地形圖測(cè)繪中無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的科學(xué)運(yùn)用

文/李輝 湖南省地質(zhì)勘查開(kāi)發(fā)局四一七隊(duì) 湖南衡陽(yáng) 421000

地形圖測(cè)繪中無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的科學(xué)運(yùn)用

文/李輝 湖南省地質(zhì)勘查開(kāi)發(fā)局四一七隊(duì) 湖南衡陽(yáng) 421000

隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)快速發(fā)展的需求。為了適應(yīng)當(dāng)前形式的國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪工作，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)受到人們的廣泛重視。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的不足，在現(xiàn)階段的地形圖測(cè)繪中發(fā)揮了巨大的作用。本文在參閱大量研究資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者自身見(jiàn)解，從無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)入手，探討了在地形圖測(cè)繪中無(wú)人機(jī)航空測(cè)量的科學(xué)應(yīng)用。

地形圖測(cè)繪；無(wú)人機(jī)；航空攝影

在整個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪工程中，地形圖測(cè)繪是較為重要的一環(huán)。隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)于測(cè)繪的精度要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)測(cè)繪的弊端也逐步顯現(xiàn)。相較而言，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)繪的優(yōu)勢(shì)則顯而易見(jiàn)，憑借其靈活性、范圍性以及便捷性在眾多測(cè)繪工作中發(fā)揮了巨大的作用。實(shí)踐證明，在地形圖測(cè)繪中應(yīng)用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)具有重要的價(jià)值。

一、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)分析

（一）突出的時(shí)效性與性價(jià)比

與傳統(tǒng)測(cè)繪相比，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)更明顯。首先，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量所用時(shí)間更短，能夠更加快速地為人們提供測(cè)量信息。其次，與傳統(tǒng)測(cè)繪相比，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量能夠更有效地控制成本，并且其作業(yè)范圍受地形、天氣等因素的限制較小。正因?yàn)橐陨蟽牲c(diǎn)，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量具備無(wú)可比擬的時(shí)效性與性價(jià)比。

（二）超強(qiáng)的響應(yīng)能力

無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量活動(dòng)區(qū)域主要位于低空段，也就是說(shuō)一般的氣候條件對(duì)其影響較小，測(cè)繪更加靈活。再者，無(wú)人機(jī)對(duì)于起降場(chǎng)地的要求也不是很高，只要地形較為平坦即可。在整個(gè)測(cè)繪過(guò)程中，不論是響應(yīng)能力還是操作方式等都比較強(qiáng)大。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)運(yùn)輸起來(lái)也比較方便，無(wú)繁重的設(shè)備負(fù)擔(dān)。實(shí)踐證明，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量每天基本上可以保證數(shù)百平方公里的測(cè)繪范圍。

（三）獲取地表數(shù)據(jù)快速

無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)可攜帶設(shè)備包括數(shù)碼相機(jī)以及彩色數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等，可以在測(cè)量時(shí)獲取高速、精確、高質(zhì)量的數(shù)字影像與數(shù)據(jù)。正是憑借其出色的能力，無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)可以快速的生成三維可視化數(shù)據(jù)以及三維正攝影影像等，這些數(shù)據(jù)的快速獲取與快速建模都能為測(cè)繪工作提供便捷、高效的輔助。

（四）強(qiáng)大的綜合應(yīng)用能力

無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)與其他技術(shù)的協(xié)同作業(yè)能力也有目共睹，在與衛(wèi)星遙感技術(shù)、航空測(cè)繪技術(shù)以及地面監(jiān)測(cè)技術(shù)等合作方面也高效兼容，達(dá)到事半功倍的目的，體現(xiàn)出強(qiáng)大的綜合應(yīng)用能力。

二、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形測(cè)繪中的科學(xué)應(yīng)用

（一）對(duì)像片的控制測(cè)量

對(duì)像片的控制測(cè)量是無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)中最為重要的技術(shù)之一。所謂的像片控制測(cè)量，指的就是將無(wú)人機(jī)航空拍攝的資料與GPS系統(tǒng)中的導(dǎo)航定位信息相互融合，然后就能夠?qū)o(wú)人機(jī)航空拍攝中獲取的資料和地面的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行換算轉(zhuǎn)換，這樣一來(lái)就能夠獲取該地區(qū)真實(shí)的地形地貌特征。尤其是一些需要特殊關(guān)注的地形或者區(qū)域，該技術(shù)可以直接將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、記錄與保存。對(duì)于像片控制的測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，其核心就是科學(xué)、合理的布置像片控制點(diǎn)。其中需要注意的部分是像片控制點(diǎn)之外的控制點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)該將其設(shè)置在較為明顯的地點(diǎn)，只有這樣才能獲取較為理想的數(shù)據(jù)。

