無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形測(cè)繪中的應(yīng)用

豐艷慧

摘 要： 地形測(cè)繪是地理信息采集工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在具體地形測(cè)繪過(guò)程中，由于會(huì)受到地形、環(huán)境等因素的影響，測(cè)繪難度較大，存在常規(guī)測(cè)量方法無(wú)法完成具體測(cè)繪任務(wù)的情況。這種情況下利用無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)，可以有效的提高地形測(cè)繪工作的高效性和準(zhǔn)確性。文中分析了無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)一步對(duì)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞： 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量;地形測(cè)繪;優(yōu)點(diǎn);應(yīng)用

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)與航空攝影測(cè)量有效結(jié)合，并在地形測(cè)繪中進(jìn)行應(yīng)用，有效的提高了地形測(cè)繪工作的數(shù)字化水平。而且在地形測(cè)繪中應(yīng)用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，其更具靈活性和高效性，進(jìn)一步提高了測(cè)繪工作的效率和質(zhì)量，為地形測(cè)繪工作的安全、有序開(kāi)展提供了重要的保障。

一、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)分析

（一）突出的時(shí)效性與性?xún)r(jià)比

無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中所需要的時(shí)間較短，能夠快速為人們提供測(cè)量信息。而且在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的有效控制，測(cè)量作業(yè)范圍受地形和天氣影響較小，在時(shí)效性和性?xún)r(jià)比方面具有其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

（二）超強(qiáng)的響應(yīng)能力

利用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量時(shí)，其活動(dòng)區(qū)域以低空段為主，氣候條件對(duì)其影響較小，測(cè)繪更具靈活性。而且在實(shí)際測(cè)繪過(guò)程中無(wú)人機(jī)對(duì)于起降場(chǎng)地要求不高，在平坦的地形條件下即可以進(jìn)行起降，因此在整個(gè)測(cè)繪過(guò)程具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，操作便捷，無(wú)人機(jī)便于運(yùn)輸，每天利用無(wú)人要航空攝影測(cè)量可以完成數(shù)百平方公旦的測(cè)繪范圍。

（三）快速獲取地表數(shù)據(jù)

利用無(wú)人機(jī)攜帶數(shù)碼相機(jī)及彩色數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，能夠快速獲取到精確和高質(zhì)量的數(shù)字影像和數(shù)據(jù)，利用無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)能夠快速生成三維可視化數(shù)據(jù)及三維正攝影影像，通過(guò)快速獲取數(shù)據(jù)和建模，可以為測(cè)繪工作提供更多的輔助。

（四）強(qiáng)大的綜合應(yīng)用能力

由于無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)與其他技術(shù)之間具有較強(qiáng)的協(xié)同作業(yè)能力，特別是與衛(wèi)星遙感技術(shù)、航空測(cè)繪技術(shù)和地面監(jiān)測(cè)技術(shù)之間具有較高的兼容性，在結(jié)合應(yīng)用過(guò)程中體現(xiàn)出強(qiáng)大的綜合應(yīng)用能力，能夠獲得顯著的效果。

二、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形測(cè)繪中的科學(xué)應(yīng)用

（一）像控點(diǎn)布設(shè)

在無(wú)人機(jī)航空攝像測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，像控點(diǎn)布設(shè)是首要環(huán)節(jié)，以網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)和像片控制點(diǎn)測(cè)量為主，在具體網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)過(guò)程中，可以根據(jù)航空拍攝線(xiàn)路跨度來(lái)將區(qū)域肉點(diǎn)劃分為四條基線(xiàn)。在不規(guī)則區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)時(shí)，需要將不均勻凹凸位置進(jìn)行平高點(diǎn)的補(bǔ)充布設(shè)。在具體像片控制點(diǎn)測(cè)量環(huán)節(jié)中，采用GPS控制節(jié)點(diǎn)，并對(duì)起算點(diǎn)和檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，利用接收設(shè)備和控制手簿等，將其納入到整體網(wǎng)絡(luò)RTK控制系統(tǒng)中，根據(jù)RTK運(yùn)行特點(diǎn)來(lái)開(kāi)展像控點(diǎn)測(cè)量。具體可以提前將整體區(qū)域內(nèi)像控點(diǎn)設(shè)定為平高點(diǎn)，在統(tǒng)一的CORS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，合理設(shè)置RTK流動(dòng)站，以此來(lái)保證數(shù)據(jù)控制終端與無(wú)人機(jī)航拍數(shù)據(jù)之間的有效傳輸。在RTK測(cè)量流動(dòng)站運(yùn)行觀(guān)測(cè)效果與標(biāo)準(zhǔn)要求符合的基礎(chǔ)上，需要根據(jù)相應(yīng)區(qū)域地理坐標(biāo)，具體對(duì)測(cè)量手簿流動(dòng)站點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行平面、高程收斂精度及參數(shù)的設(shè)置，以此來(lái)保證參考站點(diǎn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定通訊。在具體進(jìn)行像控點(diǎn)布設(shè)過(guò)程中，要對(duì)無(wú)人機(jī)及數(shù)碼攝像設(shè)備進(jìn)行初始化設(shè)置，獲得無(wú)人機(jī)及數(shù)碼攝像設(shè)備固定解后，在每個(gè)站點(diǎn)設(shè)定三次觀(guān)測(cè)頻率。

