ,. −. )] +. +. + +. )+. ,底片不平坦 18. (. − )]. )]. +.

(30) ,⋯,. ,底片變型及非輻射方向畸變差. 第五節立體製圖一、空間前方交會利用兩張已知外方位參數航拍影像，即可採前方交會法以決定待測點坐標，坐標可採立體觀測共軛點同時計算求得。運用像片立體像對解算出 X、Y、Z 地面坐標，此過程稱為前方交會法（Space Intersection），因要從立體像對中之同一物點所對應的光線必定交會於一點，故空間前方需要兩幅已知外方位參數之重疊像片。如圖 2-5 之 A 點，因外方位參數已知，式 2-3 ,2-4 中未知數只剩（dX ,dY , dZ )，為地面待測點Ａ的物空間坐標（X ,Y , Z )初始值改正數。對Ａ點空間前方交會線性化方程式簡化如下：. 圖 2- 5 空間前方交會圖. b14dXA + b15dYA + b16dZA =J + vxA (2-7) b24dXA + b25dYA + b26dZA =K + vyA (2-8) 19.

(31) 對式 2-7,式 2-8 式以矩陣方式表示：. 對左像 P1 點可列一上述聯立方程式，對右像Ｐ2 點亦可列一聯立方程式，合計四個方程式，三個方程式便可求得唯一解，利用最小二乘法可求得最佳解。改正數可運用於初始值求得改正數. ,. ,. ，迭代解算至改正數可忽略不計. 為止。. 二、立體製圖誤差之因素探討航空攝影時取像設備在定向航線上連續兩次曝光鏡頭中心距離為航線基線，曝光攝影站高度是由鏡頭中心沿鉛垂線到地面之距離為相對航高。基高比是航線基線與相對航高之比值，一般航攝條件下，立體模型垂直比例較平面比例為大，這種垂直水平比例不一稱為垂直誇張(Wolf,2000) 再者影響測圖精度不單只有基高比，影響因素甚多(王光明等,2008)。精度由 GSD（地面取像距離）、基高比及前方交會量測所得像點精度所決定，雖然非量測型像機基高比不佳，但較低航攝影像的高解析度與所及影響的像點量測精度。立體像對空間前方交會幾何關係如圖 2-5 所示. 20.

(32) 圖 2- 6 空間前方交會關係圖由圖顯示前方交會得像點空間平面精度如式 2-8 所示 =. ×. =. × 像比例. 為 1/ 個像元，平面精度可以如式 2-10. 數位航攝影像量測精度為 =. (2-9). (2-10). /. 空間前方交會所得像點空間高程精度如式 2-11 所示 =. /. ;. 為交會角，中得. =. ×. = /. =. /. (2-11). 攝影站基線與航高比值，將平面坐標精度式 2-10 帶入式 2-11 (2-12). 21.

(33) 第三章研究材料與實驗第一節使用軟硬體設備一、取像載具：定翼型 UAV 系統本實驗採用定翼型無人飛行系統分為空中載具及地面導控載台兩部分； (1) 定翼型 UAV：如下圖 3-1 所示。機身為複合材料，翼展長 3.3 公尺，展弦比達 11， UAV 空重 18 公斤，最大起飛重量 25 公斤，有效酬載 5 公斤。. 圖 3- 1 定翼型無人飛行載具(摘錄智飛科技) (2) 地面導控載台：如圖 3-2 所示，導控載台本體採用商用 2000cc 車輛底盤，並設計車廂使其可以容納無人飛機、任務工具、控制工作站、發電機、天線與操作人員空間。. 圖 3- 2 地面導控載台(摘錄智飛科技). 22.

(34) 配合定翼型 UAV 系統航線規劃，本次實驗使用智飛科技所開發航線計算機規劃軟體，如圖 3-3 所示，依據航空攝影測量航帶中影像間前後及航帶間影像側向重疊需求，依相機率定參數規劃航線。. 圖 3- 3 航線計算機規劃軟體(摘錄智飛科技). 二、取像設備：非量測型數位相機本實驗取像設備採用非量測型單眼數位相機 Cannon 5D Mark II，搭配 24mm 定焦鏡頭，如圖 3-4 所示，其規格如表 3-1. 圖 3- 4 Canon EOS 5D-II 與 24mm 鏡頭. 23.

