試論地形圖測(cè)繪中航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

道吉旺姆

（甘肅省甘南藏族自治州自然資源局，甘肅 甘南 747000）

0 引言

在城市地理信息采集過程中，城市地形圖的測(cè)繪為重要構(gòu)成內(nèi)容之一。 城市地形圖的測(cè)繪，在城市規(guī)劃發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位。在地形圖的測(cè)繪工作中，存在著較多的影響因素，所以要積極采用測(cè)繪技術(shù)，加強(qiáng)新型地形圖測(cè)繪新型技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)城市地形圖測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。目前，在航空測(cè)量領(lǐng)域發(fā)展過程中，與無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系，在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，無人機(jī)航空攝影技術(shù)均得到了廣泛應(yīng)用，如軍事、礦業(yè)開采以及公共設(shè)施建設(shè)等，憑借信息采集方面的優(yōu)勢(shì)，有利于將城市測(cè)量的準(zhǔn)確性、便捷性提升上來。

1 無人機(jī)航空攝影測(cè)量的技術(shù)原理分析

在無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的構(gòu)成要素中，飛行控制系統(tǒng)和地面站系統(tǒng)以及航拍系統(tǒng)等占據(jù)著至關(guān)重要的地位，不易受到無人機(jī)搭載分辨率高的相機(jī)的影響。基于地面系統(tǒng)的控制作用，可以遵循設(shè)計(jì)的路線來拍攝目標(biāo)區(qū)域，從而為該區(qū)域數(shù)據(jù)信息的獲取創(chuàng)造有利條件。在地形圖測(cè)繪中，該技術(shù)的應(yīng)用，既要注重分析技術(shù)含量和技術(shù)的配套設(shè)施，也要從其技術(shù)原理出發(fā)，加強(qiáng)可行工作方案的制定，為提高數(shù)據(jù)、影像獲取的準(zhǔn)確性提供可行依據(jù)?，F(xiàn)對(duì)其技術(shù)原理展開分析：

分析其技術(shù)原理，主要包括：首先，對(duì)于工作人員來說，一大重要的工作內(nèi)容就是選取測(cè)量工作中使用到的無人機(jī)種類，從實(shí)際需求出發(fā)，確保機(jī)型選取的適宜性。在實(shí)際作業(yè)中，還要合理收集分析無人機(jī)種類。其次，在無人機(jī)航空攝影測(cè)量前期，相關(guān)人員還要合理設(shè)計(jì)無人機(jī)拍攝過程中的航線，以此來確保良好的工作運(yùn)行效率。在設(shè)計(jì)無人機(jī)航空拍攝路線時(shí)，工作人員要確保路線選取的簡(jiǎn)潔性，構(gòu)建安全的無人機(jī)工作環(huán)境，并將工作人員的工作壓力控制在合理范圍內(nèi)。此外，在航行攝影路線設(shè)計(jì)后期[1]，無人機(jī)性能的調(diào)試也是非常重要的，這應(yīng)該引起相關(guān)工作人員的高度重視和關(guān)注。最后，工作人員在處理拍攝到的資料時(shí)，要注重分析像控點(diǎn)的分布情況，以此來彰顯出低空拍攝的優(yōu)點(diǎn)。

2 地形圖測(cè)繪中航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 機(jī)動(dòng)靈活和操作簡(jiǎn)單

在無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過長(zhǎng)中，測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取主要基于無人機(jī)低空飛行。在實(shí)際測(cè)量過程中，對(duì)于起降條件等要求并不嚴(yán)格，空域申請(qǐng)的便捷程度較高，氣候因素等也不會(huì)過多地影響到飛行計(jì)劃，其機(jī)動(dòng)靈活性比較顯著。此外，在無人機(jī)航空攝影測(cè)量中，其升空準(zhǔn)備工作量并不大，其便捷性程度較高。在城市不斷發(fā)展過程中，無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)可以將其技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來，確保與現(xiàn)代城市地形圖測(cè)繪的要求相一致。

2.2 具有較強(qiáng)的時(shí)效性

與其他測(cè)量方式進(jìn)行對(duì)比，無人機(jī)攝影測(cè)量的時(shí)效性顯著，可以實(shí)時(shí)測(cè)量目標(biāo)地域。而衛(wèi)星測(cè)量的周期較長(zhǎng)，所以在時(shí)效性難以保證。與此同時(shí)，無人機(jī)攝影測(cè)量可以滿足時(shí)間節(jié)約化需求[2]，且測(cè)量的準(zhǔn)確性和緊密度較高。

