基于無人機航測技術(shù)的地形圖測繪研究

賀白元

摘要：無人機的航測技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一大進步，能夠利用機身輕巧方便等特點使無人機進行地形圖測量，能夠更好的將地形去測量清楚，并將數(shù)據(jù)儲存起來，能夠根據(jù)無人機的航拍進行數(shù)據(jù)實時更新，這樣方便人們的工作，還可以隨時觀察地形的變化。無人機的航拍工作結(jié)合攝影技術(shù)去進行地形圖測繪，這樣可以有效的去測繪時間并且還能夠提升測繪數(shù)據(jù)的精確性。

關(guān)鍵詞：無人機;航測技術(shù);地形圖測繪

先用一臺無人機對地形圖進行一次航測，并用無人機攜帶攝像機，其技術(shù)應(yīng)用非常靈活。在進行飛行時，任何高度都可以對立體測距離的精度和立體攝影覆蓋面積精度進行攝影行測，而且滿足比例尺寸的航測跟蹤技術(shù)的應(yīng)用要求，提高攝影像素。目前在許多工業(yè)領(lǐng)域中用于進行各種工程物理測量，都對其起到了很大的促進作用。在我國無人機自動攝影成像測量管理系統(tǒng)的設(shè)計運行管理過程中，通過完善的系統(tǒng)操作管理規(guī)范，達到了更加精確、簡便的攝影測量管理效果。

1.無人機地形測量

在普通相機進行地形圖測量時，對各種類型地圖冊都能進行測量。以大小比例尺運輸帶狀航測地形圖紙為例子，利用大型無人機帶狀航測控制技術(shù)，能充分運用大小比例尺帶狀航測控制技術(shù)，采用固定翼型繪制無人機測量技術(shù)參數(shù)，參照目前普遍用于運輸?shù)膸畹匦螆D紙和航空攝影機的測量技術(shù)規(guī)范，對于具有特殊空域和大型無人機隧道的高速公路，更是可以起到了很好的規(guī)范作用。傳統(tǒng)相機進行地形圖檢測時數(shù)碼相機的外部成像照片質(zhì)量存在較差，而內(nèi)部多方位感光元素成像穩(wěn)定性存在也不好，因此在無人機的運用方面突出的是利用微型無人機拍攝數(shù)碼相機對上述照片誤差可以進行隨機調(diào)整，通過在相機檢測前期開展誤差檢驗研究，從而發(fā)現(xiàn)常用的數(shù)碼相機誤差校驗處理方法主要有直線型成像變換多片幅和空間后成像處理等校驗方法，對上述相機誤差可以進行隨機調(diào)整，并通過在量測前進行校驗，使測量精度得到很大提高。

2.UAV航測技術(shù)特點及主要功能

2.1無人機的特點。UAV航測技術(shù)主要應(yīng)用于低空航測，是檢測我國低空地形圖像和測繪的重要檢測技術(shù)。在我國地形圖像的測繪處理工作中，應(yīng)用智能無人機進行測繪地圖測繪技術(shù)已經(jīng)未能完全滿足目前我國國家地圖地形測繪的大部分技術(shù)要求。無人飛機低空技術(shù)航測，主要應(yīng)用是在低空檢測領(lǐng)域，利用無線數(shù)字低空傳感器等信息技術(shù)手段進行低空信息分析采集。而利用無人機軟件航測的主要特點有，如廣泛用于開發(fā)軟件航測系統(tǒng)，在工作中保持機體靈活、小巧、無需修建跑道等。所以在進行地形圖像和測繪中，無人機遙控技術(shù)往往能夠促使我們采集和得到的地形信息快速準確。但由于無人機自動航測系統(tǒng)對實時氣象數(shù)據(jù)要求很高，一般多云大風和少雨多霧霾的天氣比較不利于實現(xiàn)無人駕駛。此外，現(xiàn)階段我國無人機高空航測系統(tǒng)技術(shù)在相關(guān)硬件和軟技術(shù)應(yīng)用方面還仍然存在一些新的不足，需要在不斷的創(chuàng)新實踐中予以加強。

2.2UAV航測系統(tǒng)的主要功能。無人飛機測繪技術(shù)是在測繪地形圖時，無人機自動航測監(jiān)控系統(tǒng)往往能夠在一個預(yù)定測繪時間內(nèi)順利完成測繪任務(wù)。UAV飛機航測監(jiān)控系統(tǒng)主要可以分為三個功能方面，每一項航測功能都可以有助于飛機進行低空地形圖像的測繪。而空中通信控制導(dǎo)航系統(tǒng)則主要含義是指由空中通信控制設(shè)備和飛控攝像機等設(shè)備結(jié)合組成的一種無人駕駛飛控平臺，其主要技術(shù)功能特點是保證飛行時的平穩(wěn)性，并能精確地通過衛(wèi)星定位和飛控系統(tǒng)自動采集飛行相關(guān)的空中地理位置信息。此外，控制系統(tǒng)還特別具有自動控制大型無人機進行自主自動飛行的監(jiān)控功能。無人駕駛民用飛機運動測控管理系統(tǒng)不僅包含有空中運動控制管理系統(tǒng)，地面運動控制管理系統(tǒng)和航測數(shù)據(jù)采集整理控制系統(tǒng)等，也是用于無人機進行航測的重要系統(tǒng)組成的內(nèi)容。

