Page 206 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

1934 武 汉 大 学 学 报 （信 息 科 学 版） 2025 年 9 月

80%，无人机飞行高度分别为 25 m 和 30 m，均低于 表 2 本文方法计算的目标点位移的误差
编码标志点识别实验验证的最大飞行高度 34 m， Table 2 Errors of the Displacement of Target Points
Calculated by the Proposed Method
可保障图像中编码标志点的识别效果，依据路线
规划执行无人机摄影测量任务并获取正射影像 位置 点号 x 方向 y 方向 z 方向 总误差/
误差/cm 误差/cm 误差/cm cm
572 张。
31 −0.20 0.21 0.20 0.35
4） 通过移动目标点来模拟地表变形，并利用
95 0.18 0.03 0.21 0.28
全站仪重新测量各目标点的相对坐标，根据两次 纸箱 151 0.11 0.21 0.25 0.34
坐标差值计算目标点位移参考值。 155 0.13 0.17 0.23 0.31
5） 重复执行步骤 3）的无人机航测以获取模 45 −0.10 0.11 0.17 0.23
拟变形后的影像数据。 地面 69 0.16 0.15 0.18 0.28
167 0.12 0.14 −0.22 0.29

在 实 验 过 程 中 ，地 面 控 制 点 和 检 查 点 均 保
持严格固定，未遭受任何人为因素的移动干扰，
且 全 站 仪 监 测 形 变 均 不 超 过 0.1 cm，根 据《GB
50026—2020 工 程 测 量 标 准》，该 形 变 可 忽 略 不
计。图 10 为本文算法计算所得地面控制点与检
查点位移结果的误差情况，前 8 个点代表地面控
制点，而后 8 个点则代表检查点。地面控制点的
最大误差为 0.3 cm，最大水平误差和最大垂直误
图 9 编码标志点排布图 差均为 0.22 cm；检查点的最大误差为 0.36 cm，水
Fig. 9 Layout of the Coded Targets
平和垂直方向上的最大误差则分别为 0.2 cm 和
0.23 cm。地面控制点位移的均方根误差为 0.27
4.2 实验结果
cm，其 中 水 平 和 垂 直 方 向 的 均 方 根 误 差 分 别 为
利用徕卡 TM50 全站仪对两次无人机航测期
0.19 cm 和 0.20 cm；检查点的均方根误差为 0.31
间目标点的位移进行精密监测，监测结果见表 1。
cm，水平和垂直方向上的均方根误差分别为 0.22
对模拟变形前后拍摄 1 144 张正射影像进行识别，
cm 和 0.21 cm。地面控制点在水平与垂直方向上
成功在其中 822 张影像中识别出编码标志点，获取
的误差均显著小于检查点，且地面控制点和检查
含像方坐标在内的编码标志点投影信息 44 512条。
点的最大误差均不超过 0.5 cm，这一结果有效验
经高精度地表形变提取算法处理成功获取了 58 个
证了所提方法的可行性和准确性。
编码标志点的位移信息，计算所得目标点位移结果
与全站仪监测结果间的误差以评估本文方法的准
确性，如表 2 所示。纸箱上和地面上的目标点误差
均不超过 0.5 cm，这一结果充分验证了所提形变提
取算法的可行性和准确性。

表 1 全站仪测量的目标点位移
Table 1 Displacements of the Target Points Measured by
Total Station
x 方向 y 方向 z 方向 总位移/
位置 点号
位移/cm 位移/cm 位移/cm cm
31 −9.42 −10.07 0.35 13.79
95 −0.36 −12.81 0.48 12.82
纸箱
151 −5.60 11.17 0.56 12.51
155 1.83 −13.35 −0.11 13.49
45 2.12 −3.6 0.26 4.19 图 10 地面控制点和检查点的误差
地面 69 2.22 2.5 0.02 3.34 Fig. 10 Errors of Ground Control Points and
167 −2.94 −1.99 −0.07 3.55 Check Points