已更新 17 Sep 2025

【完整指南】成功執行無人機「正射影像任務」,從飛行高度到相機設定,看這篇就夠!

無人機應用

前言

想用無人機拍出高解析度的「正射影像圖 ( Orthomosaic )」,卻不知從哪開始?這篇文章帶你從範圍設定、GSD 選擇到相機參數,掌握關鍵技巧,要確保每次飛行都能獲得高品質成果,看這篇就夠!

文章目錄(點擊可快速前往)

一、為什麼正射影像這麼重要?應用場域與任務挑戰

二、目標與精度怎麼設定?了解範圍與 GSD 的取捨

三、飛行參數怎麼設計?高度、重疊率與路徑規劃原則

四、影像拍得好不好?空拍機的相機參數設定,會決定一切

五、精度控制不容忽略:地面控制點與 RTK/PPK 的應用

六、環境條件影響影像品質:光線、風速與障礙物考量

七、合法執行才安心:無人機作業法規須知

八、專業規劃 = 優質成果

常見問題 FAQ

Q1:什麼是正射影像?為何不能用一般空拍圖替代? Q2:正射影像多久才能交付? Q3:沒有 RTK/PPK 的無人機也能做正射影像嗎?

一、為什麼正射影像這麼重要?應用場域與任務挑戰

在工程、營建、土地管理、環境監測等領域中,正射影像圖( Orthomosaic,又稱正射影像地圖或正射空拍圖)已成為不可或缺的空間決策依據。

不同於一般空拍圖,正射影像經過幾何校正,可消除地形起伏,與傾斜角度造成的變形,讓使用者可直接在圖上量測距離與面積,且比例一致。這使其成為地籍圖更新、施工規劃、環境變遷監測等工作的首選工具。

翔隆航太深耕無人機測繪,與空拍測量十餘年,觀察到許多企業與單位,對正射影像需求日益增加,但普遍低估任務規劃的複雜性。事實上,品質良好的正射影像,並非隨便飛一飛就能取得,而是仰賴嚴謹的任務規劃與技術執行。

二、目標與精度怎麼設定?了解範圍與 GSD 的取捨

任務開始前,必須確認以下兩項關鍵:

作業範圍 ( Area of Interest, AOI ): 明確標示欲拍攝的地理邊界,是計算飛行時間、架次和成本的基礎。 可透過以下三個方式標示出作業範圍: 1. 翔隆航太 VisionOne 平台線上標註,立即免費試用 VisionOne ,規劃作業範圍 2. Google earth pro 中清晰地框選出來,詳細使用方式可參考:無人機拍攝範圍圈選工具:KML檔案線上製作/匯入教學

  1. 自行提供的圖資

53a5fd_ef7e2377ff5e48edb4040458fba068fa~mv2.png 在翔隆航太的 VisionOne 平台,可直接圈選正射影像需求範圍

地面解析度 ( Ground Sample Distance, GSD ): 這是衡量正射影像精細程度的關鍵指標,單位通常是「公分/像素」(cm/pixel) 。意思是在最終的影像上,一個像素代表了地面上多少公分的實際尺寸。

需要多細? GSD 的選擇取決於您的應用目的。

若只是需要大範圍概覽、或製作一般性的底圖,5-10 公分/像素可能就足夠。

若需要仔細識別地面小型物件、進行精細量測或工程設計參考,則可能需要 2-5 公分/像素甚至更高(數值越小,代表越精細)。

GSD 的取捨: GSD 越小(越精細),無人機需要飛得越低,單張照片涵蓋範圍變小,總共需要拍攝的照片數量會大幅增加,飛行時間和後續處理時間也會更長。 因此,選擇一個「滿足需求」而非「追求極致」的 GSD 是重要的平衡。

