109 年度多旋翼機航拍與影像處理及設備維護作業採購案

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109 年度多旋翼機航拍與影像處理及設備維護作業採購案

工作總報告

The work sumbery report on UAS multicopter aerial photography and image processing and equipment maintenance operation procurement

plan in 2020

主辦機關：內政部國土測繪中心

執行單位：經緯航太科技股份有限公司

中華民國 109 年 12 月 20 日

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經緯航太科技股份有限公司 | 摘要 I

摘要

本案結合 UAS 航拍規劃及影像處理，地籍相關應用區域因解析度及精度需求較高，由本團隊進行優於 10 公分解析度（約 4 公分）

影像之航拍作業；地面控制點部分由國土測繪中心外業測量隊協助辦理選點、布標及量測作業。影像處理主要利用空中三角測量解算UAS 相片空間位置，使用控制點與室內新建相片間的匹配點位資訊，解算求得點位之空間位置。處理軟體採用Agisoft Metashape Pro，量測模型連接點及控制點之點位坐標，以 SfM 結合 MVS 的 SfM-MVS 三維重建技術製作正射影像成果。

本案總計完成 10 區、面積合計 5,260 公頃航拍與相關影像處理作業，主要應用於輔助地籍測量參考與局部區域圖資更新及提供委託拍攝之政府國土測繪中心辦理特定區域國土監測。其中包含協助陽管處拍攝並製作臺北市士林區正射影像成果，相關應用可增進政府國土測繪中心橫向協調聯繫效益。另在本年作業過程中，針對風力大於 3 級時升力不足之問題更換高扭力馬達，並已改善高頻振動問題。

關鍵字：遙控無人機系統、移動測繪系統、定位定向系統、直接地理定位、三維模型重建

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II Abstract | 經緯航太科技股份有限公司

Abstract

The total plan of UAS aerial photography and image processing are 10 area with 52.6 km² in 2020. The results can be used for updating the Taiwan e-Map and providing the information for land monitoring in specific areas.

In this project, a combination of UAS and LMS planning was developed. It combines the images of UAS and lidar point clouds of LMS.

The test area is also Taichyu Factory of Teikoku Seitou K. K. The flight mode uses the orthogonal zone and flying surrounding the building to get images. The purpose of combined lidar point clouds by LMS is to aid the details where cannot matched by image-based modeling successfully. The combined algorithm of software is only merging the LMS point clouds and UAS image matching point clouds. It can not edit the data of three- dimensional model. Therefore, the final result depends on the quality of the point clouds that we input. The preliminary results show that there are still some fitting problems. It will be an important issue about improving the accuracy of point clouds in the future.

Keypoint : UAS, Mobile Mapping System, GNSS, INS, Direct Georeferencing, 3D model

