無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用

摘要：在地形測繪工作中，通過航空攝影技術(shù)采集各種地理信息是重要的測量技術(shù)。近年來，無人機(jī)技術(shù)在我國的發(fā)展十分迅猛，發(fā)展出利用無人機(jī)技術(shù)開展航空測繪的新型測繪技術(shù)。這種技術(shù)應(yīng)用更加靈活便捷，顯著提高了測量效率，也提高了地形測繪工作的安全性，因此，在地形測繪領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);航空攝影;測量技術(shù);地形測繪

一、無人機(jī)航空攝像測量技術(shù)在地形測繪中應(yīng)用優(yōu)勢

1.1響應(yīng)能力強(qiáng)

在無人機(jī)航空攝像測量技術(shù)應(yīng)用過程中，由于大多為低空飛行的模式，其可以脫離不良天氣狀況的影響，從而達(dá)到良好的數(shù)據(jù)響應(yīng)能力。而無人機(jī)航空攝像測量實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪Ｊ?，也可以保證階段地形測繪過程中獲得幾百平方公里的航空測量信息數(shù)據(jù)。

1.2數(shù)據(jù)獲取及時

在無人機(jī)航空拍攝過程中，可在保證傳送影響高精準(zhǔn)性的同時，將數(shù)字化圖像轉(zhuǎn)化為三維正攝影影像圖，或者進(jìn)行三維可視化圖像轉(zhuǎn)化。相關(guān)數(shù)據(jù)圖像的可視化應(yīng)用，不僅可以為實際地形勘測工作提供有效的數(shù)據(jù)支持，而且可以通過與衛(wèi)星遙感、航空測繪等工作的結(jié)合，促使整體地形測繪精確程度得到有效的提升。

1.3機(jī)動靈活性

由于無人機(jī)內(nèi)部具有精度較高的數(shù)碼成像設(shè)備，其具有傾斜、垂直攝像兩種功能，這種情況下無人機(jī)就可以在缺乏專業(yè)起降區(qū)域的基礎(chǔ)上，開展正常的攝像測繪工作。相較于傳統(tǒng)航空攝像技術(shù)而言，無人機(jī)還可以通過預(yù)先飛行航線的設(shè)置，開啟自動飛行模式，從而在不良工況下保證良好的圖像拍攝精度。同時無人機(jī)可以通過多個地形測量航拍點的一次設(shè)置，在完成相應(yīng)航拍點數(shù)據(jù)采集過程中將周邊區(qū)域地面情況進(jìn)行實時上傳，從而提高整體工作效率。

二、無人機(jī)航空測量技術(shù)

2.1無人機(jī)航空測量技術(shù)工作流程

隨著無人機(jī)航空測量技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，由于其存在很多優(yōu)點，幫助我國工程測量解決了很多難題，促進(jìn)了工程事業(yè)的發(fā)展。在使用無人機(jī)進(jìn)行地面測量時，通常分為以下幾個步驟，如圖1所示。

2.2無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)工作原理

在使用無人機(jī)航空攝影測量工作中，第一步選擇無人機(jī)類型，以實際工作為依據(jù)確定適宜的無人機(jī)。在選定無人機(jī)后收集資料，隨后調(diào)試無人機(jī)，對無人機(jī)航空公司攝影路線進(jìn)行設(shè)計，以保障測量結(jié)果的基礎(chǔ)上制定最簡潔路線，這樣既保障了無人機(jī)飛行航線的安全性，又減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)。需要注意的是，設(shè)定路線時必須對現(xiàn)場勘察。第二步、低空拍攝，以像空點分布情況為依據(jù)獲取相應(yīng)圖片和數(shù)據(jù)資料，再對獲取后的資料進(jìn)行修正與處理。最后、應(yīng)用DEM和DOM處理像控成果，檢查獲取的最終結(jié)果，再制作成DLG，獲得最終信息并檢查提交。

三、無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用

3.1 像控點的布設(shè)

