無人機低空攝影測量在城市更新測繪中的應用

肖鑫

摘 要：隨著現代科學技術水平的不斷發展，無人機低空攝影測量在城市更新測繪中的應用日益廣泛。文章主要從城市更新測繪中無人機低空攝影測量的基本概述入手，主要分析無人機低空攝影在城市更新測繪中的發展現狀、主要特點和技術優勢，并結合自身理解分析和概括無人機低空攝影測量在城市更新測繪中的具體應用。通過對無人機低空攝影測量在城市更新測繪中的應用分析，力求為城市測繪行業提供一定的理論借鑒和思考。

關鍵詞：無人機低空攝影測量；城市更新測繪；應用

中圖分類號：P231 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）29-0177-02

Abstract： With the continuous development of modern science and technology， UAV low-altitude photogrammetry is widely used in urban renewal surveying and mapping. Starting with the basic overview of UAV low-altitude photogrammetry in urban renewal surveying and mapping， this paper mainly analyzes the development status， main characteristics and technical advantages of UAV low-altitude photography in urban renewal surveying and mapping. The application of UAV low-altitude photogrammetry in urban renewal surveying and mapping is analyzed and summarized. Through the analysis of the application of UAV low-altitude photogrammetry in urban renewal surveying and mapping， this paper strives to provide some theoretical reference and thinking for the industry of urban surveying and mapping.

Keywords： UAV low altitude photogrammetry； urban renewal surveying and mapping； application

當前伴隨著智能化時代的發展以及測繪法的重新修訂，在城市更新測繪測量工作的日常進展中，無人機低空航攝技術作為新型測繪數據采集手段，具有重要作用，已成為基礎測繪管理中常用的技術。通過對無人機低空攝影測量在城市更新測繪中的應用研究，對于測繪工作的整體水平非常有利，并且對于城市測繪更新與保障具有非常積極的意義。

1 城市更新測繪中無人機低空攝影測量的基本概述

無人機低空攝影測量技術在城市的發展中相對比較迅速，已經在諸多測繪領域得到了廣泛的應用。伴隨著導航以及通信技術水平的不斷提高，無人機低空航攝技術已經成為一種集多功能為一體的應用技術設備。無人機的低空航攝技術與遠程遙感的結合，能使航攝技術在技術的應用中顯得更加突出。在飛行平臺系統和地面配套設備的結合下，能對攝影的圖像信息作出綜合的處理，以更好的掌握無人機低空領域的實際進展。伴隨著信息和科技的進步，我國在對無人機航攝測量領域中，已取得了諸多新的進展，并且在實際的城市更新測繪中有了更加廣泛的應用，在城市更新測繪中發揮著積極的作用。

2 城市更新測繪中無人機低空攝影測量的主要特點及技術優勢

（1）靈活機動、分辨率高。無人機航攝在城市的更新測繪中，往往比較機動和靈活，受到空氣中的管制和氣候的影響相對較小，能在天氣比較惡劣的測繪環境中獲取測繪影像。在安全性上，無人機低空航攝技術有著極大的技術優勢，即使設備在測繪區域的半空中出現故障，也基本不會出現人員傷亡，安全性能高。無人機可以在云下超低空處飛行，能彌補衛星光學和航空攝影收云層遮擋無法獲取城市更新測繪影像的缺陷，并且能獲取到比衛星和普通航攝更加清晰和高分辨的技術影像。在低空的多角度攝影中，獲取建筑物能拍攝出多角度、高分辨率紋理的建筑影像，彌補了衛星遙感和普通航拍中遇到建筑物遮擋的問題。

（2）精度高、成本低。在測量的精度方面，無人機低空航攝能在500至1000米的飛行高度上作業，屬于近景航攝測量，測量的精度也基本能達到亞米級，精度范圍通常也在0.1到0.5米的范圍之間，基本滿足城市更新測量的測繪需要。在測繪成本方面，無人機低空航攝的技術成本非常低廉，所消耗的費用較低，對操作人員的培訓周期也相對較短，測量系統的維修和保養比較簡便，基本不需要機場起降。在攝影和測量中，基本可以實現測繪單位按照需求開展航攝飛行作業。