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經緯航太科技股份有限公司 | 目錄 III

圖目錄

圖貳-1 多旋翼型 UAS ... 8

圖貳-2 單旋翼型 UAS ... 9

圖貳-3 Sony α7R III 全片幅數位相機 ... 10

圖貳-4 UAS 航拍工作標準作業流程規劃 ... 11

圖貳-5 UAS 操作使用程序標準作業流程 ... 12

圖貳-6 UAS 航拍任務執行紀錄 ... 14

圖貳-7 航線規劃示意圖 ... 15

圖貳-8 UAS 品保流程 ... 16

圖貳-9 選取後測控制點位置範例 ... 17

圖貳-10 航測標示意圖 ... 17

圖貳-11 自然點選設現場照片 ... 18

圖貳-12 SfM-MVS 標準流程 ... 18

圖貳-13 真正射影像製作流程 ... 19

圖貳-14 方位參數展點 ... 19

圖貳-15 內外方位參數求解 ... 20

圖貳-16SfM-MVS 測量平差報表 ... 21

圖貳-17 內外方位參數求解 ... 22

圖貳-18 正射影像製作成果 ... 23

圖參-1 109 年度一般航拍任務及影像處理區域分布 ... 25

圖參-2 南投南崗校正場飛行航線規劃 ... 27

圖參-3 南投南崗校正場起降場地作業情形 ... 28

圖參-4 臺北市士林區(陽明山大油坑)飛行航線規劃 ... 29

圖參-5 臺北市士林區(陽明山馬槽)飛行航線規劃 ... 30

圖參-6 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)飛行航線規劃 ... 31

圖參-7 臺北市士林區(陽明山大油坑)起降場地作業情形 ... 32

圖參-8 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)起降場地作業情形 ... 32

圖參-9 臺北市士林區(陽明山馬槽)起降場地作業情形 ... 32

圖參-10 臺北市士林區(陽明山大油坑)控制點分布圖 ... 33

圖參-11 臺北市士林區(陽明山大油坑)正射鑲嵌影像成果 ... 33

圖參-12 臺北市士林區(陽明山馬槽)控制點分布圖 ... 34

圖參-13 臺北市士林區(陽明山馬槽)正射鑲嵌影像成果 ... 34

圖參-14 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)控制點分布圖 ... 35

圖參-15 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)正射鑲嵌影像成果 ... 35

圖參-16 嘉義縣義竹鄉飛行航線規劃 ... 36

圖參-17 嘉義縣義竹鄉起降場地作業情形 ... 37

圖參-18 嘉義縣義竹鄉控制點及檢核點分布圖 ... 37

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VI 圖目錄 | 經緯航太科技股份有限公司

圖參-19 嘉義縣義竹鄉正射鑲嵌影像成果 ... 38

圖參-20 屏東縣高樹鄉飛行航線規劃 ... 39

圖參-21 屏東縣高樹鄉起降場地作業情形 ... 40

圖參-22 屏東縣高樹鄉控制點及檢核點分布圖 ... 41

圖參-23 屏東縣高樹鄉正射鑲嵌影像成果 ... 41

圖參-24 苗栗縣西湖鄉飛行航線規劃 ... 42

圖參-25 苗栗縣西湖鄉起降場地作業情形 ... 43

圖參-26 苗栗縣西湖鄉控制點及檢核點分布圖 ... 43

圖參-27 苗栗縣西湖鄉正射鑲嵌影像成果 ... 44

圖參-28 苗栗縣苗栗市飛行航線規劃 ... 45

圖參-29 苗栗縣苗栗市起降場地作業情形 ... 46

圖參-30 苗栗縣苗栗市控制點及檢核點分布圖 ... 46

圖參-31 苗栗縣苗栗市正射鑲嵌影像成果 ... 47

圖參-32 飛行航線規劃 ... 48

圖參-33 臺南市麻豆區控制點及檢核點分布圖 ... 49

圖參-34 臺南市麻豆區正射鑲嵌影像成果 ... 50

圖參-35 花蓮光復鄉 UAS 分布圖 ... 51

圖參-36 花蓮光復鄉控制點分布圖 ... 52

圖參-37 花蓮光復鄉正射鑲嵌影像成果 ... 52

圖參-38 花蓮卓溪鄉 UAS 分布圖 ... 53

圖參-39 花蓮卓溪鄉正射鑲嵌影像成果 ... 54

圖伍-1 成果短片圖 ... 60

圖伍-2 成果海報製作 ... 60

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經緯航太科技股份有限公司 | 表目錄 VII

表目錄

表壹-1 不同類別成果解析度及精度要求表 ... 2

表壹-2 階段應交付成果項目及繳交期限表 ... 5

表壹-3 本案作業人員性別統計表 ... 7

表貳-1 多旋翼型 UAS 性能表 ... 8

表貳-2 單旋翼型 UAS 規格表 ... 9

表貳-3 Sony α7R III 全片幅數位相機規格表 ... 10

表貳-4 航空攝影規劃資訊 ... 15

表參-1 109 年度一般航拍任務及影像處理區域彙整表 ... 26

表參-2 南投南崗校正場任務執行概況 ... 27

表參-3 臺北市士林區(陽明山大油坑)任務執行概況 ... 29

表參-4 臺北市士林區(陽明山馬槽)任務執行概況 ... 30

表參-5 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)任務執行概況 ... 31

表參-6 臺北市士林區(陽明山大油坑)空三計算成果 ... 33

表參-7 臺北市士林區(陽明山馬槽)空三計算成果 ... 34

表參-8 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)空三計算成果 ... 35

表參-9 嘉義縣義竹鄉任務執行概況 ... 36

表參-10 嘉義縣義竹鄉空三計算成果 ... 38

表參-11 屏東縣高樹鄉任務執行概況 ... 39

表參-12 屏東縣高樹鄉空三計算成果 ... 41

表參-13 苗栗縣西湖鄉任務執行概況 ... 42

表參-14 苗栗縣西湖鄉空三計算成果 ... 44

表參-15 苗栗縣苗栗市任務執行概況 ... 45

表參-16 苗栗縣苗栗市空三計算成果 ... 47

表參-17 臺南市麻豆區任務執行概況 ... 48

表參-18 臺南市麻豆區空三計算成果 ... 49

表參-19 花蓮光復鄉空三計算成果 ... 52

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VIII 表目錄 | 經緯航太科技股份有限公司

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經緯航太科技股份有限公司 | 前言 1

第壹章前言

第一節計畫名稱

本計畫名稱為「109 年度多旋翼機航拍與影像處理及設備維護作業採購案」（以下簡稱本案）。

第二節計畫緣起

遙控無人機系統（Unmanned Aircraft System, UAS；以下簡稱 UAS），同時具備定位系統及自動飛行控制等功能，使得空間資料的蒐集更有效率，可應用於國土保安、環境變遷、土石流即時監測及海洋及森林資源探測保護等工作。

為發展 UAS 技術及推廣應用，內政部國土測繪中心（以下簡稱國土測繪中心）於「現代化測繪科技發展計畫」中研擬「發展無人飛行載具系統測繪作業計畫」（ 104 至 107 年度），辦理發展多元化UAS 載具技術、研究測試搭載多元化感測器、提升 UAS 航拍及影像處理技術、辦理 UAS 航拍及影像處理作業及協助其他政府國土測繪中心辦理特定區域航拍作業等工作。另為賡續發展UAS 技術及推廣應用，

於「多元測繪科技整合應用計畫」中研提「發展空中及地面移動測繪技術」（ 108 至 111 年度），也於108 年購入一台多旋翼 UAS 無人機，

規劃辦理發展空中及地面移動測繪技術、整合空中及地面不同載具蒐集空間資訊與提升 UAS 航拍及影像處理技術及協助其他政府國土測繪中心辦理特定區域航拍作業等。

第三節工作項目及內容

一、國土測繪1 號航拍影像處理作業

辦理國土測繪中心國土測繪1 號外業航拍作業之影像處理（6 區，總面積36 平方公里），且於國土測繪中心提供航拍影像與原始數據資料次日起30 日內完成並繳交成果，包含空中三角測量（含平差與檢核結果書面資料）與正射影像及詮釋資料。

本項作業流程依「二、一般航拍作業」之（四）及（五）方式辦理；正射影像依解析度0.25 公尺（C 類）成果精度要求方式辦理。

二、一般航拍作業

(一). 航拍區域：辦理國土測繪中心指定 4 區（範圍含台澎金馬

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2 前言 | 經緯航太科技股份有限公司

等地）航拍作業，總面積約 8 平方公里。

(二). 使用載具：採用國土測繪中心多旋翼 UAS 設備航拍為原則，如遇有維修或其他特殊情況，須經國土測繪中心同意後以性能與酬載相當或以上 UAS 設備辦理航拍。

(三). 航拍規定：

1. 航拍時原始影像解析度須優於 0.10 公尺，含雲量不得超過 5%；影像前後重疊率須達 80％以上，側向重疊率須達 40％以上。

2. 廠商須於接獲國土測繪中心通知航拍區域後 5 個日曆天內提送空域申請相關資料，由國土測繪中心協助申請，並協助與其他國土測繪中心協調空域。

3. 每次執行任務須填寫航拍任務紀錄表，記錄每次航拍日期、天氣狀況、風向、風級、飛航方向、飛行時間等資料。

4. 辦理航拍作業前，應依「遙控無人機管理規則」規定協助製作航拍活動計畫書相關資料。

(四). 空中三角測量及正射影像：應辦理空中三角測量並製作正射影像成果。正射影像應設定透明底，如影像資料大小超過 20,000*15,000 像素，須於成果驗收合格後，配合依國土測繪中心指定方式進行裁切。不同類別成果解析度及精度要求如下表：

表壹-1 不同類別成果解析度及精度要求表

類別地面解析度 (公尺)

精度均方根值備註

(公尺)

最大偏移值 (公尺)

A 0.1 0.5 1.5 1.檢查位於平坦表面無高差位移之明顯地物點平面位置較差

2.C 類為國土測繪 1 號影像處理成果解析度及精度要求

B 0.1 1 2

C 0.25 1.25 2.5

1. 坐標系統：TWD97[2010]坐標系統。

2. A 類別正射影像需求，廠商須至現地辦理控制點測量，供後續空中三角測量計算使用，並繳交控制測

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量成果。

3. B 類別正射影像需求，由國土測繪中心提供影像控制區塊供廠商辦理空中三角測量。

(五). 詮釋資料：產製之正射影像成果應依據內政部國土資訊系統之「地理資訊詮釋資料標準」（TWSMP 2.0 版）相關規定建置詮釋資料，針對詮釋資料資訊、識別資訊、空間展示資訊、參考系統資訊、供應資訊及資料品質等類別填寫。

(六). 繳交成果：原始影像資料、空中三角測量（含平差與檢核結果書面資料）、正射影像、詮釋資料。

(七). 繳交期限：廠商應於國土測繪中心通知（公文或電子郵件）

航拍次日起 40 個日曆天內繳交成果，如航拍區位於高山易多雲地區（海拔 2,000 公尺以上），繳交期限則為國土測繪中心通知航拍次日起 50 個日曆天內。前開期限如遇天候或其他不可抗力因素無法於期限內完成航拍，須於繳交成果時提出相關佐證資料。

(八). 航拍訓練：每次出勤執行航拍任務應配合國土測繪中心需要，廠商應由取得「遙控無人機管理規則」規定之高級專業操作證作業人員操作 UAS，並須依航拍作業流程指導國土測繪中心 UAS 操作人員進行訓練。

