無人機攝影測量及在城市規劃中的應用

張 攀

鄭州經開規劃勘測有限公司

無人機攝影測量及在城市規劃中的應用

張 攀

鄭州經開規劃勘測有限公司

隨著數字地球研究的深入和地表形態變化周期的加快，地理信息的現勢性越來越受到重視，要求也越來越高。無人機是由動力驅動、機上不載人、由遙控設備操控、可反復使用的飛行器。隨著無人機技術的逐步成熟，為針對不同任務的需求，目前無人機的類型大致有無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機和撲翼式微型無人機六種，每種類型的無人機都有各自的優勢。總體來說無人機表現出了體積小、重量輕、反應迅速、飛行條件低等優勢。

無人機；攝影測量；城市規劃應用

引言

無人機的動力以及控制和通信技術的成熟化發展，這一技術在空間探測感知領域當中得到了進一步應用，對城市測繪工作的順利開展以及質量的保障起到了積極作用。在具體的城市測繪工作開展過程中，無人機低空攝影測量技術已經成為比較關鍵的技術之一，在對測繪的工作整體水平提高上比較有利，通過加強對無人機低空攝影測量的研究，對城市測繪保障目標實現有積極意義。

1 城市測繪中無人機低空攝影測量發展情況

無人機低空攝影測量的技術發展比較迅速，已經在多個領域中得到了應用，我國的一些單位對無人機低空攝影測量的技術應用已經實現，在導航以及通信等技術水平上也不斷的提高，功能也不斷的完善化，無人機已經不再是作為靶機，成為多種功能為一體的應用型技術設備。無人機低空攝影測量技術和遠程遙感技術等進行了有機結合，在技術應用的優勢上比較突出，主要是通過飛行平臺和地面配套設備所構成，在飛行平臺系統中的控制系統以及影響獲得設備等都是關鍵的子系統。在和地面配套設備的結合下，就能對攝影圖像信息進行綜合處理。根據相應的資料顯示，對無人機研究國家的數量在不斷的增加，掌握無人機的低空攝影技術就能對國際綜合競爭力提高打下基礎。我國在對無人機低空攝影測量的領域研究已經有了新的進展，并在實際的城市測繪工作當中得到了廣泛應用，發揮著積極的作用。

2 無人低空攝影測量影像數據具體應用

2.1 前期數據準備階段

經過無人機航空攝影和自動化航片處理可以得到 DEM(數字高程模型)、DSM(數字表面模型)、DOM(數字正攝影像圖)、Mesh 模型數據。在此基礎上經過人工的數據提取可進一步得到研究范圍的現勢 DLG(數字線劃圖)，根據研究的內容和深度可以提取滿足不同需求的線劃圖，并對其附上研究所需要的屬性信息，以方便下一步的分析使用。在公共空間研究中，關注的信息和數據主要是各類公共空間，因此在人工提取數字線劃圖的過程中，主要提取各類公共空間的數據，包括其位置、面積等信息。

2.2 可以利用無人機低空攝影測量進行三維數字建模

運用地面攝影技術和普通航空拍攝技術進行拍攝的過程中，存在一些死角，這些死角會對城市測繪效果產生不良影響。運用無人機低空攝影測量則可以對拍攝區域進行多角度的拍攝，且獲得的遙感影像分別率較高。通過所得的影像進行 DOM 和 DSM的生成，進而進行三維數字建模。在三維數字建模的過程中，運用無人機低空攝影測量技術可以省掉地面拍照的工序，提升了建筑物紋理采集的效率。

2.3 無人機低空攝影測量可以為城市規劃區域提供分辨率高的測繪產品

隨著城市建設進程的不斷推進，城市規劃工作對測繪產品的分辨率、比例尺以及精度網格等方面提出了更高的要求。運用傳統的遙感技術以及普通的航空攝影技術所獲得的測繪產品無法滿足上述要求。就數字測繪產品的比例尺而言，實際的成圖要求為1：500～1：2000，而目前高分辨率衛星影像的分辨率接近0.5m，仍然無法滿足城市規劃區域的使用要求。無人機低空攝影測量技術的應用可以為城市規劃區域提供數字線劃圖DLG、正射影像DOM等相關測繪產品，這些測繪產品的使用會對城市規劃建設的發展起到一定的促進作用。

2.4 運用到緊急實施檢測

無人機實施低空攝像、測算的運用面積持續增大，不單能夠對城市實施測算，在城市保證內，還凸顯了極大的功能。某省份內部的水文機構借助無人機實施低空攝像、測算技術，融合運用超聲波型監測與測速器設施，實施防汛緊急檢測。無人機擔負了對地形實施航拍測算，借助通訊渠道，把實地測算的視頻或是圖片隨時傳遞至指揮處，方便指揮處可以確定整個狀況，協同遙控船，依據設計路徑行走以收獲測算數值，計算機能夠展示出測算數值，以提升數值探究的成效與質量。借助各機構的密切協作，促使空中配合地面完全包圍得以實現，迅速結束對水文狀況實施檢測，收獲流量與水位數值訊息。借助此訓練，增強了無人機實施低空攝像、測算技術工作者本身的能力，給合理緊急檢測予以了根本保證。

2.5 運用到智慧型城市實施構建

借助無人機實施低空攝像、測算，對智慧型城市實施構建，促使城市測算保證得以實現，應對如下幾點增強控制。①對三維型模型實施創建。借助無人機在城市的上空實施測算，能夠收獲各類圖像訊息，更好地凸顯城市全貌，不會出現漏洞，將圖片當作前提對城市三維型模型加以創建，能夠明晰地把物品紋理加以體現，減少人為操作的工作總量，保證測算的成效。②對測算位置實施選擇。借助無人機實施低空攝像、測算期間，應依據具體需求對測算地區實施劃分，在測算地區中科學選取測算位置，以更好對測算進程加以把控。應選取具備代表性的位置以當作測算位置，例如建筑物，并嚴謹依據測算標準與技術關鍵點實施測算，以保證測算的正確性。③對圖片實施處理。借助無人機實施低空攝像、測算以前，應對攝影設施實施檢測與調節，例如，對鏡頭加以裝配并調節角度等，科學調節位置，并實施穩固，防止鏡頭出現移動問題，降低了圖片的明晰度。在后階段實施處理期間，應對圖片實施調節，例如色澤與大小等，以保證圖片的實用性。

結束語

總之，無人機實施低空測算、攝像技術是新型測算方法之一，其被研發是時代的進步，其本身包括的優點，給工作者實施測算工作予以了更多方便，同時降低了各類投入支出，防止資源過度耗費，無人機航測技術在測算行業內必定會獲得穩步提升。

[1]孫亮，等.基于無人機傾斜攝影技術測繪大比例尺地形圖的可行性研究[J].價值工程，2017(8)：209－212.

[2]王洛飛.無人機低空攝影測量在城市測繪保障中的應用前景[J].測繪與空間地理信息，2014，02：217～219+222.