(35) 表 3- 1 Cannon 5D Mark II 規格表規格. EOS 5D mark II 21.1MP CMOS. 感光元件 36x24mm 除塵功能. 自動, 手動. 有效畫素. 5616x3744. 拍攝模式. RAW(14-bit), sRAW1/2, JPEG, RAW+JPEG. 影像引擎. DIGIC IV. 焦長轉換. 實體焦長=等效焦長. 鏡頭接環. Canon EF. 連拍速度. 3.9fps, 14 RAW/310 JPEG. 白平衡. 自動, 預設六種, 色溫調整, 自定. 同步快門. 1/200sec. 使用電池. LP-E6, 850 張(CIPA). 垂直把手. BG-E6. LCD 螢幕. 3 吋, 92 萬畫素. 光學觀景窗. 98%涵蓋率, 0.71x 放大率. 外觀尺寸. 152x113.5x75mm. 機身淨重. 810g. 快門耐用. 15 萬次. 三、近景攝影測量軟體：iWitnessPRO 本研究使用 iWitnessPRO 近景攝測量方式，以軟體自動計算獲得相機參數。率定數學模式採自率光束法，其像點系統誤差改正見式 3-1： 24.

(36) ∆x = −∆x − ∆f + xr K + xr K + xr K + P (r + 2x ) + 2P xy + b x + b y ∆y = −∆y − ∆f + yr K + yr K + yr K + 2P xy + P (r + 2y ). ∆x, ∆y. ,像點改正量. ∆x , ∆x. ,像主點偏移量. x, y. ,以影像中心為原點之像坐標. r. ,像點的輻射距離. f, ∆f. ,像主距及改正量. K ,K ,K ,P ,P ,b ,b. ,相機畸變差參數. （3-1). 四、空三軟體：Leica Geosystems ORIMA 本研究以商用軟體 Leica Geosystems ORIMA 進行空三平差計算，ORIMA 提供自動影像匹配像點觀測量，允許人工介入增加、剔除像點觀測量，在控制點量測功能上提供 Semi Auto 控制點量測功能、自動偵錯剔除，在空三平差參數設定選項提供啟動基本(Standard)選項(Locked、Constrained 、Free)參數特性描述於下表 3-2 表 3- 2 ORIMA 自率光束法相機參數表自率光束法參數. 參數說明. Locked. 相機率定值權最大,自率參數不會改變. Constrained. 相機率定值權較小,自率參數僅小幅變動. Free. 相機率定值權極小,自率參數可以大幅改變. CFL. Focal Length 焦距. x0、y0. Principal Point Off-Sets 像主點. a1,a2,a3. Radial Lens Distortions 輻射畸變差. 25.

(37) 片幅式相機自率參數設定大致可分為四部分來說明： a.像主距(Principal distance)：CFL b.像主點(Coordinates of Principal point)：x0,y0 c.透鏡畸變差( Lens distortion)包含輻射畸變差及離心畸變差：a1,a2,a3 d.像焦面(Image plane) ORIMA 自率參數選用 Brown 物理模式，軟體採取使用者根據相機內方位參數如像主距（CFL）、像主點（x0,y0)、透鏡畸變差( Lens distortion)包含輻射畸變差及離心畸變差：a1,a2,a3 是否可變動，如圖 3-5 所示. 圖 3- 5 ORIMA 自率光束法參數設定. 五、測圖軟體：Leica Geosystems Pro600 本研究立體測圖採用 Leica Geosystems Pro600 測圖系統，提供立體觀測及圖型圖例客製化建制，如圖 3-6 所示，並可直接導入 ORIMA 空三平差成果，避免影像工作站系統間格式轉換不可確定性。. 26.

(38) 圖 3- 6 Leica Geosystems Pro600 測圖介面. 27.

