無人機航空攝影技術在地形測繪中的應用

張倩

摘要：在我國經濟高速發展的時代背景下，各個行業相繼增加了對地形圖的需求。在實地測量過程中還面臨著許多困難。因而借助無人機航空攝影測量技術能夠充分利用其速度快，成本低，效率高，精度高等諸多優勢，全面提升中小區域地形測量的質量。

關鍵詞：無人機航空攝影技術;地形測繪;應用措施

1 無人機航空攝影測量技術的應用優勢與誤差來源

1.1 應用優勢

無人機航空攝影測量技術，即無人機與航空攝影測量有效結合的技術，為航空遙感開創出一個新的發展方向—無人機數字低空遙感，可廣泛應用于多個領域，如基礎測繪、國家工程建設、數字化城市建設、國土監察、災害應急處理等，具有以下4種優勢。

1.1.1 具有較強的數字響應能力

無人機一般是低空飛行，受不良天氣的影響極小，所以可對數據保持良好的響應力，同時無人機航空攝影測量模式中的數據是實時傳輸的，可在地形測繪中，獲取大面積的測量數據。

1.1.2 提升地形測繪整體的精確度

無人機航攝過程中，傳送的測繪信息精度高，可以將數字圖像轉化成三維正攝影像圖，有些甚至可轉化為三維可視化影像，實現無人機、航空測繪、遙感等的結合，繼而提升地形測繪整體的精確度。

1.1.3 具有更強靈活機動性

主要體現在3個方面。1）無人機內裝有高精度數碼攝像設備，可從垂直、傾斜2個方向拍攝測量區域，且升降不需要在專業區域內實現。2）無人機可在預設的飛機航線的基礎上，實現自動分型。3）可一次設置多個地形測量航拍點，全面采集航拍點的數據，并及時上傳相應的地形情況，實現高效工作。

1.1.4 具有明顯的經濟效益

主要體現在2個方面。1）無人機測繪技術的成本相對較低，又融入了多種先進技術，如通信技術、網絡技術、計算機軟件技術等，可提升地理信息的獲取效率。2）無人機測繪周期較短。

1.2 誤差來源

無人機常見誤差來源包括儀器誤差、人工誤差、氣候及其他外界因素誤差等。首先，儀器誤差產生的主要原因包括儀器本身的設計與制作較差、檢驗校正不良等，其中又以傳感器量化系統誤差最為典型。其次，人為誤差產生的原因包括人感官鑒別有限、技術水平較低、工作態度不端正、像控識別、空三測量、數據采集等。最后，氣候及其他外界因素誤差產生的原因是天氣會對飛行器姿態與成像質量產生影響。

2 無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的現狀

無人機航空攝影，是一種新型的測量方法。目前，低空無人機航空攝影測量作為最具有發展優勢的一種測量技術，有利于技術領域的發展和數字化城市建設的目標。對于航空攝影測量來說，其目前所應用的范圍十分廣泛，由于其速度較快、測量十分準確等特點，使其可以根據不同的環境，不斷轉變應用的形式與方向，其在工程測量以及其他相關的領域方面具有一定的應用價值。現階段，我國社會經濟發展迅速，城市化進程不斷加快，很多城市在進行區域規劃和水利布局等，必須對其地形情況進行分析，所以對相關數據的需求量也就越來越大，對其質量要求也越來越高。無人機航空攝影技術，具有較高的分辨率，與數字化的測量軟件結合起來，能夠簡化后期數據的分析處理，極大地提高了成圖的質量。

通過利用無人機航空攝影，實現了對資料和數據的獲取，其獲取量的增加更加符合實際發展的需求。由于無人機航空測量技術具有較強的靈活性、較低的成本以及簡單的操作模式，所以其對測繪行業的影響越來越大。地形圖的測繪作為基礎工程之一，在建筑工程的建設過程中，直接影響著建筑的水平，所以必須要確保數據的準確性。因為無人機航空攝影的成本偏低，所以需要分析研究該項技術，從而使得無人機航空攝影測量在地形圖測繪中有著更加廣泛的應用。

