無人機航空數字測量技術在地形測繪中的應用

傅成棟

摘要：本文結合西寧至成都鐵路線路部分工點，主要闡述了無人機航空測量技術的優勢，分析該技術在地測工作中的具體應用，希望可以給地測工作提供一定參考價值。

關鍵詞：無人機;航空測量;地形測繪

中圖分類號：P228 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）07-0095-02

0 引言

無人機攝影測量具有成本低、效率高、時效強、周期短、靈活性強的優點，特別適合小面積作業。隨著科學技術的發展，無人機續航能力也不斷提升，這樣就能夠高效率的獲取高分辨率的影像，進而提高地形圖測繪的效率。

隨著社會經濟發展，工程建設項目不斷增加，直接推動著地形圖測繪工作的穩步發展，這就對地測結果的質量提出了更高的要求。基于無人機航空測量技術存在諸多的優勢，越來越廣泛的應用到地形測繪中。無人機航空測量技術在地測工程中的意義是十分重大的。

1 項目概況

本次主要對新建的西寧至成都的鐵路線路部分工點進行測量，西寧至成都的鐵路線路全長841.8km，項目利用在建成九鐵路307.7km，利用蘭新高鐵西寧至海東西線路所24.9km，新建海東西線路所至黃勝關正線長度509.122km，其中青海省境內新建長度141.647km，甘肅省境內新建長度186.275km，四川省境內新建長度181.2km，由于鐵路線路選線的變化和部分航測圖滿足不了工點地形圖要求的測量精度，需要對華隆站特大橋及昂思多1號特大橋進行1∶1000工地地形圖的補測。鑒于整個補測范圍地形地貌過于復雜與特殊，如果采用人工測圖手段補測，其難度非常大，而且效率低、風險高。這就需要運用無人機航測量技術，進行小范圍大比例尺地形圖的補測，這不僅可以提升作業效率滿足工期要求，還能解決常規技術的不足之處。

2 無人機航測在地形測繪中的應用原理及技術流程

2.1 無人機航測原理

無人機航測是傳統航空攝影測量手段的有力補充，在小區域和飛行困難地區高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢。無人機航測系統主要包括：飛行平臺、飛行導航與控制系統、地面監控系統、機載相機設備、數據傳輸系統、發射與回收系統、附屬設備等。其通過無線電遙控設備或機載計算機遠程控制飛行系統進行作業，使用小型數字相機（或掃描儀）作為機載遙感設備[1]。

2.2 主要技術流程

利用小型無人機在航攝范圍內進行航飛，并對此區域進行像控點測量、空三加密、內業成圖、成果檢驗與分析，從而生成高分辨率正攝影像圖，根據此高分辨率正攝影像圖進行矢量化，得到所需地形圖[2]。其具體流程如圖1所示。

3 無人機航測技術在地測中的實際應用

3.1 像控點布設的應用

在地測工作中應用無人機航空測量技術時，要對像控點進行科學布設，該環節主要有兩個內容：（1）布設區域網點。（2）利用GPS對控制點進行測量。除此之外，利用網絡對流動站進行科學的設置，讓無人機與終端能夠時刻保持高質量的數據傳輸狀態，通過流動站對手薄運行參數進行測量，而在設置投影參數時，要根據地理坐標進行，使得整個通信數據更加可靠[3]。

3.2 三角測量模式

在觀測流動點的時候，一般都是采用三腳架對其測量，這種模式在設計的時候會從空中三角測量和加密點測量兩部分進行。前者就是讓目標區域的空地位置能夠突顯出來，然后對其標識距離進行合理控制。此外，在規劃自由邊緣位置時，其空中加密點測量需要在側線外進行，待空中三角加密點測量結束后，才能展開下一步測量任務。

3.3 補測操作的應用

應用無人機航測技術對地測展開測量，需要相關人員對測量盲點引起重視，對測量區域進行充分的考慮，然后根據區域位置科學的進行設計。為了讓盲區測量數據不會出現任何遺漏，就需要反復對比無人機航測技術所獲得的地測數據，一旦發現遺漏就要進行補測，只有這樣才能提高地測的質量和完善地測數據。除此之外，要想更好的處理測量誤差和降低誤差的出現，就要預訂參數和操作模式，這樣才能提高地測工作質量，讓無人機航測技術有效應用。

3.4 數字化測圖與繪圖技術

在地形測繪工作中采用數字化測圖，主要是對數字編碼、立體數據進行編輯和采集。在對數字地形圖數據分析的時候，可以采用CAD系統來編制出地形圖的主要任務，然后利用相關軟件轉化線形圖像信息，既而把構成的數字化模型作為一個準確的參考依據。

3.5 DOM工藝的應用

DOM主要是把無人機航拍回來的數字化圖片和不同階段的影像進行樣本采集，然后糾正其他影像因素而產生的失真問題，使得這些正射影像圖能夠更標準。具體操作就是無人機通過低空拍攝對信息數據進行相關收集，在完成這個步驟后，就要展開相應的定向操作，而一般情況下，定向操作主要分為三種，即內定向、相對、絕對定向，通過這三種方式來糾正數據和鑲嵌影像，最后在進行檢查，從而形成DOM成果。

4 結語

根據以上相關闡述和分析，隨著科技的發展，無人機航測技術已經成為全新測繪技術，該技術相比于傳統測繪技術來說，更具一定的優勢。同時，相比較于傳統航拍巡邏機，它在數據處理中的成本會更低，而且安全性能更高，把它應用于地形測繪中，不僅可以提高地測數據的準確性，還能從根本上降低地測成本，保證地測工作質量。

參考文獻

[1] 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.

[2] 張遠波，穆峰.無人機航空攝影技術研究[J].科技風，2019（24）：2.

[3] 梁運興.無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用探析[J].科技傳播，2018，10（14）：98-99.