無人機(jī)航空測量技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用

游經(jīng)東

摘要：結(jié)合地形測量工作的特點(diǎn)可知，通過運(yùn)用無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)，可以明顯提高測量工作效率，幫助測量人員在短時間內(nèi)獲取更多更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，從而為城市規(guī)劃與各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供精確數(shù)據(jù)。為了確保此項測量技術(shù)得到良好運(yùn)用，本文深入探討無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測量過程中的運(yùn)用要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)航空攝影測量技術(shù);地形測量;外業(yè)測量

1 引言

針對無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用，采取實例分析的方法展開具體論述，總結(jié)了技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，為相關(guān)人員提供借鑒。經(jīng)測量實踐檢驗，堅持科學(xué)化測量的思路，積極引入現(xiàn)代化技術(shù)手段，圍繞測量細(xì)節(jié)做好嚴(yán)格把控，對實現(xiàn)保障測量目標(biāo)能夠起到積極作用。

2 無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)特點(diǎn)分析

1）應(yīng)用無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)可以為測量人員提供正確的地理信息數(shù)據(jù)。無人機(jī)進(jìn)行航拍測量受外部環(huán)境因素影響比較小，可以快速傳輸各項地理數(shù)據(jù)信息，使地形測繪數(shù)據(jù)更具時效性。同時，測量人員可以全面利用各項圖像，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的三維轉(zhuǎn)化，為后續(xù)的三維建模提供可靠依據(jù)。

2）應(yīng)用此項測量技術(shù)可以減輕測量人員的工作強(qiáng)度與壓力。采用無人機(jī)測量方式時，測量人員通過合理控制無人機(jī)，讓無人機(jī)在垂直或傾斜狀態(tài)下進(jìn)行攝影，能夠顯著減少工作人員的壓力。同時，測量人員還要合理設(shè)定無人機(jī)的飛行路線，針對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析與控制，如果工況比較差，可以暫停飛行，待工況符合飛行條件后，方可開展后續(xù)的地形測繪工作。

3 在地形測繪工作中的具體應(yīng)用

3.1 案例概況

本文主要以某項目為例，該項目所在地區(qū)地形地貌比較復(fù)雜，年平均溫度為2.3℃，根據(jù)該地區(qū)1：500大比例尺地形圖航測要求，采取無人機(jī)航拍測量技術(shù)，可以顯著提升各項測量數(shù)據(jù)的精確性。

3.2 航空攝影

由于考慮到測區(qū)范圍內(nèi)的地形起伏變化較大、氣候存在不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，在此次測量過程中，通過采取無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)，獲取更為精確的測量信息數(shù)據(jù)。本次測量運(yùn)用CW-10無人機(jī)，采取GPS方式，測量人員可以獲得準(zhǔn)確的外方位元素，從而順利完成建模工作。

運(yùn)用此類型無人機(jī)可以幫助測量人員獲得兩套準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時相機(jī)成像質(zhì)量更好，三維效果更佳。為了進(jìn)一步提升航空測量數(shù)據(jù)的精確性，有效降低項目測量成本，在執(zhí)行任務(wù)過程中，測量人員決定分成6個不同架次進(jìn)行拍攝，并制定出5條航線，每個航飛面積不超過1.2km?2。為了確保地形測量數(shù)據(jù)精度符合規(guī)定要求，將航攝時間定為正午前后兩小時，航向與旁向重疊率達(dá)到75%，且航飛范圍覆蓋超出邊界至少100m。在該測區(qū)內(nèi)部拍攝500多張無遮擋的圖片，圖片色彩較清晰，無明顯的反差現(xiàn)象。

3.3 控制測量要點(diǎn)

測量人員需要在具體的測量工作中科學(xué)布設(shè)像控點(diǎn)，綜合考慮該測區(qū)的地形條件與外部環(huán)境條件，將測區(qū)劃分成不同的網(wǎng)區(qū)。同時，需要在各個測區(qū)內(nèi)部布設(shè)平高控制點(diǎn)，確定好標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的具體位置，以減少錯誤測量數(shù)據(jù)的發(fā)生，進(jìn)一步提升相片質(zhì)量。

在地形測量工作中，為了減小外界因素對最終測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生負(fù)面影響，測量人員不但要加強(qiáng)像控點(diǎn)布設(shè)，而且要根據(jù)測區(qū)內(nèi)部的實際狀況合理確定高程控制點(diǎn)的具體位置，從而提高相片質(zhì)量，減少錯誤測量數(shù)據(jù)。

3.4 三角測量要點(diǎn)

所謂三角測量，主要是指運(yùn)用合理的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，針對既有的各項測量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，要減少人為干預(yù)帶來的影響，在規(guī)定時間內(nèi)順利完成定向工作。通過合理建設(shè)區(qū)域網(wǎng)，將多個模型穩(wěn)定連接，可以確保最終的數(shù)據(jù)信息得到更好的處理。

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件相比，應(yīng)用此種軟件處理數(shù)據(jù)能夠明顯提升處理速度，而且精度更高，可以更好地滿足地形測繪要求，確保最終的各項數(shù)據(jù)更真實有效。在實際操作期間，測繪人員要根據(jù)軟件系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)選擇各項參數(shù)，并運(yùn)用區(qū)域網(wǎng)平差優(yōu)化技術(shù)，對三角測量數(shù)據(jù)成果進(jìn)行檢測。