(39) 第二節實驗配置本實驗中平面坐標系採取 TWD97，高程系統採取 TWVD2001。本研究實驗項目之一：空三平差及地形圖所需控制點及檢核點依據不同實驗目的採取的測量方式區分為四類，如下面說明 1.不同距離近景率定相機參數之空三平差實驗：控制點及檢核點居均採取 GPS-RTK 測量，平面 E、N 坐標精度均設定 0.05 公尺、高程精度設定 0.1 公尺。2. 校正場率定之相機參數適用性實驗中，校正場空三平差所需控制點及檢核點採取靜態 GPS 測量平面 E、N 坐標精度均設定 0.02 公尺、高程精度設定 0.4 公尺。在相機參數時間軸沿用性實驗中控制點及檢核點均採點特徵控制資訊平面 E、N 坐標精度均設定 0.35 公尺、高程精度設定 0.5 公尺。3. 以點特徵的航空影像控制資訊實驗中控制點採取點特徵控制資訊測量平面 E、N 坐標精度均設定 0.35 公尺、高程精度設定 0.5 公尺，檢核點採取 GPS-RTK 測量。 4,立體測圖精度探討實驗中空三平差所需控制點採取點特徵控制資訊，平面 E、 N 坐標精度均設定 0.35 公尺、高程精度設定 0.5 公尺，檢核點採取 GPS-RTK，地形圖檢核點採取 GPS-RTK 測量。空三平差分析均以檢核點均方根誤差（RMSE) 分析。空三平差過程先採一般光束法空三平差、自率光束法空三平差。採自率光束髮空三平差時，採取 Brown 物理模式，考量透鏡畸變差大多來自輻射畸變差，相機參數解算並不納入 CCD 平坦度、變形、非輻射畸變改正參數等附加參數於空三平差中，以避免參數間高相關交互影響。空三平差解算，也經過檢核點驗證精度符合測圖精度，逐進行立體測圖，立體測圖設定有效測圖範圍，不同測圖基高比成果檢核等程序，在後續研究設計段落詳加描述。本實驗將分為下列四項：. 實驗一：不同距離近景率定相機參數之空三平差透過近景攝影測量軟體以不同距離率定非量測型相機參數，檢視近景攝影測 28.

(40) 量軟體率定成果，透過航攝影像進行空三平差及精度檢核，探討在有限物空間距離內所求得相機參數是否適用於真實航攝條件之內方位。如精度未能達到一定需求，以自率光束法空三平差進行，亦透過檢核點精度檢視自率光束法空三平差之適用性。實驗二：校正場率定之相機參數適用性執行校正場航空攝影取像，透過檢較場所建置高精度檢定標，並配合空中三角測量自率光束法平差，以該組自率光束法後相機參數進行花蓮測試區空中三角測量平差，探討以相當接近真實航拍條件下求解之相機參數是否等同航拍時相機真實狀態，並探討該組相機參數是否因率定時間而有所改變。實驗三：以點特徵的航空影像控制資訊進行空三平差精度探討 UAV 航攝受限非量測型相機航攝像幅小，且較低航拍高度因素所致，影像涵蓋面積小，如滿足傳統空三高精度成果，則必須在測區周圍及測區內部佈設大量實測控制點，所佈設控制點數量超過大型量測型數位相機所需數量。本實驗以同一修測區之既有控制實體實現空中三角測量平差所需控制點，並以實測 GPS-RTK 檢核控制實體空三平差成果。實驗四：立體測圖精度探討 UAV 航攝影像在有效解算外方位參數後，接續實現立體測圖作業，實驗過程針對 UAV 航攝影像基高比、影像外圍變形設定有效測圖面積。不同基高比配置立測成果與實測 GPS RTK 較差分析其差異。. 29.

(41) 第三節不同距離近景率定相機參數之空三平差本節實驗目的以近景攝影軟體進行非量測型相機率定相機參數，並且測試有限物空間不同距離率定之相機參數，於空三平差後由其檢核點 RMSE 檢視各不同距離條件已近景方式率定參數之可適用性。流程圖如圖 3- 7 所示：. 佈設相機率定檢驗場拍攝作業程式率定圖 3-7 相機率定流程圖. 一、不同距離條件近景攝影軟體率定相機參數：. (一). 實驗設計率定原理以全自動匹配率定場影像上所佈設由 8 個黑點所組成的 20 個黑白. 的率定標，見圖 3-8，並以(式 3-1)自率光束法平差解算相機參數，即像主距、像主點坐標及透鏡畸變差。將 20 個率定標均勻分布並景深差異約 15~20 公分之間分布後，見圖 3-9，分別以不同距離拍攝率定程序中所需率定標影像，拍攝時交會角度介於 70~100 度之間。. 30.