（二）航空攝影測(cè)量中的空中三角測(cè)量

空中三角測(cè)量也是無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量中較為常見(jiàn)的技術(shù)。在無(wú)人機(jī)中利用航空數(shù)碼攝像設(shè)備進(jìn)行空中三角測(cè)量技術(shù)，就能夠?qū)⒌匦蔚木唧w位置測(cè)量出來(lái)?？罩腥菧y(cè)量的優(yōu)點(diǎn)之一就是借助事先編輯好的系統(tǒng)程序可以進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，從而得出相應(yīng)的地形位置信息。這樣一來(lái)就免去了繁瑣的人工設(shè)置航空數(shù)碼攝像設(shè)備的步驟。通過(guò)這樣的空中三角測(cè)量技術(shù)，可以順利實(shí)現(xiàn)相對(duì)定向。這一步驟完成之后，利用系統(tǒng)將測(cè)量航帶與測(cè)量模型相連接，再使用空中三角測(cè)量進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算，將得出的連接點(diǎn)數(shù)據(jù)與像控點(diǎn)當(dāng)作調(diào)試信息就能夠繪制出比較精確的地形圖。

（三）測(cè)量數(shù)據(jù)的立體采編

通過(guò)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量獲取數(shù)據(jù)之后，就可以利用業(yè)內(nèi)的立體信息將所測(cè)區(qū)域的地形數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采編與管理。如果要想保證測(cè)量數(shù)據(jù)的立體采編的準(zhǔn)確性與可靠性，就應(yīng)該通過(guò)手動(dòng)方式采編等高線(xiàn)和水涯線(xiàn)等十分重要的信息，而其他普通信息就使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行立體采編。需要注意的是，這一環(huán)節(jié)要嚴(yán)格精確控制物體線(xiàn)節(jié)點(diǎn)與地形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，并且要嚴(yán)格確定無(wú)人機(jī)航空攝影獲取的數(shù)據(jù)是十分精確的數(shù)據(jù)，否則可能會(huì)影響立體采編的準(zhǔn)確性。如果是進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)的信息測(cè)繪，則首先應(yīng)該處理房屋外部邊緣輪廓，對(duì)房檐邊或者輪廓等進(jìn)行校正以便確保數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確。如存有無(wú)法進(jìn)行測(cè)量的區(qū)域，要標(biāo)記好，以保證地形測(cè)量的準(zhǔn)確性與整體性。

（四）空中測(cè)量盲點(diǎn)的外業(yè)補(bǔ)測(cè)

眾所周知，不論再先進(jìn)的測(cè)繪工具都無(wú)法測(cè)量全部地形區(qū)域，使用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量也同樣如此。對(duì)于其中存有的測(cè)量盲點(diǎn)就需要借助人工補(bǔ)測(cè)的方式測(cè)量地形結(jié)構(gòu)甚至是隱蔽區(qū)域。需要注意的是在外業(yè)補(bǔ)測(cè)過(guò)程中要重視對(duì)比分析，也就是說(shuō)要將實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)跟無(wú)人機(jī)航空攝影獲取的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，以便互相驗(yàn)證測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如果存有較大的偏差，就應(yīng)該分析出是人工測(cè)量還是無(wú)人機(jī)測(cè)量中存有的誤差，并及時(shí)修正，進(jìn)而保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是我們要認(rèn)識(shí)到一點(diǎn)，就是通過(guò)無(wú)人機(jī)航空測(cè)量時(shí)應(yīng)該盡量避免人為因素的干擾，并將傳統(tǒng)測(cè)量中常見(jiàn)測(cè)量事故加以避免，從而保證測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度與廣度。

（五）航空攝影的立體采編測(cè)量

在具體利用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量過(guò)程中，當(dāng)完成具體的測(cè)量任務(wù)后，需要對(duì)收集到的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一采編，并對(duì)后期節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)。在完成數(shù)據(jù)收集后，等高線(xiàn)和水涯線(xiàn)需要進(jìn)行手繪，對(duì)于可能存在較大誤差的地方要進(jìn)行具體的標(biāo)記，并在后期進(jìn)行處理，有效的提升地形測(cè)繪的質(zhì)量，確保地形測(cè)繪圖的準(zhǔn)確性，更好的發(fā)揮其重要作用。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來(lái)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用范圍不斷拓展，在地形測(cè)繪中進(jìn)行應(yīng)用取得較好的成效。為了能夠更好的發(fā)揮無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的實(shí)際價(jià)值，則在實(shí)際地形測(cè)繪應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的數(shù)字圖像精度要求來(lái)合理布設(shè)像控點(diǎn)、空中三角加密點(diǎn)等，并對(duì)空中測(cè)量盲點(diǎn)進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測(cè)，全面提高無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用效率，保證地形測(cè)繪的精確度和高效性。

參考文獻(xiàn)

[1]姜怡，楊明輝.無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用淺述[J].工程技術(shù)（全文版）， 2016（11）.

[2]吳濤.低空無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的運(yùn)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（02）.

[3]杜麗郡.無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016（08）.