低空攝影測量在地形圖測量中的應用探討

劉釗

吉林省航測遙感院 吉林 長春 130000

測繪業是我國國民經濟的重要組成部分，怎樣迅速而精準地獲取最新數據是行業內普遍關注的問題。目前的航空攝影測量技術成本較高，無人機的發展和興起，為小面積低空攝影測量提供了良好的解決方案。首先無人機能便捷高效的獲取高清的低空影像，讓測繪成果得獲得更加便利。其次在對高精度影像處理之后，可以大范圍的應用于城市規劃、資源開發和搶險救災等其他多方面的實踐當中，對測繪業的發展甚至是整個社會經濟的發展發揮著巨大的積極效應。但無人機并非十全十美，無人機體積小，飛行高度低，且在飛行過程中受外界干擾的因素較大，飛行姿勢較難控制，而且無人機的數碼相機焦距小、像幅小，這讓后期的制作造成不小的困難。

1 低空攝影測量概述

無人駕駛飛機簡稱無人機，是一種可操控、執行任務多樣、兼具多種功能的無人駕駛航空器?，F階段發展最快的測量技術就是無人機低空數字攝影測量技術。由于無人機和數碼相機技術的更新發展，再加上攝影測量軟件數據處理水平的提高，支撐了低空攝影測量技術的飛速發展。目前國家測繪地理信息部門在全國推廣無人機低空攝影測量的應用，并出臺了相關的測繪行業標準文件，讓無人機低空攝影測量的操作得到了規范。

2 低空攝影測量在地形圖測量中的優勢

2.1 具有高效率、低成本的特點

現如今在許多的勘驗工程的大比例此地形圖的測量依然是使用傳統的工程測量方式，然而這種方式投入成本較高，工作效率低下，人力物力損耗大，已經無法適應大比例尺地形圖測量的發展要求。所以對無人機低空攝影測量的研究能為大比例尺地形圖測量工程提供全新的方案。

2.2 符合現階段地形圖測量的現實需求

現代測繪行業的發展要求對于無人機低空攝影測量技術應用于電力工程建設的大比例尺地形圖測量具有現實的緊迫性。無人機低空攝影測量技術不但可以彌補傳統電力工程測量的各種不足之處，并且可以減少人員的投入提高工作效率為測量人員提供了先進的測量產品，為優化設計方案提供了數據保障。

3 大比例尺地形圖的測繪流程

無人機低空攝影測量測繪大比例尺地形圖主要有獲得社區影像、野外相控點測設以及數字測圖和業內空三加密這幾方面。業內空三加密的主要功能是記錄影像大地坐標、記錄自動提取的特征點的大地坐標文件和輸出加密后的影像數據等。

4 探究低空攝影測量作業操作流程

4.1 無人機低空攝影獲得航拍影像

在江西和甘肅兩個項目的大比例尺地形圖測量工程中，均使用了無人機進行低空攝影測量，并在短時間內獲取了達到《火電廠工程測量技術規程》標準的大比例尺數字線劃圖。這兩個項目測區的低空攝影測量拍攝工作是由專業的航飛公司完成，在良好的氣候條件下進行了航飛，獲取了高質量的測量區航拍影像。

4.2 利用航拍影像設計像控點布設方案

為了研究無人機低空攝影測量在大比例尺地形圖測量當中的應用，在甘肅省的電廠項目測量當中先遵循原有的航空攝影測量方式采取外控測量，獲取外空數據之后，應用高級低空攝影測量處理軟件對影像進行預處理，跟著再進行空中三角測量。在空中三角測量時運用不同的控制點方案來進行區域網平差，再把空中三角測量成果的精度進行對比，并輸出了達到標準的立體測圖模型。

4.3 像片控制點實地測量

無人機低空攝影測量相比于航空攝影測量來說具有更大的誤差其中包括平臺誤差相機移位誤差、定位誤差，為了判斷立體測圖的精度，在數字測圖系統下形成數字地形圖的草圖將草圖帶到測區補測野外布設檢查點位、野外調繪、電力管線。根據所得數據精準算出內外業差值，用外業檢查測量的數據判斷準確度。

4.4 進行外業調繪和相關檢查測量

通過外業檢測比較甘肅電廠項目的測量，得出了相關結論。甘肅電廠項目的測量平面精度較高能達到規范的標準但高產數據并不理想需要，得出的誤差是m=±0.41 m，不能達到工程大比例尺地形圖測量的標準，需要進行更正和后期處理。

4.5 使用高級先進的低空攝影測量影像數據處理軟件采取空中三角測量和影像數據預處理，并判斷和評定空中三角測量數據成果的精度，進行空中三角測量必須預先選取各不相同的控制點，保證空中三角數據成果達到行業標準。

4.6 利用低空攝影測量影像數據處理軟件將數字高程模型（DEM）輸出，進而制作出數字震懾影像圖（DOM），從而達到輸出立體測圖模型的結果。

4.7 通過外業實地測量點的數據對業內測量矢量圖進行精度的評判，對于那些精度達不到標準的區域采取業內高手段修正的手段予以修改，而且要再次對其精度進行評定，一定要保證測量精度達到規范的標準。

4.8 資料整理與歸檔。

5 結語

現階段大比例尺地形圖測繪發展的重點是提升無人機低空攝影測量的技術水平，在變電站火力發電廠核電站等項目的小區域內進行大比例尺地形圖測繪作業過程當中，無人機低空攝影測量技術可以說是電力工程測量當中最高效便捷的手段。本文總結甘肅電廠項目和江西變電站項目的測量經驗，完善了利用低空攝影測量技術進行大比例尺地形圖測量的操作流程，總結了像片控制點布設的基礎性原則，希望能為無人機低空攝影測量的發展提供有效幫助。由于無人機低空攝影測量的平臺和航拍數碼相機的種類繁多，在實踐的拍攝過程中還要綜合考量平臺和相機間的差異，提出新的解決思路，讓無人機低空攝影測量為我國的測繪業做出發展貢獻。