(42) 圖 3-8 iWitnessPRO 使用的 20 個黑白率定標. 圖 3- 9 Canon EOS 5D Mark II 相機 24mm 鏡頭的相機率定場. (二). 實驗成果拍攝前先調整焦距為無窮遠，並以膠帶粘貼焦距調整鈕，設定影像最佳解析. 度（5616×3744)，鏡頭光圈設定為最小值（f22)，拍攝過程中，關掉防手震功能。依據軟體說明書佈設實驗率定場，拍攝位置分布如圖 3-10，每一拍攝位置分別以三張不同高度並按順序旋轉相機拍攝率定影像，共拍攝 9 張，目的為使率定所得 31.

(43) 相機參數能完整描述相機參數。率定標與相機於物空間分布情況見圖 3-11。本次實驗分別以 5 公尺、8 公尺、10 公尺不同距離拍攝率定場影像率定非量測型相機參數，於後續空三平差實驗中，探討其率定結果影響空三平差的程度。. 圖 3- 10 拍攝位置分布示意圖. 圖 3- 11 率定標與相機於物空間分布關係分布圖 32.

(44) (三). 率定結果與分析 iWitnessPRO 率定成果評估之指標有三項，簡述如下( Photometrix， 2010):. (1)率定標分佈品質( quality of geometry): 用以評估率定標幾何分佈位置的指標。良好的率定標分佈，其值應界於1.0至2.5之間，越接近1.0則幾何分佈品質越好。 (2)影像對位精度( estimated accuracy of image referencing): 此指標代表軟體量測率定標時影像量測之精度，其值應界於0.05至2.5個像元之間。通常指標小於0.25 個像元時，其精度較可靠，但若使用單眼相機，一般可到達0.1個像元的精度。 (3)三維坐標精度( estimated accuracy of 3D point coordinates): 為率定模板點為三維坐標的平均RMSE值。成果表如表3-3所示表 3- 3 不同距離率定條件成果表率定距離. 5 公尺. 8 公尺. 10 公尺. 率定日期. 10/08/2012. 09/08/101. 09/08/2012. 焦距 f ( mm). 24.6162. 24.5982. 24.5532. 像主點x ( mm). 0.1756. 0.1222. 0.1492. 像主點y ( mm). 0.1470. 0.1739. 0.1657. 輻射畸變差K. 1.1970e-004. 1.2676e-004. 1.3012e-004. 輻射畸變差K. -2.9306e-007. -3.4274e-007. -3.8434e-007. 輻射畸變差K. 2.2388e-010. 3.0652e-010. 4.2689e-010. 離心畸變差P. 6.8290e-006. 5.7896e-006. 3.3577e-006. 離心畸變差P. 3.2167e-006. 3.7399e-006. 6.1088e-006. -1.404e-004. -1.404e-004. -1.404e-004. 1.158e-004. 1.158e-004. 1.158e-004. 率定標分佈品質. 1.1 (good). 1.0 (good). 1.0 (good). 影像對位精度( pixels). 0.23. 0.13. 0.12. X 方向( units). 0.3950. 0.0870. 0.0677. Y 方向( units). 0.3774. 0.1597. 0.0723. Z 方向( units). 0.1379. 0.0567. 0.1301. 0.3253. 0.1099. 0.0944. Affinity Parameter x、y 軸尺度比Ｂ Affinity Parameter x、y 軸非正交Ｂ. 度精標坐維三. 整體 RMSE. 33.

(45) 比較表 3-3 中 5 公尺、8 公尺及 10 公尺率定成果可發現 5 公尺時其精度較 8 公尺差，8 公尺精度又較 10m 差，尤其以 5m 影像對位精度及整體 RMSE 最差，研判是因為在率定標之佈設是以 10 m 所看到的範圍為率定標佈設基準，因此對 5 m拍攝之影像，此種率定標佈設基準所佈設之範圍太廣，率定標之間間隔過大，對於 5 m 拍攝時率定標分佈不佳，故造成 5 m 最後率定精度不好。由表 3-3 可知，根據率定標分佈品質、影像對位精度及三維坐標精度三項指標，由 10 m 所率定的成果較好，但考量後續不同距離率定條件實驗所需，故所有不同距離率定成果均納入空三平差所需之相機參數。. 二、空中三角測量平差此實驗在實現經由上述不同距離條件下率定空中三角測量平差所需之非量測型相機參數，其中包含像主距、像主點位置及輻射畸變差等。實驗過程以實地施測 GPS-RTK 為空三平差所需之控制點。高程採取內政部國土測繪中心提供大地轉換模式，檢核點亦採用 GPS-RTK 施測。檢核點均方根誤差 RMSE 檢視空中三角平差精度，檢視分別 5 公尺、8 公尺、10 公尺不同距離條件下近景攝影率定內方位參數適用性。 (一) 實驗設計. 1.. 測試區範圍本次實驗地區位在花蓮吉安鄉，吉安鄉航攝規劃範圍如圖 3-12 所示，地面. 離平均海水面約 120 公尺，航高約 550 公尺，前後重疊約 80%，航線側向重疊約 45%，航線配置如表 3-4 所示，航線分布圖如圖 3-13 所示。. 34.