三、緊急航拍作業

(一). 辦理國土測繪中心指定緊急或特定航拍區域 1 區（不限使用國土測繪中心 UAS），航拍面積以 4 平方公里為原則。如區域超過 1 區，由國土測繪中心依實際需求，由一般航拍作業區域數量彈性調整因應，至作業所需經費，

以決標後標價清單之「一般航拍作業」航拍面積單價與區域數量及「緊急航拍作業」可航拍區域及面積進行換算。

(二). 須於國土測繪中心提出且通知航拍區域後，前往現地辦理航拍作業，且須於抵達現地後 24 小時內完成航拍作業。

(三). 廠商應於航拍完成後 24 小時內繳交原始影像及快速幾何糾正鑲嵌影像。

(四). 如至 109 年 9 月 30 日止國土測繪中心仍無緊急航拍作業需求，由國土測繪中心另指定區域並依「一、一般航拍作業」方式辦理，航拍面積以 2 平方公里為限。

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四、小像幅航拍攝影機校正航拍作業

配合國土測繪中心申請全國認證基金會（TAF）認證許可實驗室小像幅航拍攝影機校正報告項需求，依航拍校正須知規定，

辦理小像幅航拍攝影機校正場航拍作業。

五、設備保養維護作業

(一). 廠商須於企劃書條列 UAS 保養維護項目及時間表作為保養維護依據。保養維護時須填寫紀錄表（含飛行基本檢查、機體、酬載等），並應於次月 5 日前以電子郵件方式提報前一個月份的保養維護紀錄表。

(二). 履約期間廠商應負責國土測繪中心 UAS 保養維護及其他與本案相關之耗材，若有人為操作疏失、遇天災或不可抗力因素而毀損，或造成第三者人員、財物損失，均由廠商負責。

六、工作總報告及其他配合事項

(一). 工作會議：作業期間由國土測繪中心視需要召開工作會議，

廠商應指派計畫主持人或主要參與作業人員參加。本案作業期間，廠商如須國土測繪中心函文其他國土測繪中心協調者，應以書面向國土測繪中心提出。

(二). 工作總報告：內容應包含中文摘要、前言、工作項目及內容、各項工作執行方法、情形、成果、結論與建議及其他相關資料及附件（含各次工作會議結論、數位相機率定報告及遵守性別工作平等法之規定辦理情形及作業人力之性別分析及統計之說明資料等）。

(三). 廠商操作國土測繪中心多旋翼機作業人員，應依「遙控無人機管理規則」規定取得高級專業操作證（Ia；2 公斤以上未達 15 公斤），並將交通部民用航空局發給之相關證明文件提供國土測繪中心審查。

(四). 製作 5 分鐘之 UAS 展示影片及海報 2 張。

(五). 本案履約期間應配合國土測繪中心需要至航拍任務現場協助國土測繪中心 UAS 操作人員辦理航拍任務（以 4 次為限）。另國土測繪中心如有 UAS 操作上問題，並應提供技術諮詢服務。相關作業情形與紀錄須納入工作總報

(14)

告。

(六). 本案航拍作業如遇天候或其他不可抗力因素無法於期限內完成航拍，須於繳交成果時提出相關佐證資料。

第四節工作時程及交付成果

一、本案履約期限自決標次日起至 109 年 12 月 20 日止，分 3 階段及其他階段辦理，各階段應交付成果項目及繳交期限如下表：

表壹-2 階段應交付成果項目及繳交期限表

階

段交付項目單位

數量

繳交期限實際繳交

紙本

電子檔

第 1 階段

1.小像幅航拍攝影機校正航拍作業成果

區 - 1

國土測繪中心通知航拍次日起20個日曆天內

109年7月15日繳交

2.一般航拍作業成果

3.保養維護紀錄

區 - 1

1.國土測繪中心通知航拍次日起40 個日曆天內

2.航拍區位於海拔 2000 公尺以上山區延長為50 個日曆天內

109 年 8 月 17 日繳交

繳交109 年 3 月至 109 年 8 月保養維護紀錄

4.國土測繪1 號航拍影像處理作業成果

區 - 4

國土測繪中心提供航拍資料次日起30 個日曆天內

109年8月19日繳交

第 2 階段

1.國土測繪1 號航拍影像處理作業成

區 - -

國土測繪中心提供航拍資料次日起30 個日曆天內

本項工作按實際區域數量核算費用，本階段無作業需求

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果

2.一般航拍作業成果

3.保養維護紀錄

區 - 3

1.國土測繪中心通知航拍次日起40 個日曆天內

2.航拍區位於海拔 2000 公尺以上山區延長為50 個日曆天內

109 年 8 月 24 日、9 月 1 日繳交

繳交 109 年 9 月至 109 年 12 月保養維護紀錄

4.工作總報告 (含其他

配合事項) 份 8 1

於第2階段國土測繪 1號航拍影像處理及一般航拍作業實際交付成果均驗收合格後15日內繳交

109 年 12 月 20 日

修正後工

作總報告份 5 1 依國土測繪中心指定期限內繳交第

3 階段

年度保養維護紀錄

報告份 1 1

於 109 年 12 月 20 日前繳交

109 年 12 月 20 日

其他

緊急航拍作業成果

區 - 1

於實際完成緊急航拍24 小時內繳交

本年無緊急航拍作業，本項工作由國土測繪中心另指定一般航拍作業(臺南麻豆) 辦理

二、提交之工作總報告（紙本 8 份；電子檔 1 份）為初稿，格式均依國土測繪中心之統一規定採 A4 雙面列印（含書背）。前開成果如經國土測繪中心審查後，有修正意見，廠商應配合國土測繪中心審查意見辦理修正。修正後工作總報告應繳交紙本 5 份及電子檔 1 份，繳交電子檔格式均包含 DOC（或 DOCX）及 PDF。

三、廠商於提交修正後之工作總報告時，須將本案各階段所有成果及期末簡報Power Point 檔案 1 式 2 份，分別儲存於外接式硬碟（2 顆 2.5 吋容量至少各1TB 以上）併同繳交。

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第五節作業人員性別分析及統計

本案執行期間對所僱用之人員，皆導守性別工作平等法之規定，

保障其性別工作權之平等，未有歧視婦女、原住民或弱勢團體人士之情形。作業人員之性別比例依照組別及總人數統計如表壹-2。整體而言外業以男性居多，內業則為女性居多，總人數的男女比例為86:14。

表壹-3 本案作業人員性別統計表

組別人數性別比例(%)

計畫主持人 1 男 0%

女 1 100%

共同主持人 1 男 1 100%

女 0%

專案經理 1 男 1 100%

女 0%

品質保證與稽核

組 1 男 1 100%

女 0%

航拍系統整合組 4 男 4 100%

女 0%

影像處理組 4 男 3 75%

女 1 25%

設備保養組 2 男 2 100%

女 0%

總計 14 男 12 86%

女 2 14%

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8 作業項目及程序與方法 | 經緯航太科技股份有限公司

第貳章作業項目及程序與方法

第一節作業執行規劃

本案各項航拍工作預定使用之設備規劃如下詳述：

一、多旋翼型UAS航拍系統

配合需求採用國土測繪中心提供之多旋翼 UAS 設備進行航拍作業（如圖貳-1），具備垂直起降功能且酬載重量達 1.5 公斤，具備折疊收納功能，酬載設備飛行時間達 20 分鐘，最大飛行半徑及控制距離達 1000 公尺以上，最大飛行高度 400 公尺以上，配有飛行控制信號傳輸中斷及低電量時自動返航至出發點並自動降落之功能，飛行控制系統具備飛行時數累計功能，其詳細性能如表貳-1，酬載詳細規格請參閱三、酬載感測器。

