無人機航測在大比例尺地形圖測繪中的應用探究

遼寧地礦測繪院 遼寧沈陽 110031

比例尺地形圖，尤其是1:500、1:1000、1:2000 地形圖，是各類工程建設不可或缺的基礎資料，廣泛應用于地理國情普查、地籍調查、土地確權、城鄉(xiāng)規(guī)劃、國防建設等領域。經緯儀測角、鋼尺測距、平板手工繪圖的測圖方式，操作難度大，每測一個碎步點都要經歷繁瑣的步驟，作業(yè)效率極低，且測出的地形圖是紙質圖。全站儀、GNSS-RTK 全野外數字測圖方法，雖然測點速度大幅提高，但帶來的是作業(yè)人員勞動強度成倍增加。此外，全站儀測圖在導站過程中會累積誤差，GNSS-RTK 測圖容易受到信號的制約。

1 無人機航空攝影測量簡述

隨著科技的飛速發(fā)展，當前在利用無人機航空攝影測量帶狀地形圖時，其作業(yè)質量不斷提高。但是在開展帶狀地形圖實驗時，應該考慮到如何改變其中存在的問題，讓其操作更加靈活簡便。相比于傳統(tǒng)的測量測繪技術，利用無人機航空攝影測量技術，操作更加簡單靈活、精準度高，通過大量實踐應用，目前無人機航空攝影測量技術已經能完全滿足當前的測繪需求[1]。

2 無人機拍攝系統(tǒng)的特點

（1）無人機可以根據不同的天氣情況、地表狀態(tài)以及地面狀況對其進行拍攝，天氣本身對于拍攝的影響相對較小，無人機也可以做到遠程操作，更加方便快捷，能夠讓操作本身更加靈敏，而不再完全局限于天氣對地形測量的控制。

（2）無人機使用成本相對較低，無論是平臺的搭建，還是無人機設備的日常維護、航拍設備的常規(guī)維護，其整體的管理成本都相對較低，但是所獲得的數據能夠滿足我國對于地形測量的實際需求。

（3）無人機多為人為控制。無人機的飛行高度可高可低，根據無人機所航拍的地形需求進行選擇。由于無人機航拍其不受到地域的影響，工作人員可通過無人機航拍攝影獲得想要的信息。比如，無人機在進行低空航拍的過程中，由于其自身所帶的攝像機分辨率較高，可以獲得質量非常高的信息，能夠滿足人們對數據處理的要求，極大程度地提高數據的重疊度，進而直接影響無人機的整體效果，并且體現得尤為明顯。

（4）無人機可以隨時攜帶，方便在任意場所轉換的工作，并不需要特意申請該地面的空余面積。隨著無人機航拍攝影系統(tǒng)的運用越來越廣泛，其優(yōu)勢逐漸體現出來，越來越多的人開始重視無人機的應用。無人機的應用能夠幫助社會和科技發(fā)展，而小型無人機在地面上的觀測作用也已經成為國際上的研究熱點[2]。

3 關于無人機在地形圖測繪中的應用要點探究

3.1 像片的有效控制

在實際設計每一條飛行線路時，都應該確保線路與線路之間的間隔處于合理且科學的狀態(tài)，確保影片的整體成像效果能滿足需求。在攝影測量的途中，需要確保整個測量區(qū)域的完整性，對其進行全面覆蓋，讓該區(qū)域的航攝測量效果滿足需求，并且不斷減小測量的誤差。在測量區(qū)域內無人機航攝的路線應該不小于5 條，確保每一條航線與航線之間有相同的相片傾斜角、飛行路線的彎曲度以及旋轉角，并且符合我國的相關規(guī)定，保證相片的控制效果以及成像質量。像控點的布設和編號需要注意以下兩點。

（1）像控點在實際布設時需要注重布設的全面性，其目的是確保在無人機航攝的過程中，整個測量區(qū)域得到全覆蓋，并且提高其測量的整體性與完整性。需要注重無人機像控點布設的科學性以及合理性，確保操作人員的操作效果。還需要復查像控點的布置是否合理。

（2）對所有的像控點進行編號，提升無人機航行的效果。

3.2 注重航空攝像測試時，把握立體采編的測量

在地形圖測繪工作中應用無人機技術的時候，尤其是利用該技術進行地形測繪工作時，一定要對相關地形信息作出相對科學化收集。技術人員在運用此項技術時，需要明確把握好所在地的特征，其目的在于確保測繪所得到的結果，能夠始終處于科學化的狀態(tài)。之后再次提升內業(yè)立體采集信息的準確度，但是，地形圖當中的等高線與水涯線必須要依靠手繪的方式展開操作。從另一個方面展開分析，測繪人員需要注重所在地區(qū)的房屋信息測量工作，要確保測量收集到的房屋信息數據，都能夠記錄到相關信息收集系統(tǒng)當中，避免房屋信息數據在收集過程中出現不應有的差錯。針對實際測量工作中所存在的差錯，這時應當做好標記工作，標記工作的目的在于，方便后續(xù)外業(yè)工作的測量與采集，從而更為良好的確保地形特征的測量完整性[3]。

3.3 現場補測

利用無人機航測技術進行大比例尺地形圖測繪時，雖然可以提升測繪精準度與效率，但是也存在一定的缺陷，即在測量某些地形特征時，對于地形中一些結構死角或相對隱蔽的位置難以測量，如此容易導致最終的測繪準確性降低。為了有效提升測繪精準度，需要在現場進行補測。通常情況下，對無人機航測結果準確性的分析和判斷，往往需要對測繪結果進行對比，即將一小部分的測量結果與測量圖結果進行比較，以此找出測量中存在的錯誤，并及時有效地進行修正處理。而對于一些錯誤比較明顯的位置，要進行現場的補測，在完成補測后進行二次對比分析，目的在于找出測量誤差并進行修正，從而有效提升測量的準確性。

4 結語

綜上所述，在利用無人機航空攝影測量帶狀地形圖的過程中，目的是更高效、更可靠地獲得帶狀地形圖的各種數據和參數，同時能夠將這些數據應用于生產生活和實踐中。由于無人機拍攝測量的操作簡單快捷，同時使用成本比較低、可拍攝范圍比較大等優(yōu)點，可以說是目前帶狀地形測量拍攝的最佳選擇。當然，在使用過程中也發(fā)現一些問題，制約了人們在更加廣闊的范圍內使用無人機拍攝，且這些亟待解決的問題如果不能及時有效地處理好，對于其使用范圍和使用效能一定會產生較大的影響，所以相關人員要不斷加快研發(fā)更新的速度，將目前存在的各種制約因素逐步消除，并提高設備的使用率和準確率，為無人機的帶狀地形拍攝發(fā)揮更加積極的作用，進一步擴大設備的拍攝空間并提升其拍攝質量。