無人機航空攝影測量技術在地形測量中的應用

田潤青

摘要：無人機技術發展成熟以后，替代了傳統載人飛機航空攝影，形成了無人機搭載高清攝像機展開測繪活動的新形式。這種新技術投入應用以后，在我國地形測繪領域中取得了較好的成就，提高了測繪活動的靈活性與安全性，具有較好的應用前景。基于此，以下對無人機航空攝影測量技術在地形測量中的應用進行了探討，以供參考。

關鍵詞：無人機航空攝影;測量技術;地形測量;應用

無人機航空攝影測量技術具有適應性與靈活性強、工作效率高以及易于操控等特點，因此，在當前工程建設中的應用較為普遍，能夠保障工程建設的質量，保障社會生產生活的正常運轉。在該技術的應用過程中，應對外業像控點的布設、航攝、像控測量、數據采集和調繪等各個環節進行有效控制，發揮該技術的價值與優勢，滿足工程建設的要求。

1 無人機航空攝影測量

無人機航空攝影測量是傳統航空攝影測量手段最有力的補充，它可以彌有效補傳統航空攝影測量手段的不足，具有靈活方便、快速高效、精細準確、使用成本低、適用范圍廣等特點。在飛行困難的地區和小區域進行作業時，有著成像快、分辨率高等優勢。無人機航空攝影測量被廣泛應用于國家重大工程建設、應急災害處理、地理監測、資源開發等方面，尤其是在地形測量、新型城市建設、突發災害數據測量繪制等方面具有廣闊的市場前景。

2 無人機航空攝影測量技術的優勢分析

2.1 無人機測繪技術也使得地形測繪活動變得更加靈活

無人機測繪技術在具體應用過程中，會使用到各個高精度數字化成像儀，同時也可以在垂直和傾斜等飛行狀態下較好地完成攝像工作。測繪人員在使用無人機的時候，會根據區域地形特點提前設置好飛行路線，同時還會采用自控飛行的方式來完成測繪過程。在進行具體測繪活動的時候，測繪人員會設置多個航測點，顯著提高了測繪活動的效率。

2.2 安全性

傳統的衛星遙控技術地形測量方法極易受云層和地形的影響，出現一系列測量誤差，嚴重威脅著地質科研人員和飛機駕駛員的生命安全。為了有效地改善這一現狀，測繪企業需要引進無人機攝影測量技術，無人機不會受到飛行高度和地形的影響，其測量精度相對較高，能有效提升測量效率，為測量工作的安全提供保障。

2.3 無人機測繪技術的使用還具有較為顯著的社會經濟效益

這主要是因為無人機的測繪技術的成本不太高，同時這項技術也充分融入了網絡技術、通信技術等各項內容。這也使得無人機航拍技術在具體使用的時候不僅僅能夠高效獲取各類地理數據內容，同時也具有較好的社會經濟效益。除此之外，無人機低空飛行攝影時，能夠獲取更大范圍的攝影影像數據，同時也縮短了測繪時間周期，具有較好的社會效益。

3 無人機航空攝影技術對地形的測繪

在對地質地形進行測繪時，無人機航空攝影測量技術是一項十分重要的測繪技術。它可以將GPS定位系統中的導航信息與無人機航空拍攝的影像資料充分融合，從而獲取對測繪范圍內地質地形的數據。使用無人機航空攝影測量技術，能夠對地質地形測繪的數據進行直接的記錄與保存。無人機對地形進行航空測量時一般將相片的控制點選在較為明顯的地區來獲得更加理想的數據。空中三角測量是使用無人機航空攝影技術對地形進行測繪的一項十分重要的內容，它的主要原理就是利用無人機對所測地區的地形地貌進行測量，收集其中的有效信息。在整個地形測繪的過程中，系統能夠根據所測地區的實際情況，對測量儀器進行相應的調整，但是在進行對地形的三角測量之前，也需要人工對測量參數進行調整，保證不同連接點更加符合地形測繪工程的需要。