圖貳-1 多旋翼型 UAS 表貳-1 多旋翼型 UAS 性能表

載具尺寸 110 x 110 公分

旋翼數量 4 最大航高 500 公尺

酬載重量 1.5 公斤飛行速度 50 公里/小時

總重 11 公斤抗風 4 級風

滯空時間 15 ~ 20 分鐘動力電力

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經緯航太科技股份有限公司 | 作業項目及程序與方法 9

二、單旋翼型UAS航拍系統

本案以使用國土測繪中心之多旋翼 UAS 設備為原則，如遇有維修或其他特殊情況，本團隊另提供1 套備用機辦理相關航拍作業。備用機採用單旋翼型 UAS 搭載感測器進行航拍作業，主旋翼直徑約 200cm，最大起飛重量達 30 公斤，優點為重新設計機體可承載更重的酬載，機體材質也採用更加堅固耐久材料，尾樑經加長使飛行更為穩定，相較於多旋翼型 UAS 可提供更長滯空拍攝作業時間，可有效拍攝小範圍區域之高畫質影像。單旋翼機基本規格資料如

圖貳-2 及表貳-2 所示。

圖貳-2 單旋翼型 UAS 表貳-2 單旋翼型 UAS 規格表

載具尺寸 177 x 53.5 x 52.5 公

分最大航高 < 500 公尺主旋翼旋

轉直徑 200 公分載具飛行距離 <7,000 公尺載具重量 8.5 公斤滯空時間 <50 分鐘酬載重量 30.0 公斤

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三、酬載感測器

裝載於飛行載具上之航拍設備為α7RIII（如圖貳-3），其感光元件同樣為全片幅尺寸(24mm*36mm)規格。相機詳細規格如表貳-3。

圖貳-3 Sony α7R III 全片幅數位相機表貳-3 Sony α7R III 全片幅數位相機規格表

項目規格

影像感測器

有效畫素 2530 萬畫素

全片幅(35.9mm × 24.0mm) ExmorR CMOS 感光元件

鏡頭焦距 21mm 焦距定焦鏡頭記憶卡容量 32GB、64GB

影像格式 JPEG/RAW

記錄畫素最高 6000 x 4000 pixels 儲存張數依記憶卡容量決定連拍速度每秒 10 張

快門速度最快可達 1/8000 秒，提供外部觸發快門 ISO 感光度 ISO 100-204800

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第二節 UAS 航拍規劃與作業流程說明

2.2.1 UAS 航拍標準作業流程

UAS 航拍規劃標準作業流程如圖貳-4，其中包含空域申請作業，

因交通部於 108 年 7 月 23 日公布「遙控無人機管理規則」令，並定自109 年 3 月 31 日施行，空域申請作業依據前開相關規定進行申請，

使用機關需填具申請表於作業前 15 天前函送提出申請。另本案作業依需求規格書規範，於國土測繪中心通知航拍區域後5 日內提送空域申請資料，於接獲可辦理航拍通知次日起 40 日內完成辦理航拍作業及影像處理作業並繳交影像處理成果，如航拍區位於高山易多雲地區

（海拔 2,000 公尺以上），繳交期限則為本國土測繪中心通知航拍次日起 50 個日曆天內。前開期限如遇天候或其他不可抗力因素無法於期限內完成航拍，須於繳交成果時提出相關佐證資料。

確認航拍區域

航拍計畫作業人員任務分配

確認起降場地航拍任務勤前提示安全性設定

飛行區域航線規劃確認航高/空速備降場地

協調民航局航管單位

確認天候條件符合航拍需求

執行航拍任務

航拍完成次日起40日內提送處理成果

空域申請

天候條件

5日內提送申請資料

Yes

No

Yes

圖貳-4 UAS 航拍工作標準作業流程規劃

UAS 航拍作業依規定需在施測前提出申請空域，另外任務規劃與勤前提示與工作分配亦為重要的工作規劃，執行航拍任務時，還需

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視天候條件許可下方可執行任務，UAS 操作使用程序標準作業流程規劃可參考可參考圖貳-5。

前往任務地

緊急狀況

行前準備階段

飛行前檢查階段

協調空域與待符合飛行條件

排除狀況

設備收納與落地檢查

執行任務階段排除狀況

任務資料確認未完成任務

完成任務

完成任務階段設備檢查與裝箱

設備架設與飛行前檢查

結束航拍任務與任務報告執行航拍任務與行前任務提示

圖貳-5 UAS 操作使用程序標準作業流程

UAS 任務執行時的人力配置、操作程序與地面導控系統的任務模式，其說明如下：

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一、GCS(地面控制站)：

由一GCS 系統、一位外部操作員（EP、飛行員）、一位內部操作員（IP、GCS 軟體操作員），一位專案經理組成為一 GCS 單位。

二、任務自動導引程序：

該程序每次只會有一架飛機在執行，任務自動導引程序負責接替外部操作員降落(Landing)前及起飛(Take off)後的任務。

三、航拍任務：

可以採單架 UAS 的方式，前往指定區域，依航拍計畫航線做地毯式的影像拍攝，或是於同一時間、同地點但不同空層，進行不同的地面解析度的影像拍攝。

四、避走路線：

假如UAS 要前往執行任務的路徑上，經過敏感性(Sensitivities)地區，地面站軟體會警示該路線為避走路線，且建議與規劃新航道提供給內部操作員參考，如內部操作員同意取代(Replace)原路徑，UAS 於執行任務時會繞過該敏感地區。

經過數年實務上的經驗累積，本團隊已針對航拍流程進行標準化，

並針對流程各重要之步驟製作任務規劃、記錄、檢核表格，總共分為以下幾步驟：

步驟1：於確認航拍區域後，負責專案經理先依據航拍需求提交包含委託單位連絡方式、繳交期限、GSD、用途及空拍範圍的委託空拍申請表，並交由資深同仁評估後，對各空域進行航線評估，內容包含預畫航高、GSD 範圍、涵蓋線近航區/航道、航線說明及 KML 航線規劃圖。

步驟2：於任務確認後及任務執行前，為了讓任務執行單位充分了解工作內容，於任務執行前需由當次任務負責主管公告 UAS 飛行任務勤前提示單，並對任務執行單位解說任務執行細節及流程，其內容包含任務資訊、天氣預報、航點說明及任務預畫等任務執行細節。

步驟 3：於任務飛行前，必須先依 UAS 飛行前檢查卡檢查 UAS 及地面站系統各個零組件，如機身結構、各個控制翼面、避震墊及飛控系統等功能是否正常。

步驟 4：於每次任務結束後，任務執行單位必須填寫 UAS 航拍

(23)

