無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形測(cè)繪中的應(yīng)用

胡寅銀

摘 要：無(wú)人機(jī)作為無(wú)人航空攝影系統(tǒng)的主要平臺(tái)，影像傳感器是無(wú)人機(jī)獲取航空遙感影像的系統(tǒng)。本文通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行分析，闡述了該項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行大比例尺地形測(cè)繪時(shí)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);航空攝影;地形測(cè)繪

1、前言

在最初使用攝影測(cè)量時(shí)，測(cè)量實(shí)際工程主要采取的是模擬測(cè)量的形式。但是隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，攝影測(cè)量技術(shù)也得到了逐漸的完善，近年來(lái)已經(jīng)正式邁進(jìn)了應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的階段。其中，航空攝影測(cè)量現(xiàn)如今已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)工程測(cè)量中得到了非常廣泛的應(yīng)用，因?yàn)槠渚邆溥m用范圍廣、測(cè)量速度快、測(cè)量手段靈活、測(cè)量效率高等優(yōu)勢(shì)，因此普遍受到眾多工程測(cè)量領(lǐng)域的青睞，應(yīng)用價(jià)值頗高。

2、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的技術(shù)

無(wú)人機(jī)的使用成本比較低，且調(diào)控調(diào)配比較靈活，拍攝范圍也足夠大，因此無(wú)人機(jī)的使用能夠很大程度上解決小面積低空攝影測(cè)量有關(guān)的問(wèn)題，并且還能夠高效高質(zhì)地獲取高精度低空影像。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的工作主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容：布置和測(cè)量野外像控點(diǎn)、獲取測(cè)區(qū)影像數(shù)據(jù)、內(nèi)業(yè)空三加密和數(shù)字測(cè)圖。比較分析全野外數(shù)據(jù)采集的過(guò)程和無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量成圖方式后可知，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量所存在的誤差是在相應(yīng)的規(guī)范范圍之內(nèi)的。

3、具體應(yīng)用

3.1對(duì)像片的控制測(cè)量

現(xiàn)如今經(jīng)常在測(cè)量某一地區(qū)的地形特征并采集圖像資料時(shí)利用無(wú)人機(jī)航空攝像測(cè)量這一技術(shù)，主要目的在于使航拍資料與全球定位導(dǎo)航信息得到有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而有效地利用航拍資料，并將其與地面測(cè)量所得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行換算，從而真實(shí)直觀地呈現(xiàn)該地區(qū)的地形特征。在特殊情況下，可以對(duì)該情況進(jìn)行詳細(xì)的反應(yīng)記錄。在使用無(wú)人機(jī)在高空中進(jìn)行攝像和測(cè)量的過(guò)程中，首先需要按照特殊的條件來(lái)設(shè)置像片控制點(diǎn)的分布，再利用與導(dǎo)航系統(tǒng)有關(guān)的測(cè)量技術(shù)，控制好像控點(diǎn)，不僅能夠更加準(zhǔn)確地測(cè)量區(qū)域的地形，還能夠獲得更加精確清晰的圖像。在對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，一定要格外注意有關(guān)的定位操作。一般情況下，切記一定要將像控點(diǎn)放在具有鮮明特征和顯著參照物的地點(diǎn)，而在對(duì)其測(cè)量的同時(shí)，還要注意繪制各控制點(diǎn)的位置記錄，同時(shí)也要對(duì)其整體的位置關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的描繪，以方便未來(lái)的測(cè)量工作。

3.2空中三角測(cè)量

利用無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)來(lái)完成空中三角測(cè)量時(shí)主要使用的是設(shè)備是航空數(shù)碼攝像器材，這樣的設(shè)備能夠使測(cè)量所得的地形狀況成像更加清晰，操作也更加便利，不需要進(jìn)行人工定向設(shè)置和人為干預(yù)，因?yàn)樗嬖谙鄳?yīng)的自動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)置。要想完成空中三角的測(cè)量，在選取連接點(diǎn)使需要專(zhuān)門(mén)的人員來(lái)完成，從而使相對(duì)定向的工作更加順利，進(jìn)而還能使連接測(cè)量航帶、連接測(cè)量模型等步驟的完成都更加方便，最終完成對(duì)該地區(qū)地形的精準(zhǔn)描繪。

