無人機航空測量在地形測繪中的應用

段永濤

摘 要：為了保證無人機設備航空攝影測量技術能在地形測繪方面有良好的運用，應認識到無人機設備航空攝影測量的優勢以及重要性，并能結合地形測繪方面的需要，制定科學的無人機設備航空攝影測量技術應用方案。就無人機設備航空攝影測量技術能在地形測繪方面的運用進行了分析。

關鍵詞：無人機；地形測繪；航空攝影

1 引言

傳統的地形測繪由于地形、地勢等條件的影響，在測繪過程中要消耗諸多的人力物力等資源，且效果并不顯著。近年來，隨著無人機技術的不斷突破，其低成本、高效率、易于操作等優勢逐漸被人們關注并應用于實際。越來越多的無人機航空攝影測量技術被應用在地形圖測繪中，良好地解決了許多問題，并且為國家航空攝影領域注入了新鮮的活力，帶動了社會的全面發展。

2 無人機航空攝影測量技術原理

無人機航空攝影測量技術以UAV無人機航測系統為載體，集成了空中拍攝、無人機遙控遙測和視頻影像傳輸處理等多種技術。無人機航測技術主要借助無人機、影像航拍設備、地面航線設計應用軟件、無人機航攝飛行控制軟件、地面信息處理系統、機載數據處理系統等，獲取高分辨率及高精度遙感數字影像。通過無人機高空飛行作業，搭載數字航測設備進行工程地形遙感測繪，借助信息數據處理系統對無人機航空攝影所得相關遙感影像數據進行后期加工，從而制作形成符合各種比例尺精度要求及國家地形測繪標準的地圖產品。

3 地形測繪方面無人機設備航空攝影的應用

3.1 相片控制分析

當代無人機設備當中匯集了大量先進裝置以及技術，在使用無人機設備進行相應地區地形信息采集的時候，不僅能依靠無人機的圖像采集以及識別性能收集到全面而詳細的地形信息，同時由于無人機設備當中也搭載了全球定位系統，因此無人機設備在進行相應地區地形信息采集的同時也能通過采集系統和定位系統的聯動，使得采集到的信息數據有更強的實用性以及可靠性。其次，在工作人員運用無人機設備進行相應地區信息數據采集的時候，技術人員也能充分的利用無人機設備當中的空間定位系統以圖像采集分析系統，讓無人機設備在完成相應信息數據采集的時候能有效的屏蔽外界的影響因素，降低各種影響因素對于無人機設備地形信息采集、處理的影響，保證無人機設備在地形測繪方面的價值。從地形測繪工作整體發展情況來看，無人機設備在相片控制方面有了突出的發展，在各種先進系統聯動下能讓地形測繪結果的質量獲得提升。

3.2 DOM技術

DOM技術主要是將無人機航空測量采集到的數字化圖片進行收集和處理，并且對采集過程中失真的圖片進行處理，以保證圖片的清晰度，便于工作中使用，使圖片更加清晰準確。DOM技術是通過無人機低空攝影實現相關數據的收集，由此開展定向操作，定向操作可以分為3種，即絕對定向、相對定向和內定向。無人機在低空攝影采集過程中將影像信息有效地結合在了一起，并根據結果對計劃測量的區域特點進行分析，最終得到處理的結果和反饋。此外，選擇攝影角度時，要對位置進行充分考慮，確保其準確性和可見性，避免攝影過程中地點選測的失誤導致測量結果出現偏差。

3.3 基于Pix4Dmapper全數字系統空中三角測量

在全數字空中三角測量過程中，主要采用無需人工進行干預的Pix4Dmapper航測數據處理系統進行測量。Pix4Dmapper系統是一種高精度、全自動以及快速的能夠基于無人機航空攝影遙感影像內容，采用光束法區域網平差軟件自動對原始影像進行真實定位和計算原始影像相關參數的區域網平差優化技術。在實施中，主要基于該系統的全數字化和自動化技術優勢，分別經過內定向、相對定向和選取加密點、轉點、構建區域網、連接模型、整理加密點成本等技術實施流程，獲得真實的空中三角測量成果。

3.4 立體采編測量

無人機在采集完相關數據與測量后，還要及時地對地形內部測量的數據進行統一的采編，以保障無人機對地形圖測繪收集數據的準確性。在實際操作中，必須重視收集到的節點數據，在無人機數據采集完成后，工作人員需手繪等高線和水涯線，在熟悉地形地勢的同時也加強了自身業務能力和工作效率，促進了地形測繪圖的準確性，從而為我國地形圖測繪工作事業搭建了堅實的階梯。

3.5 野外實測成果質量驗收

在野外實測數據成果資料質量檢查、驗收過程中，首先需要按照一定比例要求，套合內業數據采集所獲取的DOM數字正射影像圖資料和數字線劃圖DLG，然后，將數字圖紙打印為紙質測繪成果資料圖，對照打印好的圖紙，通過外業調繪，針對內業數據采集不可見或遺漏的相關地物、地貌等，然后對其實際地物屬性信息進行注記，經依次經過改正屋檐和高程點補測等質量檢查環節，最終基于CASS7.0軟件編輯整飾成圖。例如，在某工程中，檢查核DLG圖的質量精度時，采用HBCORS網絡RTK野外實測法，針對27.6%的外業調繪成果圖進行實地檢測，其占野外巡視總比例的21.3%，有36幅，43幅經過實地檢測，最終從圖上選取53個明顯地物點，主要包括“山頂”、“交叉道路點”、“房角”、“田坎交叉點”等幾個不同類型。針對圖上采集的坐標和野外實測坐標進行一一對比分析，根據“高程精度”和“平面精度”兩個方面的指標要求進行DLG圖精度統計匯總。

4 結束語

無人機航空攝影測量技術已經成為空間數據獲取的重要手段，正逐步成為傳統航空攝影測量的有益補充，值得進一步推廣應用。隨著多種機載傳感器、無人機硬件制造技術的發展，無人機以其機動靈活、現勢性強的特點，必能擁有更加廣闊的發展前景。

參考文獻

[1]王慧.無人機航空攝影測量在地形測繪中的科學應用[J].建材與裝飾，2018（07）：217.

[2]華巍.無人機航空攝影測量在小區域測繪中的應用[J].住宅與房地產，2018（02）：197.

[3]沈潔，湯璞.無人機航空攝影測量在小型農田水利設計地形圖測繪中的應用[J].江西測繪，2017（03）：22-24+42.

[4]陳玲，丁亞杰.無人機航空攝影測量在城市竣工測繪中的應用與實踐[J].城市勘測，2017（03）：110-114.

[5]王光明，叢聯宇.無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用[J].測繪與空間地理信息，2017，40（06）：220-221+224.