任務執行紀錄，詳細記錄任務執行狀況及各諸元使用鐘點，如圖貳-6。

同時根據目前相關法規規範，規劃航拍工作區域時受以下限制：

1. 航拍區域若位於機場周圍禁、限航區，則無法執行任務。

2. 航拍區位於訓練空域、軍方管制空域、目視航線等，則需視與民航局及軍方單位協調後狀況方可執行任務。

3. 鄰近禁、限航區，可能影響民航機或軍機起降及其他航空器安全，

亦需與相關單位協調後方能進行航拍。

圖貳-6 UAS 航拍任務執行紀錄

2.2.2 UAS 航拍計畫

UAS 航拍所使用之數位相機為國土測繪中心之 Sonyα7R Ⅲ全片幅數位相機，相機感光元件經換算後可得到感光元件上每一像素之實際尺寸為5.9μm。由於每一像素之寬度與焦距長，相對於地面解析度（GSD）與航高（AGL）為相似三角形，因此可得式 2-1：

AGL GSD th

Focal Leng Size

Pixel = (2-1)

(24)

將相機鏡頭焦距、感光元件像素尺寸及需求之地面解析度帶入上式2-1 中，即可計算出對應的航高。

以 Sonyα7R Ⅲ相機進行地面解析度 10 公分航拍作業的航線規劃範例如下圖貳-7，各項航拍作業應規劃項目範例如表 2-8。經正確規劃後，航拍成果皆可達到 80%以上的前後重疊率及 40%以上之側向重疊率。

圖貳-7 航線規劃示意圖表貳-4 航空攝影規劃資訊

項目資訊備註

相機 Sonyα7R Ⅲ 鏡頭焦距 21 mm

採用高素質手動定焦鏡頭，避免 UAS 震動造成自動對焦位移。

像元解析度 5.9μm 地面解析度 10 公分

飛航高度 350 公尺依照地形高程部分會有所調整前後/側向重疊 80% / 40% 提高重疊率，降低後續立製時

遮蔽情形及提高正射品質航線間距 360 公尺確保側向重疊率 > 40%

航空攝影以 GNSS/IMU

輔助提高空三及測圖等精度

(25)

2.2.3 系統保養

為確保 UAS 之更高安全性，除了依照周期性檢查項目檢查各零組件外，本團隊並制定一套 UAS 品保流程，從各零組件出廠至系統組裝完成，與累計時數的維修與性能評估，以確保最高的系統安全性，

如圖貳-8。

於每次執行航拍作業時，除按操作手冊實施相關檢查外，並做成檢查與維護紀錄，另於每次執行任務時，按飛行前、中、後-檢查卡執行 UAS 相關保養維護與檢查工作，當載具飛行時數累積至週期檢查表所列之飛行時數時，按週期檢查與維護手冊執行相關零組件之保養與更換（相關保養維護請另參閱年度保養維護紀錄報告)。

圖貳-8 UAS 品保流程

(26)

第三節空中三角測量及正射影像製作作業規劃

2.3.1 控制點量測規劃

本案地籍相關應用區域，因解析度及精度需求較高，由本團隊進行優於 10 公分解析度（約 4 公分）影像之航拍作業；控制點部分由國土測繪中心外業隊協助辦理選點、布標及量測作業。另其餘本案預定進行航拍之區域，大部分航測控制點將選擇影像上可判釋之後測點。

後測控制點選擇要件如下：

一、優先使用現有航空標及後測點：

確認本團隊於本案所挑選航拍區域可用之現有航空標及後測點於航拍影像中是否可清晰辨識，經與現況比對無誤後予以採用。於專案相片影像上選取與 UAS 拍攝影像之共同點，再經立體量測獲得共同點坐標當作控制點。控制點以選擇比較明顯、不會變動的固定地物、

或屋角點為原則。後測控制點選取量測範例如圖貳-9。

圖貳-9 選取後測控制點位置範例

二、安排事前布標工作：

本團隊針對本案地面解析度 10 公分(精度 50 公分)之航拍區域，

於現有航空標不足處應先安排事前布標工作。

圖貳-10 航測標示意圖

三、使用目標明確之自然點：

布標自然點優先選取航拍影像上目標明顯、固定且易辨認之點位

(27)

(如斑馬線、道路標線、運動場等，如圖貳-11)，並避免選在樹下或樹林邊緣處等透空度不佳之處，後續採用 e-GNSS 進行現地自然點控制測量作業。

圖貳-11 自然點選設現場照片

2.3.2 UAS 影像製圖

近年來由SfM 結合 MVS 的 SfM-MVS 三維重建技術得到了突破性的發展；稠密點雲技術主要是以面片基礎的多視立體視覺演算法獲取三維表面資訊；表面重建技術是將點雲經波松表面重建（Poisson Surface Reconstruction）及紋理貼圖方式完成三維模型表面重建。目前這整套技術被稱為SfM-MVS 攝影測量或視覺攝影測量，廣泛應用於三維重建、無人飛行載具影像製圖及真正攝影像製作。代表性商業軟體如Bentley^® ContextCapture Center 的真實三維模型建模及製圖，目前版本僅提供簡單量測工具。以量測為目的之軟體包含 AgiSoft^® Metasgape Professional、Pix4D^®等軟體，並廣泛應用於UAV 影像製圖、

三維量測地質及考古等領域，其量測精度與拍攝地面解析度（GSD）

有關，在拍攝品質與適當控制為前提，量測精度約莫可達 0.5 pixel。

SfM-MVS 計算標準流程如貳-12 所示。

圖貳-12 SfM-MVS 標準流程

上述步驟為SfM-MVS 標準處理程序，而正射影像製作流程則由產製的 Mesh 經由正投影分別獲取表面紋理資訊來建立真正射影像，

其步驟如圖貳-13 所示。

(28)

圖貳-13 真正射影像製作流程

本團隊將分別針對協助航拍成果及國土測繪一號航拍成果進行影像處理，並根據地面解析度及作業精度要求的不同，製作兩種不同解析度。

一、地面解析度25 公分及地面解析度 10 公分(精度 1 公尺) 二、地面解析度10 公分，作業精度 50 公分

UAS 影像製圖採用 Agisoft Metashape Pro 軟體進行後續處理步驟。

1. UAS 初始方位參數解算

在軟體計算程序中，首先我們要提供影像基礎方位參數，以提升影像匹配成果。POS 資料可經由拍攝當下所記錄的資訊進行解算，

方位參數解算展圖如圖貳-14 所示。

圖貳-14 方位參數展點

1.原始影像

3.真正射影像處理

2.原始影像

4.真正射影像處理

5.真正射影像

(29)

2. 影像內外方位參數計算。

SfM-MVS 可由大量拍攝的影像中，以影像匹配技術獲取影像共軛點資訊，並由這些資訊以整體最小二乘法同時求解影像內外方位參數。同時如果相機有經過實驗室內方位參數率定，操作上也可直接約制相機內方位參數，計算過程中將只計算影像外方位參數。內外方位參數解算如圖貳-15 所示。此外，由於所有的量測量 (共軛點匹配)均由影像匹配技術來獲取，計算過程中系統會進行 Robust Matching 步驟來獲取更穩定的匹配資訊，但匹配過程中經常會有影像匹配等因素存在，因此於計算完成後必須察看整體 Reprojection error，該指標代表匹配的點為經由 SfM 計算內外方位參數後重新計算點位的誤差指標，該指標也可以用來觀看本次匹配成果的好壞，或拍攝相機鏡頭的好壞，Reprojection error 通常會小於3 個 pixel，數值越小代表本次計算的精度較高，相關報表如圖貳-16 所示。