（3）測量周期短、效率高。面對城市更新測繪中大比例尺地形圖的測繪任務，衛星測繪和普通的航拍作業受到天氣和空城管理的限制較多，并且測繪成本較高。在全野外數據采集的方法獲取城市更新測繪，作業量非常大，成本也非常高。無人機航攝采用遙感系統，并且該技術由地面的操作人員進行控制，測量的時間非常短，具有非常高效和實用的特點。在整個城市的更新測繪中，無人機低空航攝技術可以進行持續的工程測量，節省人力和物力資源，拍攝周期可以大大縮減，提高更新測繪效率。

3 無人機低空攝影測量在城市更新測繪中的具體應用

（1）進行城市的區域更新測繪。在城市更新測繪建設中，無人機低空航攝能為城市更新測量提供基礎的數據信息，建構三維數據模型，以更好的確保模型的建構和可視化的技術水平。在利用無人機低空航攝進行更新測量的過程中，無人機低空航攝能將測量高度提升到5000多米，影像的分辨率較高，為高海拔的城市更新提供有力的技術支持。借助無人機低空航攝技術獲取的影像和數據信息，可以直接引入到航攝遙感系統和數據的處理系統之中，建構起地理信息的信息數據平臺，以更好的提高無人機低空航攝在城市更新測繪中的信息采集和處理的一體化，保障城市測繪更新的各項工作順利開展。

（2）更新城市應急監測處理。伴隨著無人機低空航攝的應用范圍擴展，在城市的測繪更新中，城市保障能發揮出非常積極的作用。在城市的水文檢測中，無人機可以實時的更新監測數據，并結合現代超聲檢測和測速儀器，進行城市的防汛應急監測數據更新。無人機在此次更新作業中，主要負責城市區域地形的拍攝測量，利用先進的通信信道，將現場的測量數據實時傳送到數據指揮和監測平臺，配合先進的計算機處理技術，顯示動態的數據信息，真正實現高空與地面的全面覆蓋。

（3）應用于智慧城市測繪更新。在智慧型城市的更新測繪中，為滿足和實現城市測繪需要，無人機低空航攝需要在以下方面做好處理工作。第一，在三維模型的建構方面，無人機在城市上進行測量，能獲取多方位的影像數據信息，展現全方位的城市面貌，建構起更加科學有效的三維數據模型。有效降低測繪工作人員的測繪強度，保證測繪工作的更新效率。第二，在測量點的選取方面，無人機航攝測量需要按照實際需要，提前做好測量的分區工作，恰當的選取測量點，實現過程測量和控制。在選擇上，需要選擇具有代表性的測量控制點，確保測量的準確度。第三，在圖像的處理方面，開展無人機的低空航攝，需要對影像設備做好檢查和調整工作，合理調整拍攝鏡頭和旋轉角度，做好加固處理工作，避免鏡頭在安裝的過程中出現位移問題，影響圖像資料的實際效果。在后期的圖像處理方面，要做好色調和尺寸的實用性。第四，在數據的處理工作中，后期的數據處理需要精化影像參數，導入處理系統進行數據的匹配處理。對于連接點的數據工作，往往采取光速法進行區域的網平差處理，以更好的獲取影像內外方位元素，采取密集的匹配技術，獲取到DSM點云數據，做好相應的濾波處理，針對DEM成果進行糾正處理，以實現城市更新測繪數據的準確性。

（4）城市更新數據精度檢驗。為檢驗無人機低空航攝生產DOM正射影像圖、DLG數字線劃圖的成圖精度，采用GNSS設備連接CORS定位服務系統網絡，然后采集公共點數據，將兩種方法所采集的數據精度，進行統計分析后無人機航攝精度良好，符合城市地形圖快速更新的指標要求，部分數據統計結果見下表：

4 結束語

綜上所述，加強無人機低空攝影測量在城市更新測繪中的應用具有重要的現實意義。無人機低空航攝技術極大的提高測繪工作人員的工作效率，為城市更新測繪提供諸多的方便。在新的技術發展過程中，無人機的低空航攝能較大的滿足測繪精度的實際需要，實現經濟型和高效性的發展目標。通過此次的研究和分析下，希望能為當前的測繪行業提供一些理論借鑒，以更好的推進城市更新測繪工作的順利開展。

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