（二）航空攝影測(cè)量中的空中三角測(cè)量

空中三角測(cè)量也是無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量中較為常見(jiàn)的技術(shù)。在無(wú)人機(jī)中利用航空數(shù)碼攝像設(shè)備進(jìn)行空中三角測(cè)量技術(shù)，就能夠?qū)⒌匦蔚木唧w位置測(cè)量出來(lái)?？罩腥菧y(cè)量的優(yōu)點(diǎn)之一就是借助事先編輯好的系統(tǒng)程序可以進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，從而得出相應(yīng)的地形位置信息。這樣一來(lái)就免去了繁瑣的人工設(shè)置航空數(shù)碼攝像設(shè)備的步驟。通過(guò)這樣的空中三角測(cè)量技術(shù)，可以順利實(shí)現(xiàn)相對(duì)定向。這一步驟完成之后，利用系統(tǒng)將測(cè)量航帶與測(cè)量模型相連接，再使用空中三角測(cè)量進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算，將得出的連接點(diǎn)數(shù)據(jù)與像控點(diǎn)當(dāng)作調(diào)試信息就能夠繪制出比較精確的地形圖。

（三）測(cè)量數(shù)據(jù)的立體采編

通過(guò)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量獲取數(shù)據(jù)之后，就可以利用業(yè)內(nèi)的立體信息將所測(cè)區(qū)域的地形數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采編與管理。如果要想保證測(cè)量數(shù)據(jù)的立體采編的準(zhǔn)確性與可靠性，就應(yīng)該通過(guò)手動(dòng)方式采編等高線和水涯線等十分重要的信息，而其他普通信息就使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行立體采編。需要注意的是，這一環(huán)節(jié)要嚴(yán)格精確控制物體線節(jié)點(diǎn)與地形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，并且要嚴(yán)格確定無(wú)人機(jī)航空攝影獲取的數(shù)據(jù)是十分精確的數(shù)據(jù)，否則可能會(huì)影響立體采編的準(zhǔn)確性。如果是進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)的信息測(cè)繪，則首先應(yīng)該處理房屋外部邊緣輪廓，對(duì)房檐邊或者輪廓等進(jìn)行校正以便確保數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確。如存有無(wú)法進(jìn)行測(cè)量的區(qū)域，要標(biāo)記好，以保證地形測(cè)量的準(zhǔn)確性與整體性。

（四）空中測(cè)量盲點(diǎn)的外業(yè)補(bǔ)測(cè)

眾所周知，不論再先進(jìn)的測(cè)繪工具都無(wú)法測(cè)量全部地形區(qū)域，使用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量也同樣如此。對(duì)于其中存有的測(cè)量盲點(diǎn)就需要借助人工補(bǔ)測(cè)的方式測(cè)量地形結(jié)構(gòu)甚至是隱蔽區(qū)域。需要注意的是在外業(yè)補(bǔ)測(cè)過(guò)程中要重視對(duì)比分析，也就是說(shuō)要將實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)跟無(wú)人機(jī)航空攝影獲取的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，以便互相驗(yàn)證測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如果存有較大的偏差，就應(yīng)該分析出是人工測(cè)量還是無(wú)人機(jī)測(cè)量中存有的誤差，并及時(shí)修正，進(jìn)而保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是我們要認(rèn)識(shí)到一點(diǎn)，就是通過(guò)無(wú)人機(jī)航空測(cè)量時(shí)應(yīng)該盡量避免人為因素的干擾，并將傳統(tǒng)測(cè)量中常見(jiàn)測(cè)量事故加以避免，從而保證測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度與廣度。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)、交通規(guī)劃、水利建設(shè)等大型工程項(xiàng)目對(duì)于地形數(shù)據(jù)的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)測(cè)繪逐步無(wú)法滿足人們對(duì)于高質(zhì)量測(cè)繪的需求。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量作為一種新型的測(cè)量手段，憑借其全天候、全天時(shí)以及實(shí)時(shí)性的優(yōu)勢(shì)逐步為人們所關(guān)注，在地形圖測(cè)繪領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。有鑒于此，我們必須在今后的工作中進(jìn)一步發(fā)揮無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，并不斷提高自身技能水平，為我國(guó)測(cè)繪工作做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

［1］吳濤.低空無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的運(yùn)用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，（02）.

［2］杜麗郡.無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2016，（08）.

［3］吳定邦.淺談無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用［J］.江西水利科技，2016，（01）.

［4］張啟元.無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)在高原峽谷區(qū)水利工程中的應(yīng)用［J］.青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，（03） .

［5］曹中華.測(cè)繪新技術(shù)在水文領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2016，（01）.