(46) 圖 3- 12 花蓮縣吉安鄉航拍路徑. 表 3- 4 吉安鄉航攝資訊表. 項目. 說明. 拍攝區域. 花蓮縣吉安鄉. 拍攝面積(公頃). 約 300. 地面解析度(公尺). 約 0.12. 飛行高度(公尺). 550. 航帶數. 7. 像片數. 204. 35.

(47) 圖 3- 13 航線分布圖 2.. 控制點選取與測量方式控制點佈設採傳統空三佈設方式，控制點同時具備平面及高程坐標，測區周. 圍界線上 2 至 4 空中攝影基線( 基線以重疊 60%為準計算)佈設，控制點與空中攝影基線比約 1:5。坐標系統平面採用 TWD97 坐標系，高程系統採用 TWVD2001 正高系統，地面控制點來源 GPS-RTK 施測航攝影像上可清晰判釋地物點，高程以內政部所提供大地起伏轉換模式轉換成正高系統，GPS-RTK 控制點分布如圖 3-14 所示空三平差所需檢核點是以 GPS-RTK 施測航攝影像上可清晰判釋地物點，高程以內政部所提供大地起伏轉換模式轉換成正高系統，GPS-RTK 檢核點分布如圖 3-15 所示。. 36.

(48) 圖 3- 14 GPS-RTK 控制點分布圖 (四). 圖 3- 15 GPS-RTK 檢核點分布圖. 實驗成果航攝影像於 101 年 10 月 27 日航拍取得。UAV 航拍搭載焦距 24mm 鏡頭之. Canon EOS 5DII 數位相機。航線分布圖如圖 3-14，地面解析力 GSD 約 12 公分。空三平差解算先以一般光束法空三平差；影像自動匹配連結點、自由網平差、連結點偵錯、人力介入增減連結點、偵錯；自由網解算達影像量測先驗精度要求後加入控制點及檢核點，檢驗分析殘差。後續再以自率光束法進行空三平差解算。作業流程如圖 3-16 所示. 37.

(49) 影像取得及轉檔. 導航 GPS 解算及坐標轉換. 航拍影像匯入. 相機參數設定. 控制測量. 影像自動匹配 tie points. 人工量測 tie points. 人工量測控制點像坐標並設定控制點精度. ORIMA 解算:CAP-A 自率光束法. 檢核點 RMSE 圖 3- 16 空三流程圖平差時像坐標量測精度設定為 6.4. ，控制點 E、. N 坐標精度均設定 0.05. 公尺，高程精度設定 0.10 公尺，控制點及檢核點均以人工介入方式量測控制點及檢核點像坐標、偵錯；連結點分布圖如圖 3-16 所示，網形分布圖如圖 3-17 所示。. 38.

(50) 圖 3- 17 連結點分布圖. 圖 3- 18 網形分布圖. 實驗過程中，以 5 公尺、8 公尺、10 公尺不同距離近景攝影率定相機參數帶入空中三角測量平差進行一般光束法空三平差，並以檢核點 RMSE 檢視空三平差可達之精度。. (1). 一般光束法空三平差成果: 一般光束法平差將像主距、像主點、透鏡畸變差視為固定值，帶入共線條件求解外方位參數，若相機參數率定不完整、不穩定或者經過拆卸、碰撞等導致參數不精確，其像點系統誤差在平差解算時無法完全消除，導致平差成果不佳，本階段實驗中，一般光束法空三平差於 5 公尺、8 公尺、10 公尺率定距離條件均無法收斂迭代至預設先驗精度內。其空三成果如圖 3-19、圖 3-20、圖 3-21 所示，空三平差檢核點 RMSE 如表 3-5、表 3-6、表 3-7 所示。. 39.

