無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用

摘要：在地形測繪工作中，通過航空攝影技術采集各種地理信息是重要的測量技術。近年來，無人機技術在我國的發(fā)展十分迅猛，發(fā)展出利用無人機技術開展航空測繪的新型測繪技術。這種技術應用更加靈活便捷，顯著提高了測量效率，也提高了地形測繪工作的安全性，因此，在地形測繪領域具有良好的發(fā)展前景。

關鍵詞：無人機;航空攝影;測量技術;地形測繪

一、無人機航空攝像測量技術在地形測繪中應用優(yōu)勢

1.1響應能力強

在無人機航空攝像測量技術應用過程中，由于大多為低空飛行的模式，其可以脫離不良天氣狀況的影響，從而達到良好的數(shù)據(jù)響應能力。而無人機航空攝像測量實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪Ｊ剑部梢员ＷC階段地形測繪過程中獲得幾百平方公里的航空測量信息數(shù)據(jù)。

1.2數(shù)據(jù)獲取及時

在無人機航空拍攝過程中，可在保證傳送影響高精準性的同時，將數(shù)字化圖像轉(zhuǎn)化為三維正攝影影像圖，或者進行三維可視化圖像轉(zhuǎn)化。相關數(shù)據(jù)圖像的可視化應用，不僅可以為實際地形勘測工作提供有效的數(shù)據(jù)支持，而且可以通過與衛(wèi)星遙感、航空測繪等工作的結合，促使整體地形測繪精確程度得到有效的提升。

1.3機動靈活性

由于無人機內(nèi)部具有精度較高的數(shù)碼成像設備，其具有傾斜、垂直攝像兩種功能，這種情況下無人機就可以在缺乏專業(yè)起降區(qū)域的基礎上，開展正常的攝像測繪工作。相較于傳統(tǒng)航空攝像技術而言，無人機還可以通過預先飛行航線的設置，開啟自動飛行模式，從而在不良工況下保證良好的圖像拍攝精度。同時無人機可以通過多個地形測量航拍點的一次設置，在完成相應航拍點數(shù)據(jù)采集過程中將周邊區(qū)域地面情況進行實時上傳，從而提高整體工作效率。

二、無人機航空測量技術

2.1無人機航空測量技術工作流程

隨著無人機航空測量技術的發(fā)展和應用，由于其存在很多優(yōu)點，幫助我國工程測量解決了很多難題，促進了工程事業(yè)的發(fā)展。在使用無人機進行地面測量時，通常分為以下幾個步驟，如圖1所示。

2.2無人機航空攝影測量技術工作原理

在使用無人機航空攝影測量工作中，第一步選擇無人機類型，以實際工作為依據(jù)確定適宜的無人機。在選定無人機后收集資料，隨后調(diào)試無人機，對無人機航空公司攝影路線進行設計，以保障測量結果的基礎上制定最簡潔路線，這樣既保障了無人機飛行航線的安全性，又減輕了工作人員的負擔。需要注意的是，設定路線時必須對現(xiàn)場勘察。第二步、低空拍攝，以像空點分布情況為依據(jù)獲取相應圖片和數(shù)據(jù)資料，再對獲取后的資料進行修正與處理。最后、應用DEM和DOM處理像控成果，檢查獲取的最終結果，再制作成DLG，獲得最終信息并檢查提交。

三、無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用

3.1 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(qū)域網(wǎng)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(qū)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(qū)域呈現(xiàn)不規(guī)則特征時，則應該在區(qū)域網(wǎng)布設時，對其拐角區(qū)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(xiàn)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(wǎng)絡系統(tǒng)來與GPS-RTK系統(tǒng)實現(xiàn)較好的聯(lián)動，保證像控點測量活動的精準性與全面性。

3.2 空間三角測量

結合當前我國地形測繪活動使用無人機測繪技術的實際情況來看，整個測繪活動需要使用空間三角測量技術，保障測繪活動的精度。一般來說，這項技術的應用主要是依托于空間三角模型，并結合相關理論合理布設加密點，完成后續(xù)的測量活動。在布設加密點的時候，通常要選擇測量區(qū)域內(nèi)比較突出的位置，同時還要專門標記各個加密點的距離。比如在比例尺為1：1 000的時候，加密點距離表現(xiàn)在地圖上應該控制在1mm以上。在對河道、山谷等區(qū)域進行測繪時，可以考慮提高航測節(jié)點的標準高度差，以保證測繪活動的穩(wěn)定性。在完成加密點布設活動以后，就可以進行空間三角測量工作，具體的測量工作包含多項內(nèi)容，主要有前期準備、定向確定、測量數(shù)據(jù)傳輸。在這個過程中，各測繪人員應該充分控制航測像素精度，并且還要根據(jù)實際情況來靈活調(diào)整精度控制水平。

3.3 無人機數(shù)字化測量和繪圖技術應用

通過引入無人機測繪體系，使整個測繪工作趨于數(shù)字化與信息化。在獲取各類地形信息以后，先在相關軟件中進行地形數(shù)據(jù)的分析，結合當前我國地形測繪的實際情況，測繪人員通常使用CAD等軟件來完成數(shù)字化建模工作，并對各個地形信息進行相應的轉(zhuǎn)化，為后續(xù)進行圖像數(shù)據(jù)分析提供參考基礎。通常，這個過程由系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)和部分人工操作完成。當數(shù)據(jù)信息被導入系統(tǒng)后，系統(tǒng)可以通過自動配置來獲取DSM數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)濾波來優(yōu)化DEM地形圖像。然后整個系統(tǒng)就會依托于之前的工作來優(yōu)化航拍測量模塊，并及時糾正錯誤信息，獲取正射影像。

四、結語

新型無人機測繪技術的應用有效提高了地形測繪的工作效率，為我國的城市規(guī)劃、水利交通等基礎設施的建設以及各種工程項目提供參考數(shù)據(jù)。無人機技術在地形測繪領域中的應用也使我國的測繪行業(yè)向?qū)崟r化、全天候以及全天時方向的發(fā)展，并且能創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益，是我國地形測繪技術的主要發(fā)展趨勢之一。

參考文獻

[1]王磊.無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用探討[J].福建質(zhì)量管理，2017（8）.

[2]孫佳.無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用探析[J].地球，2016（12）.

作者簡介：姚博（1986.06.14），性別：男;籍貫：遼寧朝陽;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：工程師;職務：工程測量員;研究方向：工程測量、無人機航測。

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