4 無人機航空攝影測量技術在地形測量中的應用分析

4.1 像控點的布設

在引入無人機測繪技術的時候，應該先做好像控點的布設工作。在整個技術應用過程中，像控點布設活動是非常復雜的，其主要包括區域網布設和像控點測量。前者主要需要充分利用平高點技術，同時還要設置四條基線。如果對偏遠地區進行測繪，至少應該設置六條基線，并且還要布設至少兩條旁向跨度基線，切實保證整個測繪工作的精度。除此之外，當測繪區域呈現不規則特征時，則應該在區域網布設時，對其拐角區域額外布設平高點。后者則需要使用GPS定位、RTK技術等模塊來實現整個工作。這個過程需要測繪人員靈活使用各設備與工具，并使用網絡系統來與GPS-RTK系統實現較好的聯動，保證像控點測量活動的精準性與全面性。

4.2 像控測量

為了對地形的成圖范圍進行有效控制，應合理運用無人機航空攝影測量技術。工作人員應嚴格按照要求布設像控點，以提高像控測量的質量。以有效成圖范圍作為基本依據，對當前工程建設的實際情況進行分析，明確地形的范圍與中心。控制點的數量應依照實際情況2確定，通常在20個以上，并且地形的拐角和頂點位置是像控點布設的主要位置。然后根據無人機航空攝影測量技術的相關規范開展測量工作，確保像控點能夠滿足GPS觀測的需求。布設像控點時，需要注意控制高程位置的穩定性，選擇測量區域中視野較好的位置安裝接收設備，保障GPS觀測的實際效果，防止遮擋物等對接收設備產生干擾。通過規范化的像控測量，獲取高質量的近景與遠景成像。

4.3 空中三角測量加密

在無人機航空攝影測量過程中，無人機能與自動測量系統進行連接，應用計算機自動分析被測量目標的圖像信息，在攝影測量過程中不需要人工操作。但是，在利用三角測量確定目標區域地形的過程中，測繪人員需要合理地選擇測量連接點，以此為基礎進行后續測量，通過調試已選取完成的連接點和像控點，開展空中三角測量工作。

4.4 數據采集

采集相應的測量數據，也是測量工作的主要內容，其關鍵是保障相關信息能夠全面而真實的反映地形情況，并且數據采集的精確性與全面性是決定工程建設質量的主要因素。應以無人機航空攝影信息為依據開展數據采集工作。Mapmatrix軟件在立體影像模型中的應用較為廣泛，能夠對地形中的各地形要素進行深入解析，增強實際測量效果。另外，測量人員需要對采集的圖形信息進行標注，將點、線、面信息進行有效結合，實現對地形要素的分析，并采用分層存放的形式為后續工作提供便利。

4.5 內業數字化測圖

無人機航空攝影測量中，內業數字化測圖的主要步驟是航空攝影測量空三加密作業，外業工作的主要內容是像片控制點聯測、像片調繪和綜合法測圖。內業的密測圖控制點是指在像片中的控制點基礎上，應用空中三角測量方法，推測出測圖控制點、平面坐標和高程。地物地貌測繪的主要工作是全野外調繪后測圖和內業負責判斷測圖。外業需要對照、補測和補調測圖。此外，測繪人員利用儀器測繪地物地貌的過程中，需要和已描圖接邊，將測完和檢查完的圖從儀器中取下來。

5 結語

無人機航空攝影技術能夠很好地應用于地形的測量之中，對地形數據信息的獲取起著重要的作用。它具有時效性好、性價比高，受限范圍小，簡單、便捷、易操作等優勢。但無人機航空攝影測量在地形測量應用中仍存在著一些問題亟待解決，這就需要不斷加強相關技術的研發力度，促進無人機航空攝影測量技術在對地形的測量上獲得更大的發展空間。

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