1.avif 地面解析度3公分正射影像,清晰度、細緻度,明顯優於下方10公分正射影像

2.avif 地面解析度10公分正射影像

GSD 適用情境表

應用情境 解析度範圍(GSD) 用途 特徵描述
大範圍概覽 5-10 公分/像素 都市區域全貌概覽、環境變化監測、災後快速評估、規劃初期調查 需求為「看全貌」,能快速涵蓋大區域,對單點精度要求不高
仔細識別小型物件/精細量測 2-5 公分/像素 道路鋪設測量、橋梁裂縫檢測、建築設計精度需求、施工前精密對點 需求為「看細節」,對物件形狀、位置、大小須有高精準辨識

選擇適當 GSD,應以「符合實務需求」為原則,避免一味追求最細,反而拉高作業成本與風險。

三、飛行參數怎麼設計?高度、重疊率與路徑規劃原則

確認 GSD 後,就能推算出關鍵的飛行參數:

  1. 飛行高度 ( Flight Altitude ): 根據您選定的無人機相機規格(焦距、感光元件尺寸)和期望的 GSD,可以計算出相對應的最佳飛行高度。簡單來說,飛得越低,GSD 越小(越精細),但單趟飛行能涵蓋的面積也越小。

  2. 影像重疊率 ( Image Overlap ): 這是攝影測量成功的命脈!為了讓電腦軟體能精確地「拼接」照片並重建三維空間,相鄰的照片之間必須有足夠的重疊區域。 航向重疊率 ( Front Overlap ): 指飛行路徑上前一張照片和後一張照片之間的重疊比例。通常建議設定在 75% - 85% 之間。 旁向重疊率 ( Side Overlap ): 指相鄰兩條飛行路徑之間的重疊比例。通常建議設定在 70% - 80% 之間。 為何需要高重疊率? 高重疊率確保每個地面點都被至少 5-9 張從不同角度拍攝的照片覆蓋,這能讓軟體有足夠的資訊來精確計算其三維位置,減少模型扭曲變形,並有助於濾除因單張照片遮擋造成的數據空洞。重疊率不足是導致正射影像拼接失敗或精度不佳的最常見原因之一。

3.飛行模式 ( Flight Pattern ): 對於區域性的正射影像拍攝,最常用且有效的是網格狀或弓字形 ( Grid/Lawnmower Pattern ) 的自動飛行路徑。 專業的飛行規劃軟體如 DJI Pilot 2、Pix4Dcapture、Map Pilot Pro 等都能自動生成這種路徑,確保重疊率均勻、覆蓋完整。 53a5fd_dbe5a075e3df4a6db84e779dcd73081c~mv2.avif 網格狀田字的航線可以獲得最佳品質的正射影像和地形數據

四、影像拍得好不好?空拍機的相機參數設定,會決定一切

即使飛行路徑無誤,若相機參數設定錯誤,仍可能拍出模糊、過暗或曝光失衡的照片,

可參考以下:「無人機影像品質優化:專業參數設定指南」 - 對焦 ( Focus ): 航拍任務通常將對焦設為無限遠。 - 快門速度 ( Shutter Speed ): 必須足夠快(例如 1/500 秒或更快),以避免因無人機移動產生的運動模糊。具體速度需考量飛行速度和 GSD。 - 光圈 ( Aperture ): 通常設定在鏡頭成像品質較佳的範圍(如 f/4 - f/8),避免過大(景深淺)或過小(繞射影響畫質)。 - 感光度 ( ISO ): 盡量保持在最低值(如 ISO 100-200),以減少噪點,確保畫質純淨。 - 影像格式: 建議使用 JPEG 最高品質 或 RAW+JPEG 格式。RAW 檔保留更多原始資訊,後製空間更大,但檔案也更大;高品質 JPEG 通常已足夠。 - 白平衡 ( White Balance ): 設定為符合當時天氣的模式(如晴天、陰天)或自動,保持一致性即可。

翔隆航太團隊皆經專業訓練,能根據任務需求設定最佳相機參數,確保影像品質穩定,滿足精密空拍測量的標準。

五、精度控制不容忽略:地面控制點與 RTK/PPK 的應用

  • 用途: 如果成果需要具有高絕對精度(也就是座標要能精確對應到,真實世界的已知座標系統,誤差在公分級),那麼佈設地面控制點,是傳統且可靠的方法。 這些是在地面上預先佈設好、並用精密儀器測量過精確座標的標記點。