2.3 攝影反應(yīng)迅速

分析無人機(jī)航空攝影的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在攝影速度這一方面，與衛(wèi)星攝影測(cè)量和人工測(cè)量等方式進(jìn)行對(duì)比我，無人機(jī)航空攝影有著迅速的測(cè)量速度。在無人機(jī)航空攝影測(cè)量的帶動(dòng)下，首先，與衛(wèi)星測(cè)量進(jìn)行對(duì)比，無人機(jī)攝影測(cè)量不易受到天氣的影響，且對(duì)環(huán)境條件的要求也比較地下，而對(duì)于衛(wèi)星測(cè)量來說，明確提出了對(duì)天氣和云層厚度的要求，所以無人機(jī)航空攝影測(cè)量速度更快一些。

2.4 性價(jià)比優(yōu)勢(shì)突出

針對(duì)于無人機(jī)攝影測(cè)量來說，在測(cè)量經(jīng)費(fèi)花費(fèi)方面的優(yōu)勢(shì)也比較明顯，與人工測(cè)量和其他測(cè)量方式進(jìn)行對(duì)比，其無需投入較多的時(shí)間和精力，所以花費(fèi)的資金并不多。無人機(jī)攝影具有清晰明確的工作流程[3]，主要是由于外業(yè)組進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行航飛，對(duì)于獲得的攝影測(cè)量數(shù)據(jù)，要求內(nèi)業(yè)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理計(jì)算，然后內(nèi)業(yè)制圖要負(fù)責(zé)繪制處理過的數(shù)據(jù)。這三個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系是緊密聯(lián)系、密不可分的。

3 地形圖測(cè)繪中航空攝影測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 DOM工藝技術(shù)

對(duì)于DOM技術(shù)來說，不僅可以二次加工處理相片和數(shù)據(jù)，而且還可以再次裁剪測(cè)量采集的數(shù)據(jù)，及時(shí)糾正測(cè)量過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)偏差，從系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的需求出發(fā)，鑲嵌處理測(cè)量的數(shù)據(jù)信息，從而及時(shí)解決圖像信息失真問題，確保良好的處理效果，將圖片信息的清晰度和準(zhǔn)確性提升上來。在無人機(jī)測(cè)量工作過程中，要想將DOM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮出來，應(yīng)積極分析整理圖像信息和采集的數(shù)據(jù)，確保地圖測(cè)繪中的信息具有較高的價(jià)值性。此外，借助DOM技術(shù)，還可以密切融合圖像信息和數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，對(duì)地面地形情況進(jìn)行明確化，促進(jìn)后期數(shù)據(jù)處理工作的順利進(jìn)行。DOM基本操作流程如圖1所示：

圖1 DOM基本操作流程圖

3.2 相片控制

借助無人機(jī)航空攝影的測(cè)量技術(shù)，對(duì)于城市地形圖測(cè)繪工作的開展具有極大的幫助，在測(cè)繪工作中，無人機(jī)航空攝影可以為城市地形圖的測(cè)繪人員了解相關(guān)信息提供便利性，而且還可以補(bǔ)充全球定位系統(tǒng)的相關(guān)信息，使城市地形圖的相關(guān)數(shù)據(jù)信息符合地面實(shí)際情況。無人機(jī)航空攝影拍攝的信息[4]，通過與地面測(cè)繪的信息進(jìn)行交換整合，可以確保航空攝影測(cè)量的準(zhǔn)確無誤。需要注意的是，對(duì)于城市地形圖測(cè)繪人員來說，借助優(yōu)化布置點(diǎn)位和特殊控制點(diǎn)設(shè)計(jì)，再加上GPS的扶持，可以推動(dòng)無人機(jī)航空攝影測(cè)繪操作性水平的提升，防止外部因素影響到無人機(jī)航空攝影測(cè)繪，從而給予測(cè)繪精準(zhǔn)性強(qiáng)有力的保證。

3.3 空中三角測(cè)量

在開展空中三角測(cè)量工作過程中，要做到以下幾點(diǎn)：首先，要將數(shù)據(jù)的初期準(zhǔn)備工作落實(shí)下去，并嚴(yán)格檢查所有數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的完整性提升上來，并確保其格式的準(zhǔn)確無誤。其次，校正畸變差[5]。在無人機(jī)航空攝影拍攝過程中，在其數(shù)據(jù)獲取方面，畸變差難以避免，所以校正處理非常重要，不斷增強(qiáng)航拍影像畸變控制水平。最后，要嚴(yán)格檢查測(cè)量區(qū)域內(nèi)高程文件，其中，要對(duì)相關(guān)處理標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行深入分析，集中整合校正畸變的影像，將自動(dòng)內(nèi)定向處理落實(shí)下去，將航空攝影測(cè)量中出現(xiàn)的誤差概率降至最低。

