在测绘领域,为了使作业人员在不熟悉的地域更快速、更精准的展开布阵作业,获取兴趣区域实时、高精度的地理环境信息显得尤为重要。相比于卫星和有人机,无人机在测绘领域的应用具有快速获取影像、低空航行安全和高分辨率获取地理环境信息的优势,因此在近几年来都是研究的热点。无人机的测区全覆盖航线规划作为测绘任务的重要环节,其对航飞执行表现、航摄影像质量等都会产生一定的影响。特别地,在测区形状不规则的情况下,规划出一条航程短、耗时少、冗余覆盖率低的高质量航线,这对测绘任务的高效完成起到了重要的支撑作用。本文按照不同形状类型的测区,提出并实现了相应的多旋翼无人机航线规划算法,可以根据设定的航线质量评价指标,在满足航摄影像重叠度和测区全覆盖的前提下,规划出相对较优的测绘航线。同时为了提高航摄任务的用户可操控性以及无人机自主执行任务的能力,本文还开发了基于Android平台下的测绘无人机地面监控软件,实现了地图显示、测区绘制、航线自动生成、任务载入和上传、无人机位姿监控等功能。研究的主要内容有:1、提出了凸多边形测区下的最优航线设计方案及其计算机实现方法。针对测区形状多变的情况,考虑航线质量评价指标,提出了三种不规则多边形测区下的航线规划方法。包括:复杂多边形测区下的一种全覆盖航线规划、基于粒子群算法的航向和航高优化规划、以及基于最小宽度和的最优划分和基于动态规划的最优遍历规划。2、设计开发了基于Android平台的无人机测绘航摄地面监控软件,实现了电子地图显示、测绘区域划定、航线的规划和显示、无人机实时信息显示,以及航摄任务执行情况的监视等功能。