地形圖測繪中對無人機航空攝影測量的應(yīng)用

楊艷紅

（山西省煤炭地質(zhì)物探測繪院，山西晉中030600）

1 引言

傳統(tǒng)的地形測繪由于地形、地勢等條件的影響，在測繪過程中要消耗諸多的人力物力等資源，且效果并不顯著。近年來，隨著無人機技術(shù)的不斷突破，其低成本、高效率、易于操作等優(yōu)勢逐漸被人們關(guān)注并應(yīng)用于實際。越來越多的無人機航空攝影測量技術(shù)被應(yīng)用在地形圖測繪中，良好地解決了許多問題，并且為國家航空攝影領(lǐng)域注入了新鮮的活力，帶動了社會的全面發(fā)展。

2 無人機航空攝影測量技術(shù)的操作過程

無人機航空攝影作為一種新型的測量方式，不僅是滿足我國數(shù)字化城市建設(shè)的重要技術(shù)，還是為適應(yīng)我國技術(shù)進步的智慧產(chǎn)物。航空攝影技術(shù)因為其效率高、精準性強等特點被廣泛應(yīng)用在測量工程中，又因為其具有很高的靈活性，應(yīng)用范圍廣泛，在諸多領(lǐng)域的作用越來越大[1]。經(jīng)研究可知，無人機航空攝影測量的具體測量過程為：（1）無人機種類的選擇。在開展測量工作之前，要先調(diào)查勘測待測地區(qū)的地形地勢及環(huán)境，然后選擇合適的無人機進行工作，并預(yù)先做好相關(guān)調(diào)試。（2）對無人機的航線進行合理規(guī)劃。選擇規(guī)劃路線時，應(yīng)在不影響測量結(jié)果的前提下選擇最優(yōu)路線，以節(jié)省時間和資源，避開會對無人機造成損壞因素的區(qū)域，保證其安全性。（3）低空拍攝。根據(jù)像控點分布情況獲取需要的資料數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行處理。（4）通過利用DEM（數(shù)字高程模型）和DOM（數(shù)字正射影像圖）技術(shù)對得到的數(shù)據(jù)進行處理，并檢測結(jié)果的準確性，最后制進行DLG（數(shù)字線劃地圖）制作。具體實際操作數(shù)據(jù)如表1所示。

3 無人機航空攝影測量技術(shù)的特點分析

3.1 靈活

無人機在地圖形測繪過程中是低空飛行，這樣操作具有諸多優(yōu)點：（1）受天氣影響較小。無人機在飛行過程中避免了高空雷擊等危險，低空飛行也會避免和鳥類碰撞的概率[2]。（2）對飛起降落要求較低。飛行物要飛行和降落都需要一段沖刺或緩沖的過程。無人機體型較小動力充足，只需要15min就可以起飛或降落，只需要一小塊空地就可以安全著陸，避免了人機測繪常出現(xiàn)傷亡的情況。同時，無人機還安裝了智能車載系統(tǒng)，對于任務(wù)的要點，無人機會針對該地區(qū)著重收集數(shù)據(jù)，從而更好地完成任務(wù)。

表1 無人機航空攝影實際操作數(shù)據(jù)

3.2 工作效率高

與傳統(tǒng)的人機測繪相比，無人機的工作效率較高。在工作過程中，精簡了煩瑣的人工測繪流程，許多步驟都可以通過無人機芯片處理運行，然后收集儲存，減少了大量的后期處理時間。在同一時間內(nèi)，無人機的工作量是傳統(tǒng)人機測繪的數(shù)倍，并且收集的數(shù)據(jù)更加準確和精簡。

4 地形圖測繪中對無人機航空攝影測量的應(yīng)用

4.1 D O M技術(shù)

DOM技術(shù)主要是將無人機航空測量采集到的數(shù)字化圖片進行收集和處理，并且對采集過程中失真的圖片進行處理，以保證圖片的清晰度，便于工作中使用，使圖片更加清晰準確。DOM技術(shù)是通過無人機低空攝影實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，由此開展定向操作，定向操作可以分為3種，即絕對定向、相對定向和內(nèi)定向。無人機在低空攝影采集過程中將影像信息有效地結(jié)合在了一起，并根據(jù)結(jié)果對計劃測量的區(qū)域特點進行分析，最終得到處理的結(jié)果和反饋。此外，選擇攝影角度時，要對位置進行充分考慮，確保其準確性和可見性，避免攝影過程中地點選測的失誤導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差[3]。

4.2 相片的控制

通過無人機航空攝影測量技術(shù)的使用，為工作人員減少了工作量的同時提高了測量質(zhì)量，使設(shè)計人員全能夠面掌握地區(qū)的地形特點，并且將無人機航拍和全球定位技術(shù)相結(jié)合，確保了測量數(shù)據(jù)和實際相符合，為未來的地形規(guī)劃發(fā)揮了重要的參考意義。另外，無人機在進行航空測量時，工作人員可以利用操作控制點的方式將GIS定位系統(tǒng)和無人機航空攝影技術(shù)相結(jié)合，從而良好地避免工作中遇到的突發(fā)情況。進行像片選擇時，可以將符合要求的少量地點作為像控點，將相應(yīng)點的位置相互交錯，并采用導(dǎo)線測量、三角測量等方法進行測量，對工作的順利進行有非常重要的意義。

4.3 立體采編測量

無人機在采集完相關(guān)數(shù)據(jù)與測量后，還要及時地對地形內(nèi)部測量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的采編，以保障無人機對地形圖測繪收集數(shù)據(jù)的準確性。在實際操作中，必須重視收集到的節(jié)點數(shù)據(jù)，在無人機數(shù)據(jù)采集完成后，工作人員需手繪等高線和水涯線，在熟悉地形地勢的同時也加強了自身業(yè)務(wù)能力和工作效率，促進了地形測繪圖的準確性，從而為我國地形圖測繪工作事業(yè)搭建了堅實的階梯。

4.4 空中三角測量

空中三角測量主要是為了推算出控制點的位置和平面坐標。在空中三角測量過程中使用無人機航空攝影，可以通過計算機快速處理數(shù)據(jù)，自動生成地理位置，大大提高工作效率和數(shù)據(jù)的準確度。

5 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展引導(dǎo)下，人們對無人機航測技術(shù)的應(yīng)用越來越重視，通過無人機航測技術(shù)應(yīng)用與地形圖測量結(jié)合，有效提升了地形圖測量質(zhì)量。通過本文的研究和分析，將無人機航測攝影在地形圖測量中的應(yīng)用歸納為以下4點：DOM工藝應(yīng)用；相片控制工藝應(yīng)用；立體采編測量；空中三角測量。通過完善了以上4點測量技術(shù)，可以提升無人機航測技術(shù)與地形圖測量技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，從而使我國航天攝影測量在發(fā)展的道路上越走越遠。