(51) 圖 3- 19 5 公尺率定距離一般光束法空三平差成果. 圖 3- 20 8 公尺率定距離一般光束法空三平差成果. 40.

(52) 圖 3-21 10 公尺率定距離一般光束法空三平差成果表 3- 5 5 公尺率定距離一般光束法空三平差檢核表點號. 橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -3.67. -0.32. -40.63. HLCH04. -1.60. 0.30. -17.54. HLCH07. -0.55. -3.04. -0.12. HLCH09. -2.35. -0.63. 1.96. HLCH010. -2.40. 1.30. 4.91. L06. 0.45. -0.87. 1.85. RMSE. 2.15. 1.43. 18.21 單位：公尺. 41.

(53) 表 3- 6 8 公尺率定距離一般光束法空三平差檢核表點號. 橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -3.73. -0.41. -39.56. HLCH04. -1.50. 0.36. -17.18. HLCH07. -0.32. -2.78. 0.04. HLCH09. -2.33. -0.61. 1.89. HLCH010. -2.31. 1.28. 4.75. L06. 0.60. -0.68. 1.81. RMSE. 2.14. 1.32. 17.74 單位：公尺. 表 3- 7 10 公尺率定距離一般光束法空三平差檢核表點號. 橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -3.86. -0.38. -41.48. HLCH04. -1.49. 0.33. -17.59. HLCH07. -0.51. -3.09. -0.49. HLCH09. -2.44. -0.67. 2.25. HLCH010. -2.38. 1.26. 5.05. L06. 0.58. -0.90. 1.89. RMSE. 2.21. 1.45. 18.55 單位：公尺. 如上述一般光束法空三平差實驗結果所示，以 10 公尺率定距離為例；檢核點平面 RMSE 達 2.64 公尺，高程更高達 18.55 公尺，並無法達到精度要求，逐進行 ORIMA 自率光束法平差。 (2). 自率光束法空三平差成果: 進行自率光束法空三平差是將像主距、像主點、透鏡畸變差設定為近似值，並與像點坐標觀測量、已知控制點坐標同時解算相機外方位參數與相機參數。5 公尺、8 公尺、10 公尺自率光束法空三平差如圖 3-22、圖 3-23、圖 3-24 所示。自率光束法空三平差第 9 迭代像點觀測量即可達到 6.7 寸 6.4. ，已經接近一個像元尺. 。表 3-8、表 3-9、表 3-10 所示，分別為 5 公尺、8 公尺、10 公尺率定. 距離自率光束法空三平差成果表，各種距離率定經過自率光束法空三平差解算後， 42.

(54) 檢核點平面 RMSE 可降至 0.21 公尺高程 RMSE 亦降至 0.36 公尺。. 圖 3- 22 5 公尺率定距離自率光束法空三平差成果. 圖 3- 23 8 公尺率定距離自率光束法空三平差成果 43.

(55) 圖 3- 24 10 公尺率定距離自率光束法空三平差成果. 表 3- 8 5 公尺率定距離自率光束法空三平差檢核表點號. 橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -0.01. 0.16. 0.72. HLCH04. 0.41. 0.38. 0.25. HLCH07. -0.46. -0.01. 0.06. HLCH09. 0.10. -0.11. 0.22. HLCH010. -0.04. 0.10. 0.20. L06. 0.00. 0.00. 0.01. RMSE. 0.26. 0.18. 0.33 單位：公尺. 44.

(56) 表 3- 9 8 公尺率定距離自率光束法空三平差檢核表點號. 橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -0.14. -0.02. 0.14. HLCH04. 0.17. -0.27. -0.69. HLCH07. 0.20. 0.18. -0.29. HLCH09. 0.08. -0.21. 0.35. HLCH010. 0.00. -0.05. 0.03. L06. 0.00. -0.02. 0.31. RMSE. 0.13. 0.16. 0.36 單位：公尺. 表 3- 10 10 公尺率定距離自率光束法空三平差檢核表點號. 橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -0.14. -0.02. 0.14. HLCH04. 0.17. -0.27. -0.69. HLCH07. 0.20. 0.18. -0.29. HLCH09. 0.08. -0.21. 0.35. HLCH010. 0.00. -0.05. 0.03. L06. 0.00. -0.02. 0.31. RMSE. 0.13. 0.16. 0.36 單位：公尺. 三、小結在有限的物空間中，以近景攝影測量軟體率定相機參數，經由上述實驗可得知，不論 5 公尺、8 公尺、10 公尺距離，於軟體率定時即便影像對位精度( pixels) 達到 0.12 pixel，整體精度 RMSE 達 0.0944/units，亦無法有效描述非量測型相機進行航攝取像時相機狀態，而須以自率光束法進行空三平差，方能達到相當精度要求。. 45.