(a)外方位參數 (b)相機率定

圖貳-15 內外方位參數求解

(30)

圖貳-16SfM-MVS 測量平差報表

3. 控制點及檢核點計算

以控制點的約制整體 SfM-MVS 計算，再由量測檢核點的誤差量來評估產出成果的基本精度指標為目前精度指標上最直接的方法。本次檢核點目標設定於均方根誤差需小於2 倍 GSD。解算成果如圖貳-17 所示。

(31)

圖貳-17 內外方位參數求解

4. 正射影像製作作業流程為完成上述精度審核後將可依序進行稠密點雲、Mesh 製作流程後，以 Mesh 作為正射影像的投影網格參考面，詳細流程請詳閱圖貳-13 圖。正射影像製作規範依據本案契約書規定。正射影像地面解析度之成果類別如下表：

類別地面解析度

（公尺）

精度

備註均方根值

（公尺）

最大偏移量

（公尺）

A 0.10 0.50 1.50 B 0.10 1.00 2.00 C 0.25 1.25 2.50

(32)

製作正射影像如圖貳-18 所示。

圖貳-18 正射影像製作成果

第四節成果檢核

本案依契約書規定，由國土測繪中心針對成果資料完成下列相關檢查項目：

一、原始航拍影像檢查

採書面審查，檢查原始影像檢查書面資料(影像解析度、含雲比率、重疊率計算結果)內容是否完整正確。

二、空中三角測量檢查

採書面審查，檢查空中三角測量書面資料內容是否完整正確。

三、正射影像檢查

針對正射影像成果進行查核，說明如下：

(一) 抽查項目及方式：採上機檢查，檢查影像連續地物合理性(地物是否有扭曲變形、影像接邊情形是否連續無縫)及平面位置精度。如正射影像成果應用於更新臺灣通用電子地圖正射影像，另套疊已完成之向量資料辦理檢查。

(33)

(二) 抽查數量：全面檢查。

(三) 通過標準：每區影像連續地物合理性及向量套疊缺失總數未超過 5 處，則該區視為合格；所有航拍區域應全面檢查且全數合格，則檢查通過。平面位置精度抽查 5 點，符合本案一般航拍影像處理標準則檢查通過。如下表：

類別

地面解析度

（公尺）

精度

備註均方根值

（公尺）

最大偏移量

（公尺）

A 0.10 0.50 1.50 1.檢查位於平坦表面無高差位移之明顯地物點平面位置較差

2.C 類為國土測繪 1 號影像處理成果解析度及精度要求 B 0.10 1.00 2.00

C 0.25 1.25 2.50

(34)

經緯航太科技股份有限公司 | 遙控無人機系統航拍及影像處理作業 25

第參章遙控無人機系統航拍及影像處理作業

本案辦理 10 區航拍與影像處理作業（包含 3 區國土測繪一號航拍影像之影像處理作業），製作正射影像成果。主要為配合陽明山國家公園管理處（以下簡稱陽管處）與內政部營建署城鄉發展分署（以下簡稱城鄉分署）及國土測繪中心地籍相關應用作業。正射影像採用 TWD97[2010]坐標系統，解析度分為 0.25 及 0.1 公尺。

航拍作業區域彙整表如表參-1，各航拍作業區位置分布圖如圖參-1。各航拍區任務執行規劃與影像處理作業細節，詳述於本章各小節。

圖參-1 109 年度一般航拍任務及影像處理區域分布

(35)

26 遙控無人機系統航拍及影像處理作業 | 經緯航太科技股份有限公司

表參-1 109 年度一般航拍任務及影像處理區域彙整表

編

號航拍區域面積

（km²）重疊率相機/

鏡頭焦距

GSD (公分)

離地高

(公尺) 航拍日期使用相片張數成果繳交使用機型用途

1 南投縣南投市 0.5 前後 80%

側向 60%

Sonyα7R Ⅲ

/21mm 6 210 7/14 1542 7/15 多旋翼型

UAS

配合出具校正報告

2

臺北市士林區 (陽明山大油坑、馬

槽、夢幻湖)

2.4 前後 80%

側向 50%

Sonyα7R Ⅲ

/21mm 10 400 8/5 1907 8/17 多旋翼型

UAS

配合陽管處協助航拍

3 苗栗縣西湖區 2 前後 80%

側向 60%

Sonyα7R Ⅱ

/21mm 5 280 8/17、

10/27 1605 8/24、

10/30

單旋翼型 UAS

配合國土測繪中心地籍應用

4 苗栗縣苗栗市 1.3 前後 80%

側向 60%

Sonyα7R Ⅱ

/21mm 4 170 8/17 2009 8/24 單旋翼型

UAS

5 嘉義縣義竹鄉 2.4 前後 80%

側向 60%

Sonyα7R Ⅱ

/21mm 4 220 8/14 1605 9/1 單旋翼型

UAS

6 屏東縣高樹鄉 3 前後 80%

側向 60%

Sonyα7R Ⅲ

/21mm 4 150 7/29 4446 9/1 多旋翼型

UAS

7 臺南市麻豆區 2 前後 80%

側向 60%

Sonyα7R Ⅱ

/21mm 7 350 12/2 1059 12/17 單旋翼型

UAS

8 花蓮光復 19 前後 80%

側向 40%

Canon 5DSR/

20mm 18 898 7/20 334 8/19 定翼型

(測繪 1 號)

配合國土測繪中心圖資更新

9 花蓮卓溪 1 10 前後 80%

側向 40%

Canon 5DSR/

50mm 18 1701 7/30 299 8/19 定翼型

(測繪 1 號)

10 花蓮卓溪 2 10 前後 80%

側向 40%

Canon 5DSR/

50mm 18 1701 7/30 249 8/9 定翼型

(測繪 1 號)

合計 52.6

(36)

第一節一般航拍作業一、南投縣南崗校正場

本區域為位於南投市南崗工業區國土測繪中心所設置之航空測量攝影機校正場，其航拍範圍約 620 公尺 × 660 公尺，相關航拍任務執行與影像處理作業說明如下：

1.航拍任務執行

南投縣南崗校正場航拍區範圍約1.41 平方公里，地表高程約 190 公尺。航拍任務規劃使用Sony A7 M3 數位相機(像元大小為 5.9 µm) 搭配 21 mm 焦距鏡頭，航高為 210 公尺，影像前後重疊率約 80%、

側向重疊率約 60%，共需拍攝 12 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖 1。拍攝影像數量合計 1542 片，地面解析度(GSD)約 6 公分。

圖參-2 南投南崗校正場飛行航線規劃表參-2 南投南崗校正場任務執行概況

項目說明

一、航拍區域南投南崗校正場

二、航拍日期 109/7/14

三、航線航程總航程約 9.2 公里

四、天氣狀況多雲時晴(氣溫 30°C，降雨機率 0%)

五、風向/風級偏南風/二級

六、航拍高度/雲層高度 210 公尺/1000 公尺

(37)