3.5 采集數(shù)據(jù)

在此次地形測量工作中，測量人員通過運(yùn)用無人機(jī)航拍攝影測量技術(shù)，實現(xiàn)了各項數(shù)據(jù)的快速采集。為更好地提升數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，確保各項數(shù)據(jù)可以精確地反映出該地區(qū)的真實情況，測量人員可以采用Map Matrix測量系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。在測量數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，通過建立三維模型實現(xiàn)全要素采集目標(biāo)。

此外，在處理各項數(shù)據(jù)的過程中，測量人員還要根據(jù)三維立體模型所反映的各項數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用數(shù)字正射影像制作相應(yīng)的產(chǎn)品，確保各項數(shù)據(jù)得到良好的利用。

3.6 外業(yè)測量要點(diǎn)

和常規(guī)的測量技術(shù)相比較，無人機(jī)航拍測量技術(shù)工作效率較高，但是，受外部地形條件與氣候環(huán)境的影響，設(shè)備無法實現(xiàn)全面數(shù)據(jù)采集，需要測量人員進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測，并對最終的測繪結(jié)果進(jìn)行有效檢驗。因為該測區(qū)地形較為復(fù)雜，在測量工作中受外部環(huán)境影響較大，故測量人員針對部分隱蔽區(qū)域要采用全站儀設(shè)站進(jìn)行補(bǔ)測，利用激光測距儀或鋼尺用交會法進(jìn)行量測，進(jìn)一步提高測量數(shù)據(jù)的完整性和精度。

為了合理確定具體的補(bǔ)測區(qū)域，測量人員需要結(jié)合之前的信息圖，找到問題區(qū)域所在位置，并采用先進(jìn)的補(bǔ)測技術(shù)，提升各項測量數(shù)據(jù)的合理性與規(guī)范性。在數(shù)據(jù)修正的過程中，主要以內(nèi)業(yè)測圖為核心，對各項內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，保證各項測量數(shù)據(jù)與地理信息更加精確。

3.7 注意事項

1）結(jié)合測區(qū)所在地區(qū)的實際狀況，在航空攝影測量過程中，測量人員需要對最終的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，同時，為了防止出現(xiàn)數(shù)字化相片邊緣變形現(xiàn)象，測量人員在實際測量工作中要對數(shù)字影像進(jìn)行科學(xué)校正，對各項航拍設(shè)備進(jìn)行全方位的檢查。通過對航拍攝影設(shè)備進(jìn)行科學(xué)檢驗，能夠避免出現(xiàn)影像變形現(xiàn)象，確保最終的航拍測量數(shù)據(jù)更為精確。

2）結(jié)合測區(qū)的實際情況，采取自動化操作模式，利用先進(jìn)的信息系統(tǒng)，對各個定向點(diǎn)進(jìn)行合理分配，在滿足測區(qū)測量精度要求的同時，減少錯誤測量數(shù)據(jù)的輸出。為了全面提升測圖質(zhì)量，工作人員需要對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔處理，并及時進(jìn)行存儲，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏現(xiàn)象。

3）通過認(rèn)真分析測區(qū)各項測量數(shù)據(jù)結(jié)果以及數(shù)字正射影像圖，判斷該測區(qū)總體質(zhì)量較好，經(jīng)過專業(yè)評判人員評定后，各項數(shù)據(jù)均合格，能夠提供給相關(guān)單位使用。

4 無人機(jī)航空攝影測量在地形圖測繪中的應(yīng)用現(xiàn)狀

對于無人機(jī)航空攝影測量來講，屬于當(dāng)前發(fā)展中比較重要的測量方法。尤其是對于低空無人機(jī)航空攝影測量來講，屬于具有發(fā)展?jié)摿Φ臏y量技術(shù)，為技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展、數(shù)字化城市建設(shè)提供了支持。對于無人機(jī)航空攝影測量來講，目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用到了各個領(lǐng)域中，因其有著速度快、測量精準(zhǔn)性高等特點(diǎn)，能夠針對不同的地理環(huán)境，轉(zhuǎn)變相應(yīng)的形式與方向，所以說在工程測量等相關(guān)領(lǐng)域中，無人機(jī)航空攝影測量已經(jīng)展現(xiàn)了極高的價值。在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中，城市化進(jìn)程速度明顯提升，城市中開始開展區(qū)域規(guī)劃、水利布局等工作，而在開展工作以前，需要針對地形情況等進(jìn)行全面分析，在數(shù)據(jù)需求量等方面也是相對較大的，在質(zhì)量等方面的要求隨之增加。而運(yùn)用無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)，因其在分辨率上相對較高，通過與數(shù)字化測量軟件進(jìn)行融合，在一定程度上能夠簡化后續(xù)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)處理與分析，從而提升了測量的質(zhì)量。借助無人機(jī)航空攝影測量，可以及時獲取相關(guān)資料與數(shù)據(jù)，同時也可以保證獲取量能夠滿足實際需求。

5 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合某測區(qū)的實際情況，全面介紹了無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)在地形測量中的具體運(yùn)用，并提出無人機(jī)航空攝影測量工作中的具體注意事項，可以顯著提高攝影測量技術(shù)的精確性與規(guī)范性。

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