無人機低空航攝在地形測繪中的應用分析

文/石憲軍 菏澤市測繪研究院 山東菏澤 274000

伴隨科學技術的不斷發展，基于航空攝影測量的理論基礎，無人機低空航攝技術日益成熟。在實際工程測繪領域中，無人機低空航攝技術，具備靈活機動的技術優勢和快速響應的能力，在低空航空測繪數據采集領域，有著巨大的應用價值與發展空間，本文主要是對無人機低空航攝技術的應用要點進行詳細探究。

1、無人機低空航攝技術的基本概述

在地形測繪中應用無人機進行航攝測量，相比較于衛星遙感而言，數據測繪精度更高，成本較低，具有較高的應用價值。在利用無人機航攝技術進行工程測量時，主要的工作內容就是對野外的像控點進行準確的布設和測量，在取得測區的影像數據后進行業內的空三加密和數字測圖。

在實際的測量過程中，無人機低空航攝能實現快速高效的測量，并且能獲取高精度的影像信息，因其具備較強的空間適應能力，能到達一些人力無法到達的地方進行信息采集，并且在具體的測繪飛行中，空間響應能力較好。無人機能通過搭載其他數據設備實現和生成可視化的數據信息，進行協同作業，在測繪過程中取得非常顯著的效果。因此，無人機低空航攝技術，為基礎地理信息采集提供了技術支撐，是建設數字城市的重要技術手段。

2、外業相控觀測與影像數字化流程分析

無人機外業航測數據采集，主要包括外業空三像控點測量與航攝數據采集兩方面，具體如下：

（1）外業空三像控點測量。在地形測繪中應用無人機低空航攝，為確保成果輸出坐標系統與地方坐標系相統一，通常需采用GNSS設備事先布設一定數量的影像控制點。在實際的操控過程中，將GNSS定位與無人機航攝POS進行充分融合，獲取數據測量領域中的地貌和地形數據，對數據進行記錄、傳輸和保存。盡管伴隨RTK、PPK差分無人機的出現，對傳統像控點數量要求有所降低，但無人機低空航攝過程中，合理布設像控點，確保成圖精度與降低外業強度，成為無人機低空航攝的關鍵環節。在設置像控點時，無人機低空航攝能利用無人機對觀測區域進行有效測量，收集有效的技術信息，在整個的測量過程中，可根據實際的區域條件對測量儀器進行相應的調整。

（2）航測數據采集。在地形測繪工程中，使用無人機進行低空航攝測量，可運用業內的立體信息，對測區內的地形和地質做出綜合的采編和管理，進一步保證測量信息的可靠性和精確度，構建立體相對或三維模型，采用計算機測圖軟件進行要素立體采集與數據編輯，本環節主要是對其中的地形結構數據和一些物體的線節點的信息數據進行管理和控制，確保整個無人機航攝領域的數據信息精準無誤。在使用無人機測量地面建筑時，需對建筑物外部輪廓矢量化與修整處理，在一些地形結構較為復雜或者測繪難度較大的地形區域，要做好標記，確保整體測量效果的基礎上，對無人機完成信息采集，統一編碼立體信息。

3、無人機低空攝影成果調繪修補測與數據優化

首先，對航空測繪的外業飛行記錄與航攝影像進行快拼檢測，及時探測測區航攝漏洞，針對低空航攝的測量盲區，對無人機測繪和采集的數據資料進行統一的對比和分析，及時發現沒有測量的地方，進行補測。在地形測繪工程中采用無人機低空測量，即便存在航攝漏洞或盲區，均可在內業數據分析中，及時發現和補測，對于維護低空航空攝影測量的數據可靠性與現勢性有重要作用。常用的Pix4D航測軟件生成的DOM與DEM數據成果如圖1所示：

圖1 某區域DOM與DEM數據成果圖

其次，針對影像矢量化數據，現場進行外業調繪，標注道路名稱、建筑物層數、工礦區注記等開展現場調查活動，對于部分漏繪、錯繪地物，從紙質影像圖或線劃成果圖予以標定，后期開展修測與補測工作。

最后，無人機航測成果修補測時，隱蔽的區域或者需人工補測的方法進行測量時，可采用CORS-RTK或GNSS結合全站儀數據采集的方式，開展要素地理信息測繪，同時針對線劃數據的空間準確性與一致性可采用傳統手段進行精度檢測，使用無人機進行低空航攝補測，數據精度較高、空間信息多樣，有效降低人工因素的干擾，對于地形環境和氣候條件方面適應性較強。

結語：

綜上所述，加強無人機低空航攝在地形測繪中的應用研究具有重要的現實意義，無人機航攝可更加安全和靈活的應用于地形測繪之中，經濟性和時效性均較高，但在地形測繪中需對無人機的低空航攝流程做好合理規劃，并對控制點數據進行精確測量。綜合地形測繪工程的實踐發現，無人機低空航攝在地形測繪領域中的應用能保證測量數據的精準性，為地形測量和地形圖繪制提供可靠的數據信息，提升基礎地理信息采集的綜合效率與成果質量。