3.3立體采編的測(cè)量

完成上述測(cè)量步驟之后，接下來(lái)需要對(duì)地形情況進(jìn)行立體采編。值得注意的是，等高線與水涯線的采集一定要人工手繪，不能依賴(lài)機(jī)器來(lái)完成。在測(cè)量該區(qū)域內(nèi)的房屋結(jié)構(gòu)信息并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的處理時(shí)，需要找出屋頂邊緣部分，然后再經(jīng)過(guò)外業(yè)測(cè)量來(lái)糾正和完善房檐的測(cè)量結(jié)果，從而能夠運(yùn)用自動(dòng)化直角來(lái)改正房屋的測(cè)量數(shù)據(jù)。而對(duì)一些無(wú)法測(cè)量的部分則一定要做好標(biāo)記，方便進(jìn)行未來(lái)的收集與測(cè)量，從而保證地形特征信息的完整性。

4、無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)

4.1安全的可靠性

由于控制無(wú)人機(jī)的人員和相關(guān)的研究人員并不需要長(zhǎng)期在飛機(jī)上來(lái)完成工作，因此不需要考慮飛行過(guò)程中可能對(duì)工作人員造成的人身傷害問(wèn)題。近幾年來(lái)，我國(guó)通常都使用遙感系統(tǒng)來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作，使其的可靠性和安全性進(jìn)一步提升。隨著我國(guó)進(jìn)一步加大了對(duì)于計(jì)算機(jī)等高科技技術(shù)的研究力度，無(wú)人機(jī)未來(lái)在地形測(cè)量方面的性能還有更大的提升空間。

4.2機(jī)動(dòng)的靈活性

因?yàn)闊o(wú)人機(jī)具有相當(dāng)程度的靈活性，因此當(dāng)無(wú)人機(jī)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的起降場(chǎng)時(shí)，也能夠正常地完成各項(xiàng)工作，并且其升空時(shí)間非常短，運(yùn)行成本也很低，相關(guān)的操作難度也并不大，因此無(wú)人機(jī)在近幾年的使用率得到了大幅度的提高。與需要人工駕駛的飛機(jī)不同的是，無(wú)人機(jī)還能夠預(yù)先設(shè)定好飛行航線，從而在沒(méi)有專(zhuān)門(mén)人員進(jìn)行操作時(shí)也具有自動(dòng)飛行的能力，而且其飛行狀態(tài)非常穩(wěn)定，從而使航線的準(zhǔn)確性和拍攝控制精準(zhǔn)度大大提升，同時(shí)也使無(wú)人機(jī)具備更大的靈活性。

4.3數(shù)據(jù)處理費(fèi)用較低

普通飛機(jī)與無(wú)人機(jī)對(duì)比來(lái)看，普通飛機(jī)的總造價(jià)通常是無(wú)人機(jī)機(jī)身、飛行臺(tái)和控制系統(tǒng)總價(jià)的五倍之多。同時(shí)，控制無(wú)人機(jī)的人員要想考取相關(guān)的飛行執(zhí)照也相對(duì)正式的飛行員來(lái)說(shuō)也要容易的多，從而使工作人員上崗的時(shí)間大大縮短。無(wú)人機(jī)的機(jī)身通常采用高強(qiáng)度的輕質(zhì)量碳纖維復(fù)合材來(lái)打造，因此其維修與保養(yǎng)也更加方便、更加便宜。除此之外，無(wú)人機(jī)通常也使用兼容性較高的影像處理設(shè)備，因此在數(shù)據(jù)處理的方面所消耗的成本費(fèi)用通常也是非常低廉的。

5、結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用航空攝像測(cè)量這一項(xiàng)技術(shù)來(lái)完成地形測(cè)繪工作，不僅能夠使測(cè)繪結(jié)果更加準(zhǔn)確、測(cè)繪過(guò)程更加高效，而且相比于傳統(tǒng)的地形測(cè)繪技術(shù)來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)所帶來(lái)的測(cè)繪成本也明顯更加低廉。但值得我們關(guān)注的是，無(wú)人機(jī)航空攝像測(cè)量技術(shù)也并不能應(yīng)用于全部的大比例尺地形測(cè)繪中，還是需要具體問(wèn)題具體分析。

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