基于無人機航測技術的地形圖測繪研究

謝李

南江縣天蕊工程測繪有限責任公司 四川巴中 636600

無人機攝影航測系統(tǒng)作業(yè)效率較高，在進行飛行的過程中，任何高度都可以將交匯精度和立體覆蓋面積加以行測，而且能夠滿足大比例尺航測的技術要求，將攝影像素進行提升。當前在很多領域進行工程測量，都發(fā)揮了巨大的作用。通過完善的作業(yè)規(guī)范，在無人機攝影測量系統(tǒng)運行過程中，實現了更科學、更高效的測量效果。

1 無人機航測技術

近年來，隨著信息技術的不斷發(fā)展，無人機航測應用而生。無人機航測以無人飛行器為載體，通過利用影像處理、遙感傳感、遙測遙控、無人機操控、數據通信及GPS定位等新興技術，實現自動化、智能化、專業(yè)化快速獲取礦山資源、自然環(huán)境、地震災區(qū)等信息。

2 無人機航測地形測繪

在普通數碼相機進行攝影測量的基礎上，無人機攝影測量系統(tǒng)，對于各項工程進行地形圖的量測。例如在大比例尺帶狀地形測量中，無人機進行航測，能夠運用大比例尺航測技術，使用固定翼型無人機技術參數，參照了當前普遍運用的地形圖航空攝影測量規(guī)范，對于有空地和無通車的公路，更是起到了很好的量測作用。

例如在傳感器參數上，傳統(tǒng)的量測相機成像質量較差，內方位元素穩(wěn)定性超差，突出使用了無人機數碼相機，能夠對于上述誤差進行調整，通過在量測前開展檢驗發(fā)現常用的相機校驗方法有直線型變換多片空間后交接等方法，但相對來說，無人機的行測檢校進度需要進一步提高，運用當前較為成熟的值線性變換理論，在校驗過程中將已知結構信息加以提升，取得高精度，使得室內方面元素與其他未知數一同結算，以提高結算精度[1]。

光線束平常算法根據實際情況，在控制點數量上更合理化和均勻化，控制條件相對較高。在控制點分布集中在某一區(qū)域，使形成了分布的共面多變空間，經過校驗，獲得了精度更高的內方面元素初值，對某一區(qū)域進行分布式精度計算，檢驗成果較為可靠。運用攝影測量光束算法，引用平差模型，進行了構象其變系數的計算。

3 航線設計和控點布設

在進行航線設計的時候，地面分配率一般為14cm。根據1：2000比例尺進行測序具體情況的量測，攝影比例尺設計為1：20000，測量的形狀和范圍分別按照區(qū)域性進行劃分，共設計了四條航線[2]。測區(qū)共覆蓋有160張航片，30%旁向重疊，70%航向重疊。運用GPS進行風控管理系統(tǒng)的運行，采用定點曝光技術，使得旋片角＜8°。

在空中三角測量上區(qū)域測量，覆蓋了整個控制點坐標系成像及和質量差，且飛行狀態(tài)和環(huán)境干擾，通過光束法進行區(qū)域內的三角測量，提高了影像質量。在沒有提供精確的內方位元素基礎上，使用航空數碼相機精度提高，拍攝結果規(guī)范，能夠對誤差進行處理，解決在飛控條件下情況較為復雜的問題。光束法區(qū)域網平差，通過自校光束自動抵償提高評查質量，得到了模型之間的平移旋轉光束方程最佳交匯，相片的外方位元素和加密點坐標進行了確定之后，清晰度大大提高。

傳統(tǒng)的光束法，在網平差的基礎上進行了航線控制點的構造。附加參數，對于影像進行欺騙糾正，經過區(qū)域網平差的評查軟件運行，其流程如下，首先進行像控點的布設，在進行布設的過程中，相鄰幾條相控點分別位于平衡航線中，按照區(qū)域網進行平高控制點的布設之后，在進行不規(guī)則區(qū)域網內的凹凸角。平高點增補之后，為了方便無人機航測的考查，在試驗中進行了多個外業(yè)觀測，平高像控點的布設較為密集。

4 無人機航空地形量測實例

在某公路項目施工中，運用無人機航空地形量測技術。首先進行數據的準備，建立了測區(qū)，然后進行自動定向，根據數碼影像需要的內定向坐標系統(tǒng)等數值要求，確定航線偏移量，在相鄰的航線均航線間近鄰進行相鄰航線連接關系的設定，運用人工量測的方法，將航線偏一點加以標識[3]。在自動轉點和空中三角測量加密過程中，首先對于標準點進行控制點的量測加密控制點之后進行平差計算，完成了無人監(jiān)督狀態(tài)下的數據準備工作之后，在空中三角測量加密上對粗差項點進行編輯，數據合格后輸出試驗結果。

立體模型數據采集，通過數字攝影測量工作站，經過加密，根據地理位置和高程點地形數據設立了立體模型。模型上對采集的地形數據進行了對應，并且通過立體模型在地形圖測繪結果上進行了分析，運用非量測相機行測1：2000地形圖，滿足規(guī)范要求。在區(qū)域內運用五鏡頭傾斜航空攝影測量方法，下攝像機和測試相機焦距分別為50mm和80mm，近地點和中地點分辨率分別設為0．06m和0．03m，保證裁切后的有效影像區(qū)域覆蓋拆遷影像保留分辨率＜6cm的區(qū)域，自動構建三維模型，具體流程為先進行影像的導入，控制點詞典增加連接點，進行空中三角測量。維模型構建之后，進行了三維檢驗點的均勻分布，對這些點的模型坐標數據進行了GPSRTK實測，獲得了模型精度評定后的坐標數據。

綜上，無人機航測技術是我國發(fā)展非常迅速的新型的科學技術，在對各種地形情況的勘測中起到了十分重要的作用，隨著科學技術的進步，無人機和航空攝影測量的相關技術都有了很大的進步，無人機航測技術在各個方面被普及，依附其有效性和快速性成為一種新興的勘測手段。這種測繪技術由于可以快速獲取勘測區(qū)的影像數據，從而生成正射影像等常規(guī)4D產品以及實景三維模型。