七、地面解析度 6 公分

八、UAS 載具多旋翼型 UAS

7/14 當日出發至目標區於 1000 時到達校正場待命起飛，於近場台協調空域完成，UAV 飛機於 1025 時起飛執行航拍任務，多旋翼型 UAS 飛行總架次為 2 架次，飛行時間各約 30 分鐘，1140 時飛機任務執行完畢安全降落後讀取拍攝照片確認正常後，回報專案經理並結束本日任務，作業情形如圖參-17。本區共拍攝 12 條航帶，拍攝影像數量合計1542 片，地面解析度(GSD)約 6 公分。

圖參-3 南投南崗校正場起降場地作業情形

(38)

二、臺北市士林區(陽明山大油坑、馬槽、夢幻湖)

本區域為陽管處委託國土測繪中心辦理航拍作業並製作正射影像成果，包含陽明山大油坑與馬槽及夢幻湖等，航拍區範圍約2.4 平方公里。相關航拍任務執行與影像處理作業說明如下：

陽明山大油坑航拍區範圍約 0.54 平方公里，地表高程約 500 公尺。航拍任務規劃使用Sony α7R III 數位相機(像元大小為 6 µm)搭配 21 mm 焦距鏡頭，航高約為 400 公尺，影像前後重疊率約 80%、

側向重疊率約 50%，共需拍攝 3 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖參-4。拍攝影像數量合計 632 片，地面解析度(GSD)約 10 公分。

圖參-4 臺北市士林區(陽明山大油坑)飛行航線規劃表參-3 臺北市士林區(陽明山大油坑)任務執行概況

項目說明

一、航拍區域臺北市士林區(陽明山大油坑)

二、航拍日期 109/8/5

五、風向/風級偏東北風/三級

六、航拍高度/雲層高度 400 公尺/1500 公尺七、地面解析度 10 公分

陽明山馬槽航拍區範圍約0.95 平方公里，地表高程約 750 公

(39)

尺。航拍任務規劃使用Sony α7R III 數位相機(像元大小為 6 µm) 搭配21 mm 焦距鏡頭，航高為 400 公尺，影像前後重疊率約 80%、

側向重疊率約50%，共需拍攝 3 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖參-5。拍攝影像數量合計 752 片，地面解析度(GSD)約 10 公分。

圖參-5 臺北市士林區(陽明山馬槽)飛行航線規劃表參-4 臺北市士林區(陽明山馬槽)任務執行概況

項目說明

一、航拍區域臺北市士林區(陽明山馬槽)

二、航拍日期 109/8/5

陽明山夢幻湖航拍區範圍約0.93 平方公里，地表高程約 600 公尺。航拍任務規劃使用Sony α7R III 數位相機(像元大小為 6 µm) 搭配21 mm 焦距鏡頭，航高為 400 公尺，影像前後重疊率約 80%、

側向重疊率約50%，共需拍攝 3 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖參-6。拍攝影像數量合計 523 片，地面解析度(GSD)約 10 公分。

(40)

圖參-6 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)飛行航線規劃表參-5 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)任務執行概況

項目說明

一、航拍區域臺北市士林區(陽明山夢幻湖)

二、航拍日期 109/8/5

任務作業於109 年 8 月 5 日 0830 時出發至目標區於 1010 時到達第一起降點擎天崗遊客中心停車場旁待命起飛，山區雲霧過低，現場整備飛機及測試裝備後待命。於1155 時與台北近場台協調空域完成，

執行路面車輛管制後 UAV 飛機起飛執行大油坑航拍任務，多軸機飛行總架次為1 架次，飛行時間約為 22 分鐘，1230 時飛機任務執行完畢安全降落後讀取拍攝照片確認正常後，前往第二起飛點中湖戰備道路。1255 時到達航拍區旁待命，1300 時與台北近場台協調空域完成，

執行人員車輛管制後UAV 飛機起飛執行馬槽航拍，總架次為 1 架次，

飛行時間約為 20 分鐘，飛機任務執行完畢安全降落後讀取拍攝照片確認正常後，前往第三起飛點教育廣播電台。1345 時到達航拍區旁待命，1350 時與台北近場台協調空域完成，UAV 飛機起飛執行夢幻湖航拍任務，飛行總架次為1 架次，飛行時間約為 23 分鐘，1430 時飛

(41)

機任務執行完畢安全降落後與近場台告知本日飛行任務結束，並讀取拍攝照片確認正常後，回報專案經理並結束本日任務。作業情形如圖參-7 至圖參-9。大油坑共拍攝 3 條航帶計 632 張影像，馬槽共拍攝 3 條航帶計 752 張影像，及夢幻湖共拍攝 3 條航帶計 532 張影像，地面解析度(GSD)約 10 公分。

圖參-7 臺北市士林區(陽明山大油坑)起降場地作業情形

圖參-8 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)起降場地作業情形

圖參-9 臺北市士林區(陽明山馬槽)起降場地作業情形

(42)

2.影像處理作業

UAS 相片利用空三測量進行空間解算，控制點來源為前期影像資料之特徵點，挑選原則為尋找於新舊影像皆可清楚辨識之不變地物點(如人行道邊角，未改之道路標線，明顯之磁磚等)，再於室內新建相片間的匹配點位資訊，解算以求得點位之空間位置。大油坑控制點本區使用控制點共計3 點，位置分布如圖參-10，成果精度如表 3-4，

10 公分解析度之正射鑲嵌影像成果，如圖參-11。

圖參-10 臺北市士林區(陽明山大油坑)控制點分布圖表參-6 臺北市士林區(陽明山大油坑)空三計算成果

作業區類型計算成果(cm)

X Y Z

臺北市士林區 (陽明山大油坑)

均方根誤差

(RMSE) 4.94 1.16 3.39

圖參-11 臺北市士林區(陽明山大油坑)正射鑲嵌影像成果

馬槽使用控制點共計4 點。控制點位置分布如圖參-12，成果精度如表3-5，10 公分解析度之正射鑲嵌影像成果，如圖參-13。

(43)

圖參-12 臺北市士林區(陽明山馬槽)控制點分布圖表參-7 臺北市士林區(陽明山馬槽)空三計算成果

X Y Z

臺北市士林區 (陽明山馬槽)

均方根誤差

(RMSE) 2.76 2.92 0.62

圖參-13 臺北市士林區(陽明山馬槽)正射鑲嵌影像成果

夢幻湖使用控制點共計4 點。控制點位置分布如圖參-14，成果精度如表3-5，10 公分解析度之正射鑲嵌影像成果，如圖參-15。

(44)

圖參-14 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)控制點分布圖表參-8 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)空三計算成果

X Y Z

臺北市士林區 (陽明山夢幻湖)

均方根誤差

(RMSE) 1.35 0.78 2.04

圖參-15 臺北市士林區(陽明山夢幻湖)正射鑲嵌影像成果

(45)

三、嘉義縣義竹鄉

本區域為國土測繪中心地籍測量相關應用之正射影像更新需求，

相關航拍任務執行與影像處理作業說明如下：

嘉義縣義竹鄉航拍區範圍約2.4 平方公里，地表高程約 110 公尺。

航拍任務規劃使用 Sony A7 R2 數位相機(像元大小為 4.53 µm)搭配 21 mm 焦距鏡頭，航高為 219 公尺，影像前後重疊率約 80%、側向重疊率約60%，共需拍攝 17 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖參-16。