在引入無人機(jī)測繪技術(shù)的時候，應(yīng)該先做好像控點的布設(shè)工作。在整個技術(shù)應(yīng)用過程中，像控點布設(shè)活動是非常復(fù)雜的，其主要包括區(qū)域網(wǎng)布設(shè)和像控點測量。前者主要需要充分利用平高點技術(shù)，同時還要設(shè)置四條基線。如果對偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行測繪，至少應(yīng)該設(shè)置六條基線，并且還要布設(shè)至少兩條旁向跨度基線，切實保證整個測繪工作的精度。除此之外，當(dāng)測繪區(qū)域呈現(xiàn)不規(guī)則特征時，則應(yīng)該在區(qū)域網(wǎng)布設(shè)時，對其拐角區(qū)域額外布設(shè)平高點。后者則需要使用GPS定位、RTK技術(shù)等模塊來實現(xiàn)整個工作。這個過程需要測繪人員靈活使用各設(shè)備與工具，并使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來與GPS-RTK系統(tǒng)實現(xiàn)較好的聯(lián)動，保證像控點測量活動的精準(zhǔn)性與全面性。

3.2 空間三角測量

結(jié)合當(dāng)前我國地形測繪活動使用無人機(jī)測繪技術(shù)的實際情況來看，整個測繪活動需要使用空間三角測量技術(shù)，保障測繪活動的精度。一般來說，這項技術(shù)的應(yīng)用主要是依托于空間三角模型，并結(jié)合相關(guān)理論合理布設(shè)加密點，完成后續(xù)的測量活動。在布設(shè)加密點的時候，通常要選擇測量區(qū)域內(nèi)比較突出的位置，同時還要專門標(biāo)記各個加密點的距離。比如在比例尺為1：1 000的時候，加密點距離表現(xiàn)在地圖上應(yīng)該控制在1mm以上。在對河道、山谷等區(qū)域進(jìn)行測繪時，可以考慮提高航測節(jié)點的標(biāo)準(zhǔn)高度差，以保證測繪活動的穩(wěn)定性。在完成加密點布設(shè)活動以后，就可以進(jìn)行空間三角測量工作，具體的測量工作包含多項內(nèi)容，主要有前期準(zhǔn)備、定向確定、測量數(shù)據(jù)傳輸。在這個過程中，各測繪人員應(yīng)該充分控制航測像素精度，并且還要根據(jù)實際情況來靈活調(diào)整精度控制水平。

3.3 無人機(jī)數(shù)字化測量和繪圖技術(shù)應(yīng)用

通過引入無人機(jī)測繪體系，使整個測繪工作趨于數(shù)字化與信息化。在獲取各類地形信息以后，先在相關(guān)軟件中進(jìn)行地形數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合當(dāng)前我國地形測繪的實際情況，測繪人員通常使用CAD等軟件來完成數(shù)字化建模工作，并對各個地形信息進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，為后續(xù)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)分析提供參考基礎(chǔ)。通常，這個過程由系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)和部分人工操作完成。當(dāng)數(shù)據(jù)信息被導(dǎo)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)可以通過自動配置來獲取DSM數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)濾波來優(yōu)化DEM地形圖像。然后整個系統(tǒng)就會依托于之前的工作來優(yōu)化航拍測量模塊，并及時糾正錯誤信息，獲取正射影像。

四、結(jié)語

新型無人機(jī)測繪技術(shù)的應(yīng)用有效提高了地形測繪的工作效率，為我國的城市規(guī)劃、水利交通等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及各種工程項目提供參考數(shù)據(jù)。無人機(jī)技術(shù)在地形測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用也使我國的測繪行業(yè)向?qū)崟r化、全天候以及全天時方向的發(fā)展，并且能創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是我國地形測繪技術(shù)的主要發(fā)展趨勢之一。

參考文獻(xiàn)

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[2]孫佳.無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用探析[J].地球，2016（12）.

作者簡介：姚博（1986.06.14），性別：男;籍貫：遼寧朝陽;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：工程測量員;研究方向：工程測量、無人機(jī)航測。

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