(57) 第四節校正場率定後相機參數適用性本實驗使用內部部國土測繪中心「航遙測感應器系統校正場」(國土測繪中心，2012)南投南崗工業區校正場(簡稱「南崗校正場」)之 UAV 航攝影像，以及以靜態 GPS 施測率定標之坐標，高程以 GPS 觀測之橢球高程，經過檢測南崗校正場周圍 4 個已知三等衛星控制點解算區域高程轉換參數轉換至 TWVD2001 正高系統。接續進行相機參數率定及後續光束法空三平差試驗。南崗校正場 UAV 航拍相關資料如表 3-11 所示。表 3- 11 南崗校正場 UAV 航拍相關資料 6條. 全控制點. 33 點. 影像幅數. 85 幅. 像比例尺. 1:28000. 航線重疊. 80%. 地表平均高程(正高). 190 公尺. 側向重疊. 55%. 地面解析力. 0.18 公尺. 航線數. 一、校正場相機率定以 10 月 2 日航攝影像進行自率光束法平差率定 UAV 上非量測型相機之相機參數，同前所述影響鏡頭畸變差大部分是輻射畸變差，因此本節使用南崗校正場率定之相機參數，參數僅包含像主距、像主點及鏡頭輻射畸變差等參數。率定時先用前述本章第三節 10 公尺距離拍攝之影像率定之相機參數進行一般光束法空三平差：其步驟分別是影像自動匹配連結點、自由網平差、連結點偵錯、人工介入增減連結點、偵錯、影像控制點量測，光束法平差。而控制點佈設採傳統空三方式，控制點同時具備平面及高程坐標，控制點與空中攝影基線比約 1:5；平差時控制點精度設定為平面 E、N 坐標均設定 0.02 公尺，高程設定 0.04 公尺，像點量測精度設定為 6.4μm。連結點分布圖如圖 3-25 所示，網形分布圖如圖 3-26 所示，控制點共 33 點，分布如圖 3-27，檢核點 11 點，分布如圖 3-28。 46.

(58) 自率光束法成果如圖 3-29 所示，自率光束法檢核點 RMSE 如表 3-12 所示，E 、 N 坐標 RMSE 分別為 0.03 公尺以及 0.04 公尺，而高程 RMSE 為 0.09 公尺，像機率定之結果如表 3-13 所示。. 圖 3- 25 南崗校正場連結點分布圖. 圖 3- 27 南崗校正場控制點分布圖. 圖 3- 26 南崗校正場網形分布圖. 圖 3- 28 南崗校正場控制點分布圖. 47.

(59) 圖 3- 29 校正場自率光束法平差成果. 表 3- 12 校正場自率光束法相機率定檢核表點號橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. B081. -0.15. -0.15. -0.31. B063. 0. -0.02. -0.03. B083. -0.14. -0.01. 0.05. A074. -0.07. -0.03. -0.04. A089. 0.07. 0.07. -0.02. B051. 0.01. 0.01. 0.18. A106. -0.02. -0.06. -0.06. B035. 0.04. -0.05. -0.27. B052. 0.05. 0.1. -0.04. B031. -0.05. -0.07. -0.03. B014. -0.08. -0.03. -0.04. RMSE. 0.03. 0.04. 0.09 單位：公尺. 48.