3.無人機地形圖測繪比例問題

3.1無人機地形圖測繪的主要流程。無人駕駛飛機進行地形測繪時，首先要制定測繪區(qū)域，然后根據(jù)測繪區(qū)域制定方向坐標，以及測繪路線這樣可以有效的減少，再測繪圖中所產(chǎn)生的人力物力還能夠更加節(jié)約時間去進行測繪，同時也使整個地形圖的測繪更加簡單方便，也具有標志性，精確性。同時還要保證無人機的安全作為前提去進行檢測，無人機對于環(huán)境的要求是非常嚴格的，在遇到大風大霧等極端天氣情況下，無人機檢測是不建議出行的，因此再確定好天氣的情況下去制定檢測路線進行檢測，將檢測的數(shù)據(jù)通過無人機儲存到大數(shù)據(jù)中。

3.2大規(guī)模地形圖制作流程。無人駕駛飛機使用航測測繪系統(tǒng)是在進行飛機地形圖定量測繪時，制作大小比例飛機地形圖測繪是比較復(fù)雜和困難的。一般在航測制作大小比例飛機地形圖時，要充分利用網(wǎng)絡(luò)pos采集數(shù)據(jù)，將利用無人機進行航測制作過程中的自動采集檢測數(shù)據(jù)自動直接存入飛機控制臺的檢測數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡(luò)建立一個拓撲自動關(guān)系采集網(wǎng)絡(luò)和建立pos采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行自動連接點數(shù)的收集。大型不同比例航測地形圖的設(shè)計制作不僅要充分利用快速大平差法，并且要采用快速的大平差剔除算法對大型無人機進行航測操作過程中可能產(chǎn)生的粗差和均值數(shù)據(jù)進行完全自動剔除。然后通過確定控制點位來進行空中三角測量，在達到確定測量精度后可以得到外加平方位置的元素。利用大量高比例三維地形圖像對測繪中心各控制點自動生成的測量數(shù)據(jù)，最終可以生成整個DEM，從而可以完成整個DOM的數(shù)據(jù)產(chǎn)生。

4.空中三角測量

運用普通的攝相機去進行地形測量時，容易產(chǎn)生誤差，還具有復(fù)雜性，還需要花費大量的人力物力，還浪費時間。但是無人機的運用可以使地形圖測量，大幅度的減少了時間，節(jié)約了人力物力資源，還提升了結(jié)果的精確性以及檢測過程的簡便性。無人機系統(tǒng)誤差檢測可以通過自動航檢校正和光束控制方法自動實現(xiàn)抵消，改善系統(tǒng)平差檢測質(zhì)量，與目前傳統(tǒng)飛機航測檢校光束控制方法相比區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的平差主要由飛機航線系統(tǒng)構(gòu)造、控制器節(jié)點和飛機附加部件參數(shù)因素確定，而對于無人機飛行影像文件平差的檢測結(jié)果主要由飛機影像文件質(zhì)量、清晰度因素決定。

5.立體模型數(shù)據(jù)采集

在無人機進行檢測時，要運用立體模型檢測技術(shù)，能夠通過地形坐標以及立體模型等多方面的綜合應(yīng)用，使無人機技術(shù)對檢測地形都有了一定的了解，這樣更容易完成檢測任務(wù)。工作人員在進行立體模型檢測時，首先要做好地形圖的高空比例作業(yè)能夠通過地圖比例去做好立體模型檢測，使無人機在立體模型檢測中去更好的運用到地形檢測上，從而提升檢測結(jié)果的精確性，還能擴大檢測面能夠提升了工作人員的檢測效率，也能夠?qū)?shù)據(jù)作為檢測依據(jù)，讓工作人員的工作進程得到有效的提升。其檢測在高山平原丘陵等地區(qū)都能夠運用于地形監(jiān)測，但是要結(jié)合不同的立體模型去制定不同的檢測計劃，這樣才能夠使檢測結(jié)果更具精確性。

結(jié)束語：無人駕駛水上飛機探測技術(shù)主要是應(yīng)用于快速獲取陸地空間數(shù)據(jù)，而主要應(yīng)用于低空地形圖像的測繪，既能節(jié)省成本，又能快速完成信息采集。無人駕駛高空飛機測繪地形圖高空測繪的技術(shù)研究，首先我們要正確選擇高空地形廣泛的重點區(qū)域，這樣我們才能充分發(fā)揮利用無人機低空航測測繪技術(shù)的最大優(yōu)勢作用。此外，在一些高風險能源地區(qū)需要進行能源探測也是需要充分利用先進無人機探測技術(shù)，無人機探測技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用日益廣泛。

參考文獻：

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