無人機航空攝影測量在地形測繪中的應用

滕秀華

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250109）

在以往的地形測繪中，工作人員是將模擬測量的數據類比到實際的地形測量的工作情況中，這樣做未免會有許多誤差。因為科學技術的成長，地形測繪逐漸有了更加系統、更加科學、更加規范的工作情勢而無人機航空拍攝便是其中比較重要的環節，它比人工測繪更加便利、迅捷、安全、精確。所以，無人機航空拍攝測量這項技術被用在了在大多數的地形測繪，它為我國的發展帶來了很大的進步[1]。

1 無人機航空拍攝測量技術的簡介

無人機航空拍攝測量技術是傳統航空拍攝測量的有利提升，擁有靈活、簡便、安全、本錢低廉、實用性廣的特征。在某些地形復雜和不便于飛行的地區能夠更好的獲取高分辨率的影像，并且無人機航空拍攝測量技術不受飛行高度的限制，拍攝所得到的影像質量、精確度都遠遠大于有人機航拍。而這其中最關鍵的技術便是空三加密，它主要的作用便是對采集到的數據與信息進行加密，然后將采集到的加密數據與信息進行提取與分析并最終生成報告、進行建模畫圖。

2 無人機航空拍攝測量技術在地形測繪方面的具體應用

（1）無人機航空拍攝測量技術在影片的控制測量方面的應用。在操縱無人機航空拍攝技術對某一個地區進行地形測繪時，在影片控制測量這個方面，如果想要計算出所測量區域的真實地形面貌，務必要做到的是將無人機自帶的導航定位系統和所拍攝到的資料進行比對聯合，再將拍攝到的資料與地面測量到的數據進行計算[2]。在進行航空拍攝測量的時候，第一步是應該設定和分布影片的控制點。然后才是利用無人機自帶的導航系統中有關的測量技術對整個地區進行完整的地形測量。

（2）無人機航空拍攝測量技術在空中三角測量方面的應用。在操縱無人機航空拍攝技術對某一個地區進行地形測繪時，在空中三角測量這個方面，主要是采用航空數碼拍攝器材。它能夠通過運用系統的設置自主完成相關的計算，所以并不需要對其所拍攝的影像進行人為的定向設置便能夠對所測量的地區進行精確的地形測量?？罩腥菧y量主要的好處便是能夠得到更加清晰直觀的結果。如（圖1）、（表1～表3）便是無人機航空拍攝測量技術在空中三角測量方面具體應用的過程。

圖1 無人機1：1000航測稀少控制解決方案的需求分析

表1 無人機航拍技術數據誤差分析（單位為m）

表2 空中三角測量檢查點、公共點較差最大限值（單位為m）

表3 全野外數字測圖地物點精度（單位為m）

2.3 無人機航空拍攝測量技術在立體采編方面的應用

在操縱無人機航空拍攝技術對某一個地區進行地形測繪時，必須要將各地區的線狀地形結構和物體線節點數據結合起來，才能保證采集到的這兩部分的數據準確性，這樣才能更方便對內業采集的信息準確度進行提高。但是必須要用手工繪制的形式來對等高線和水平線的信息進行采集。如果在測量地區有房屋結構時，測量人員必須對測量到的結果進行處理，要準確的測量出整個房屋邊緣結構的具體位置，再利用外業測量的方法，對測量到的結果進行恰當的修改，然后利用自主化直角的方法對所得到的數據進行修整。

2.4 無人機航空拍攝測量技術在外業補測方面的應用

在操縱無人機航空拍攝技術對某一個地區進行地形測繪時，如果有一些地方比較隱蔽或者某些死角地方不能準確測量時，便需要人工進行后期的外業補測。為了保證測量結果的準確性，通常會將航空測量的結果與人工測量畫圖的結果進行部分的對比，如果有一些出入的地方，測量人員須要做進一步的核實與測量以保證最后結果的準確性。

3 無人機航空拍攝測量技術在地形測繪中的優點

3.1 可靠性高與反應能力快

在那個科技并不發達的年代，對于地形的測繪需要人工進行實地的測量。而某些地區存在了一定的危險性，這無疑為測量人員增加了工作的難度。但是無人機測量技術中，并不需要測量人員親自到危險的區域進行測量，所以不存在人員的傷亡情況。并且如今科技日新月異，無人機的遙感技術更是飛速發展，數據不精確、操作不便等技術都漸漸被克服，所以無人機航空拍攝測量技術擁有較高的可靠性。并且現如今的無人機操作簡便，對于升降地點、空氣環境等要求都比較低，升空準備往往十多分鐘便可以就緒。測量人員只需要在指定的位置進行操作，在作業區內工作一天便可得到上百平方公里的測量數據，所以無人機航空拍攝測量技術也擁有較快的航測反應能力。

3.2 拍攝質量高和局限性小

在傳統的衛星測量或者有人機測量中，受到許多因素的限制。比如：有些地區氣候復雜、常年積雪別且還受云層的影響，所得到的影像質量普遍都不太理想。而無人機航空拍攝測量技術擁有高精確度的拍攝設備，能夠全方面、多方位的進行拍攝，并且還能夠獲得建筑物多方位的高清分辨率影像，能夠提供較為精確的數據，所以無人機航空拍攝測量技術擁有較高的拍攝質量。如：（圖2）便是一張城鎮局部地區的航拍圖，可以看到它清晰的成像與全方位、無死角的拍攝結果。而對于拍攝的局限性來講，傳統的測量方式會受到地區或者安全性的影響。比如：在有人機進行拍攝的過程中，如果靠近邊境或邊界線容易受到國防的影響。或者是衛星成像時，容易受到云層和天氣的影響，并且也沒有無人機拍攝的安全性和保密性高。所以無人機航空拍攝測量技術擁有較小的局限性。

圖2 航空拍攝測量測繪無人機大比例尺地形圖測繪

3.3 地表數據快速獲取和建模能力強

對于無人機航空拍攝測量技術，系統因為自帶的數碼相機、數字彩色航攝相機等拍攝裝置可以更加快速的得到地表數據、超高分辨率數字影像和高精度定位數據，所以無人機航空拍攝測量技術擁有快速獲取地表數據的能力。而根據得到的以上數據，無人機航空拍攝測量技術有關的系統能夠生成直觀形象的可視化數據并且自動建立模型，有利于進行各類地區的地形測繪。所以無人機航空拍攝測量技術擁有較強的建模能力。

4 結語

無人機航空拍攝測量技術無疑是在地形測繪上的一個重大發展，在地形的測繪中，它能夠有效的完成各種地形、各種比例的測繪，并且無人機航空拍攝測量技術還能夠提高測繪結果的準確性。它更高的工作效率、更低的成本、更安全的手段都會是日后無人機航空拍攝測量更加快速發展并被人們廣泛使用的原因。但是唯一的不足之處便是在某些比例特別大的地形測繪中往往精確度不是那么高，這是需要科技人員日后攻克的難題。