拍攝影像數量合計1605 片，地面解析度(GSD)約 4 公分。

圖參-16 嘉義縣義竹鄉飛行航線規劃表參-9 嘉義縣義竹鄉任務執行概況

項目說明

一、航拍區域嘉義縣義竹鄉

二、航拍日期 109/8/14

五、風向/風級偏南風/二級

八、UAS 載具單旋翼型 UAS

(46)

8/14 當日出發至目標區於 0920 時到達義竹正義公廟待命起飛，

於近場台協調空域完成，執行車輛管制後UAV 飛機於 0950 時起飛執行航拍任務，單旋翼型UAS 飛行總架次為 3 架次，飛行時間各約 30 分鐘，1130 時飛機任務執行完畢安全降落後讀取拍攝照片確認正常後，回報專案經理並結束本日任務，作業情形如圖參-17。本區共拍攝17 條航帶，拍攝影像數量合計 1605 片，地面解析度(GSD)約 4 公分。

圖參-17 嘉義縣義竹鄉起降場地作業情形

UAS 相片利用空三測量進行空間解算，控制點及檢核點來源為國土測繪中心提供之e-GNSS 地面實測點位。使用控制點共計 39 點，

其中將 14 個做為檢核點對本區域成果進行驗證，後續相關成果則仍然使用53 個控制點進行約制。控制點及檢核點位置分布如圖參-18，

成果精度如表參-9，25 公分解析度之正射鑲嵌影像成果，如圖參-19。

圖參-18 嘉義縣義竹鄉控制點及檢核點分布圖

(47)

表參-10 嘉義縣義竹鄉空三計算成果

X Y Z

嘉義縣義竹鄉均方根誤差(RMSE) 1.62 1.87 2.95

圖參-19 嘉義縣義竹鄉正射鑲嵌影像成果

(48)

四、屏東縣高樹鄉

本區域為國土測繪中心地籍測量相關應用之正射影像更新需求，

相關航拍任務執行與影像處理作業說明如下：

屏東縣高樹鄉航拍區範圍約3 平方公里，地表高程約 110 公尺。

航拍任務規劃使用Sony α7R III 數位相機(像元大小為 6 µm)搭配 21 mm 焦距鏡頭，航高為 150 公尺，影像前後重疊率約 80%、側向重疊率約 60%，共需拍攝 22 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖參-20。

圖參-20 屏東縣高樹鄉飛行航線規劃表參-11 屏東縣高樹鄉任務執行概況

項目說明

一、航拍區域屏東縣高樹鄉

二、航拍日期 109/7/29

(49)

7/19 當日出發至目標區於 0930 時到達屏東高樹待命起飛，於近場台協調空域完成，執行車輛管制後UAV 飛機於 0950 時起飛執行航拍任務，單旋翼型 UAS 飛行總架次為 3 架次，飛行時間各約 30 分鐘，1130 時飛機任務執行完畢安全降落後讀取拍攝照片確認正常後，

回報專案經理並結束本日任務，作業情形如圖參-21。本區共拍攝 22 條航帶，拍攝影像數量合計4446 片，地面解析度(GSD)約 4 公分。

圖參-21 屏東縣高樹鄉起降場地作業情形

UAS 相片利用空三測量進行空間解算，控制點及檢核點來源為國土測繪中心提供之e-GNSS 地面實測點位。本區使用控制點共計 34 點，其中將 10 個做為檢核點對本區域成果進行驗證，後續相關成果則仍然使用 34 個控制點進行約制。控制點及檢核點位置分布如圖

(50)

參-22，成果精度如表參-11，10 公分解析度之正射鑲嵌影像成果，如圖參-23。

圖參-22 屏東縣高樹鄉控制點及檢核點分布圖表參-12 屏東縣高樹鄉空三計算成果

X Y Z

屏東縣高樹鄉均方根誤差(RMSE) 7.71 3.74 6.64

圖參-23 屏東縣高樹鄉正射鑲嵌影像成果

(51)

五、苗栗縣西湖鄉

本區域為國土測繪中心地籍測量相關應用正射影像更新需求，相關航拍任務執行與影像處理作業說明如下：

苗栗縣西湖鄉航拍區範圍約 2 平方公里，地表高程約 60 公尺。

航拍任務規劃使用 Sony A7 R2 數位相機(像元大小為 4.53 µm)搭配 21 mm 焦距鏡頭，航高為 280 公尺，影像前後重疊率約 80%、側向重疊率約60%，共需拍攝 17 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖參-24。

圖參-24 苗栗縣西湖鄉飛行航線規劃表參-13 苗栗縣西湖鄉任務執行概況

項目說明

一、航拍區域苗栗縣西湖鄉

二、航拍日期 109/8/17

五、風向/風級偏東北風/二級

(52)

8/17 當日出發至目標區於 1520 時到達苗栗縣西湖鄉待命起飛，

於近場台協調空域完成，執行車輛管制後UAV 飛機於 1550 時起飛執行航拍任務，單旋翼型UAS 飛行總架次為 2 架次，飛行時間各約 30 分鐘，1700 時飛機任務執行完畢安全降落後讀取拍攝照片確認正常後，回報專案經理並結束本日任務，作業情形如圖參-25。本區共拍攝17 條航帶，拍攝影像數量合計 1605 片，地面解析度(GSD)約5公分。

圖參-25 苗栗縣西湖鄉起降場地作業情形

UAS 相片利用空三測量進行空間解算，控制點及檢核點來源為國土測繪中心提供之e-GNSS 地面實測點位。本區使用控制點共計 24 點，其中將8 個做為檢核點對本區域成果進行驗證，後續相關成果則仍然使用32 個控制點進行約制。控制點及檢核點位置分布如圖參-26，

成果精度如表參-13，10 公分解析度之正射鑲嵌影像成果，如圖參-27。

圖參-26 苗栗縣西湖鄉控制點及檢核點分布圖

(53)

表參-14 苗栗縣西湖鄉空三計算成果

X Y Z

苗栗縣西湖鄉均方根誤差

(RMSE) 5.64 3.62 1.71

圖參-27 苗栗縣西湖鄉正射鑲嵌影像成果

(54)

六、苗栗縣苗栗市

本區域為國土測繪中心地籍相關應用需求，相關航拍任務執行與影像處理作業說明如下：

苗栗市航拍區範圍約 1.3 平方公里，地表高程約 60 公尺。航拍任務規劃使用Sony A7 R2 數位相機(像元大小為 4.53 µm)搭配 21 mm 焦距鏡頭，航高為170 公尺，影像前後重疊率約 80%、側向重疊率約 60%，並採用井字航帶飛行，共需拍攝 33 條航帶。區域範圍及航線規劃如圖參-28。拍攝影像數量合計 2009 片，地面解析度(GSD)約 4 公分。

圖參-28 苗栗縣苗栗市飛行航線規劃表參-15 苗栗縣苗栗市任務執行概況

項目說明

一、航拍區域苗栗縣苗栗市

二、航拍日期 109/8/17

五、風向/風級偏東北風/二級

109 年度多旋翼機航拍與影像處理 及設備維護作業採購案