3 無人機航空攝影技術的應用流程

3.1 像控點布設

像控點布設需要根據設計網型在成圖范圍內布設像控點。在布設過程中，需要遵循均勻性原則，根據不同的比例尺、地形條件、處理方法等要求布設，并且需要根據具體要求按照不同的密度布設在測區范圍內。此外，還要考慮測區內的交通和地物等特征。

3.2 像片控制測量

為了提升所獲取相片的質量，在項目開展過程中，通過區域網布設像控點。同時，在無人機航空攝影測量工作開展的前期結合地形條件和氣候條件以及飛行架次將整個測量區域劃分為多個網區。為了保障各測區的相關數據都能夠準確的獲取，在實際的測量過程當中還需要部署相應的平高控制點，保障每一對像控點能夠分布在標準點。在區域網的凹凸角增加平高點，適當調整其測量的范圍，從而提高測量的精度。在測量過程當中考慮到測區地形因素對測量結果的影響，除了實現像控點的聯測之外，還需要結合若干網區的地形狀況來測定高程控制點，以此提升像片控制測量的質量。

3.3 數據采集

在地形測量中主要是通過無人機航拍攝影測量技術來實現相應的數據采集工作。為了提高數據采集的質量，且能夠保障所采集到的數據能夠準確反映若干區域網真實的位置信息和數據信息，在測量過程中選MapMatrix這一新型的數字攝影測量系統來采集相應的數據信息。在數據采集中采用所見即所得這一方式理念來獲取數據信息，通過相應的立體模型來進行數據信息的全要素采集。而在數據處理和分析的過程當中，主要是借助相應的立體模型，數字線劃圖和數字正射影像來制作相應的數字產品，從而達到最終的區域測量目標。

4 無人機攝影測量技術的具體應用

4.1 在現代化礦山工程中的應用

在礦山環境治理過程中，相關部門可以利用無人機攝影測量技術進行測繪，提高測量數據的準確性。現階段，社會各界更加注重礦山建設的環保性，這就需要做好礦山環境治理工作，恢復礦山生態環境。為了實現這一目標，相關部門可以利用無人機攝影測量技術，在無人機中搭載更多傳感器，獲取雷達、真彩色、多光譜等礦區遙感數據，將數據傳輸到計算機，應用相關軟件對其進行處理后，完成定性與定量分析工作，以獲取準確的實時信息，了解礦山的環境治理和恢復現狀，對綠色礦山建設成果進行有效分析。

4.2 在自然災害救援中的應用

在社會的快速發展中，出現了很多人為破壞自然環境的行為，導致生態環境日益惡劣，洪澇災害、地震、泥石流等自然災害的發生更加頻繁。發生自然災害時，相關部門需要盡快予以救援，獲取準確的災區信息，避免因自然災害帶來嚴重的人員傷亡和財產損失，并進行災后重建。通常情況下，發生大型自然災害后，災區與外地道路、通訊會被阻斷，救援部門無法及時地獲取災情信息。為了解決這一問題，相關部門需要引進無人機攝影測量技術，及時獲取災區的地形、地貌信息，對受害者位置進行標記，獲取清晰的災區影像，并及時將各項信息傳輸到救援基地，有助于救援隊伍迅速制訂救援方案，為受害者的生命安全提供保障。

5 結語

綜上所述，無人機航空攝影測量技術作為一種新興技術，能夠針對環境復雜、范圍較大的區域進行測量，其獲得的地形圖等測繪產品精度較高，能滿足大比例尺測圖對精度的要求。測量單位可以充分無人機航空攝影測量技術優勢，將其應用到相關領域的工程測量中，以提高測量工作的質量和效率。

參考文獻：

[1]范晶.無人機航空攝影測量在帶狀地形圖測量中的應用[J].世界有色金屬，2019（21）：196-197.

[2]李玉標.淺述無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用[J].智能城市，2019，5（11）：69-70.

[3]何先寧.無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用探析[J].資源信息與工程，2019，34（01）：119-120.

[4]賀文濤.無人機航空攝影測量技術在地形測量中的應用與實踐[J].技術與市場，2019，26（01）：56-57.