3.4 數(shù)字線劃圖技術(shù)和外業(yè)調(diào)繪修編

（1）在數(shù)字線劃圖作業(yè)中，全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的工作站作業(yè)方式得到了廣泛應(yīng)用，結(jié)合軟件的功能，可以順利轉(zhuǎn)換測(cè)量結(jié)果形式。首先，在測(cè)圖工作過程中，要結(jié)合數(shù)據(jù)創(chuàng)建模型，樹立清晰明確的工作方向，在數(shù)字線劃作業(yè)時(shí)，還要提高對(duì)人為因素的重視程度，統(tǒng)一好數(shù)據(jù)和圖像信息之間的關(guān)系。通過自動(dòng)交互形式的應(yīng)用，根據(jù)作業(yè)的流程來進(jìn)行工作，將數(shù)字線劃圖技術(shù)的精度提升上來，最大程度地控制其誤差。其次，在測(cè)圖工作進(jìn)行前[6]，應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，通過特定顏色和代碼等以此來設(shè)置各個(gè)圖片因素。除此之外，對(duì)于測(cè)繪人員來說，要具備較高的專業(yè)化水平，給予數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性強(qiáng)有力的扶持，及時(shí)處理數(shù)字線劃圖的不合理因素。

（2）在一些地形區(qū)域的測(cè)量因素中，干擾因素不容忽視，很難將該區(qū)域內(nèi)獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)的全面性提升上來，這時(shí)加強(qiáng)無人機(jī)航空攝影測(cè)量的應(yīng)用，無法有效推動(dòng)地形圖測(cè)繪質(zhì)量的提升?；诖耍氪_保上述問題得到順利解決，應(yīng)加強(qiáng)外業(yè)補(bǔ)測(cè)方式的應(yīng)用，確保測(cè)繪數(shù)據(jù)的全面性[7]。在外業(yè)補(bǔ)測(cè)過程中，要密切結(jié)合其航空攝影測(cè)量，促進(jìn)測(cè)量的計(jì)劃和結(jié)果分析的順利進(jìn)行。在基本信息的調(diào)測(cè)處理方面，外業(yè)操作可以有效調(diào)繪地物屬性和地名等，使地形圖的屬性信息內(nèi)容具有較高的豐富性。此外，基于陰影特性的調(diào)繪，應(yīng)對(duì)光照因素的影響進(jìn)行深入分析，合理區(qū)分光照直射和散射。由于外業(yè)操作會(huì)影響到地形測(cè)繪質(zhì)量，所以要想將城市地形圖測(cè)繪效率提升上來，相關(guān)工作人員應(yīng)嚴(yán)格管控外業(yè)操作，貫徹落實(shí)好其規(guī)范性原則。

3.5 航空攝影的立體采編測(cè)量

在無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過程中，立體采編測(cè)量為重要一項(xiàng)工作。在所有測(cè)量工作完成后，必須要統(tǒng)一采編地形測(cè)量的數(shù)據(jù)。由于無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)量數(shù)據(jù)方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)[8]，但是要想確保地形圖測(cè)繪質(zhì)量的穩(wěn)步提升，工作人員在后期應(yīng)注重精準(zhǔn)化分析和處理節(jié)點(diǎn)工序數(shù)據(jù)。在無人機(jī)對(duì)所有測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行收集后，需要進(jìn)行等高線等手繪處理，特別要特殊化標(biāo)記和處理誤差較多的數(shù)據(jù)，最大程度地使地形圖測(cè)繪的準(zhǔn)確性得到保障。

4 結(jié)語

綜上所述，在我國(guó)航天事業(yè)不斷發(fā)展過程中，無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值突出，在實(shí)際生活中，無人機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也比較顯著，尤其在工程建筑和地形觀察等方面。在無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)中，要對(duì)該項(xiàng)技術(shù)工作原理進(jìn)行分析，并密切整合其他多種技術(shù)，確保測(cè)繪方案的合理性與科學(xué)性。與其他傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，無人機(jī)技術(shù)在車輛后過程中，可以有效彌補(bǔ)相關(guān)因素的干擾，如天氣、地形等，避免出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)或消耗問題。