(60) 表 3- 13 南崗校正場率定之相機參數. 率定日期(航攝日期). 2012/10/02. Canon EOS 5D Mark II 相機. 24mm 鏡頭. Principal Distance 像主距 c (mm). 24.6596. Principal Point Offsets. 像主點位移 xp (mm). 0.2094. Principal Point Offsets 像主點位移 yp (mm). 0.1269. K1. -0.112E-03. K2. 0.268E-06. K3. -0.193E-09. Radial Distortion 輻射畸變差. 此外觀察南崗校正場一般光束法空三平差成果如圖 3-30 所示，一般光束法空三平差檢核點 RMSE 如表 3-14 所示；也與前一節小節所得之結論相同：一般光束法空三平差並未將像主距、像主點及透鏡畸變差等參數以未知數帶入共線條件重新解算，故其 E 、N 坐標 RMSE 分別為 0.59 公尺以及 0.32 公尺，而高程 RMSE 高達 4.68 公尺，進行自率光束法空三平差時將第三節實驗中 10 公尺距離拍攝之影像率定之相機參數設為近似值，自率光束法空三平差後 E 、N 坐標 RMSE 均降至 5 公分以內，而高程 RMSE 亦降至 10 公分，顯示自率光束法空三平差的確可改善近景方式率定所得相機參數不完全之問題。. 49.

(61) 圖 3- 30 南崗校正場一般光束法空三平差成果表 3- 14 校正場一般光束法空三平差檢核點 RMSE 點號橫坐標較差縱坐標較差. 高程較差. B081. -1.01. -0.87. -0.7. B063. 0.09. -0.45. 3.88. B083. 0.04. 0.57. -0.04. A074. 1.11. 0.87. 0.79. A089. 0.68. 0.46. 11.45. B051. 0.45. 0. 8.87. A106. 0.85. 0.77. 9.08. B035. -0.07. -0.68. -1.83. B052. 1.39. 0.22. 9.61. B031. -0.65. 0.16. 4.25. B014. -0.84. 0.04. -6.72. RMSE. 0.59. 0.32. 4.68 單位：公尺. 50.

(62) 二、校正場率定之相機參數於光束法空三平差之適用性沿用第三節花蓮吉安鄉試驗區航攝影像及 GPS-RTK 控制點和檢核點資料，本小節進行以南崗校正場率定所得之相機參數進行一般光束法空三平差實驗，實驗流程圖如前述圖 3-15 所示，從影像輸入至連結點匹配、控制量與檢核點像坐標測均重新執行，避免與第三節實驗所用之資料產生內容近景率定內方位產生資料相依性。成果如圖 3-31 與表 3-15 所示。. 圖 3- 31 花蓮吉安鄉一般光束法空三平差成果. 51.

(63) 表 3- 15 花蓮吉安鄉一般光束法空三平差精度檢核表點號. 橫坐標較差. 縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -0.19. -0.03. -0.02. HLCH04. 0.20. -0.26. -0.65. HLCH07. 0.25. 0.22. -0.37. HLCH09. 0.06. -0.21. 0.42. HLCH010. 0.03. -0.06. 0.08. L06. 0.06. 0.02. 0.30. RMSE. 0.16. 0.17. 0.37 單位：公尺. 由表 3-15 中顯示，測試區以校正場率定之相機參數進行空三平差，僅需要進行一般光束法空三平差，其精度於 E 、N 坐標可達 0.16 公尺以及 0.17 公尺，而高程則可達 0.37 公尺，可達到預設精度需求。而使用自率光束法空三平差之成果如圖 3-32 與表 3-16 所示。而由表 3﹣16，可觀察即使經自率光束法空三平差後，檢核點精度與一般光束法平差檢核點精度僅差 1〜3 公分，顯示經過校正場率定之相機參數可是用於花蓮測區之航拍資料。. 52.

(64) 圖 3- 32 花蓮吉安鄉自率光束法空三平差成果表 3- 16 花蓮吉安鄉自率光束法空三平差檢核表點號. 橫坐標較差. 縱坐標較差. 高程較差. HLCH03. -0.14. -0.02. 0.14. HLCH04. 0.17. -0.27. -0.69. HLCH07. 0.20. 0.18. -0.29. HLCH09. 0.08. -0.21. 0.35. HLCH010. 0.00. -0.05. 0.03. L06. 0.00. -0.02. 0.31. RMSE. 0.13. 0.16. 0.36 單位：公尺. 三、校正場率定之相機參數於時間軸適用性之探討前一小節實驗證實校正場率定之相機參數可應用於一般光束法空三平差。但前一小節兩批航拍資料相隔僅 2 天，暫時無法驗證其相機參數在時間軸上是否會因率定間隔長而有變化。而本小節之實驗旨在探討如以南崗校正場配置高精度實 53.