  • 重要性: 它們像「錨」一樣,將整片空中影像「固定」到地面基準上。如果沒有控制點(且當下執行任務的無人機,不具備高精度 RTK/PPK 定位功能時),生成 的正射影像,就可能出現內部相對精度不錯,但整體位置可能會有數公尺的偏差狀況。

  • 佈設原則: GCPs 需要均勻分佈在作業範圍的邊緣和內部,並涵蓋高程起伏變化區域。數量和佈設方式,依專案精度要求而定。

  • RTK/PPK 無人機: 搭載高精度即時動態定位 ( RTK ) ,或後處理動態定位 ( PPK ) 功能的無人機,可以大幅減少甚至免除 GCP 的需求,同時達到公分級絕對精度, 是目前專業測繪應用的主流。但即便使用 RTK/PPK,佈設少量檢查點 ( Checkpoints ) 來驗證精度,仍是良好作業習慣。

53a5fd_ca8563c12188428db999086e30af6ef2~mv2.png 良好的地面控制點,是高精度正射影像的根本

六、環境條件影響影像品質:光線、風速與障礙物考量

想取得高品質的空拍測量成果,不只依賴設備與技術,還需重視環境條件。

  • 光線: 穩定、充足的光線最理想。避免在日正當中(陰影過硬)或太陽角度過低(陰影過長)時拍攝。多雲但明亮的天氣通常很適合,光線較為均勻。

  • 風力: 強風會影響飛行穩定性、耗電量,甚至安全。需在無人機抗風能力範圍內作業。

  • 障礙物與安全: 仔細檢查作業範圍內是否有高樓、樹木、高壓電塔、天線等障礙物,規劃安全飛行高度與路徑。起飛前務必進行安全檢查。

53a5fd_576196320d2c41d9ad3bee078de595e6~mv2.avif 光線、風速、障礙物等環境因素,也會影響無人機作業效率,與成果品質

七、合法執行才安心:無人機作業法規須知

在台灣進行正射影像或空拍測量任務時,合法操作是專業服務的基本要求。根據交通部民航局相關規定,以下幾點不可忽視: - 飛手: 所有飛手需取得合法操作證照,無人機需完成註冊與標記程序。

  • 飛行區域: 作業前需查明飛行區域是否屬於禁航或限航區,並完成申報流程。

  • 保險: 任務須依法投保責任險,保障公共與操作風險。

翔隆航太協助客戶,處理所有行政與合規流程,從區域評估到文件提交,全程配合主管機關規定,讓您無後顧之憂,專注於高品質的無人機測繪成果。

結論:專業規劃 = 優質成果

規劃一趟無人機正射影像航拍任務,看似簡單,實則涉及眾多參數的權衡與考量。

從目標設定 (範圍、精度 GSD)、飛行參數 (高度、重疊率)、相機設定,到精度控制 ( GCPs/RTK ) 和環境法規,每一個環節,都影響著最終成果的品質。

常見問題 FAQ

Q1:什麼是正射影像?為何不能用一般空拍圖替代?

A:正射影像經幾何校正,地面比例尺一致,可精確量測距離與面積;一般空拍圖因透視變形,不適合用於測量或工程用途。

Q2:正射影像多久才能交付?

A:翔隆航太 DaaS 服務,最快於航拍完成後 24-36 小時內,即可讓客戶在數據交付平台上,下載原始航拍影像,開始產製數據。翔隆航太專為無人機正射影像應用而設計,讓客戶能快速獲取並即刻運用。

Q3:沒有 RTK/PPK 的無人機也能做正射影像嗎?

A:可以,但建議搭配地面控制點,以確保成果位置精度。


翔隆航太提供「Drone as a Service 無人機即服務」與「線上即時估價系統」,不論是城市更新、地籍調查、營建管理還是環境監測,我們皆能為您量身打造最適合的正射影像任務。

翔隆航太團隊,精通空拍圖處理、無人機測繪、地形圖製作與遙測資料整合,可一站式提供您從規劃到交付的完整解決方案。

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