無人機在大比例尺地形測量中的應用

張少鵬

摘要：隨著時代的發展，無人機技術已經在地形的測量測繪工作有著廣泛的應用，當前已經成為地形測量與測繪工作的最主要手段。無人機是當今社會重要的科技產品，近年來在我國的發展十分迅猛，已經有很多無人機公司為我國制造出技術水平一流的先進無人機。無人機技術的重要應用是偵測技術，在民用與軍工領域應用非常廣泛，對于民用無人機，其主要應用于對地形的測量與測繪工作。本文通過對無人機測量技術的介紹，并分析其攝影測量技術在大比例尺地形測量領域的應用。

關鍵詞：無人機;大比例尺;地形測量

1無人機航空測繪原理

為了能夠有效地分析以及探索無人機測繪技術，相關人員首先需要對無人機測繪技術的原理進行明確以及了解，在實際的無人機測繪過程中，大部分的技術原理都是依靠于中心投影的投射變換技術以及投影幾何反轉原理。投射變換技術是一種應用于航空攝影的技術，該技術主要的目的就是為了能夠讓單相片攝影得到良好的處理，而投影幾何反轉原理則是應用于無人機對立體地形進行測量以及繪圖。在實際的測繪過程中，無人機能夠通過自身所擁有的高清攝影技術來對地面地形以及固有物的三維坐標進行確定和測量，并且將這種坐標轉換成為對應的數據反饋到后臺系統之中，相關人員在接受到反饋的數據之后就能夠清楚地了解到測量地點的地形以及固有物的實際情況，經過自身的技術來對數據進行處理，最終就能夠將這種數據轉變成為對應的圖。這類圖在經過后期工具的修正以及調整就能夠生成擬真地形圖，從而完成整體無人機測繪工作，最終完成一個地形地貌的圖像輸出工作。

2無人機測量技術的優勢作用

2.1辨識度高

在地形測量中，無人機的拍攝功能是無人機測量的主要技術優勢，能夠從多角度對測量地形進行拍攝，有效解決了無人機拍攝的遮擋問題。此外，同構紅外線技術的應用，能夠讓無人機在各種環境下進行拍攝，通過數碼成像設備的應用提高了攝影的分辨率。

2.2靈活性強

隨著無人機制造技術的發展，能夠在各種條件下滿足機動靈活的需求，尤其在電力巡線以及安全防務中，無人機的靈活性減小了對環境的要求，能夠滿足各類惡劣環境中的地形測量工作;而且無人機向著小型化發展，活動的范圍也在不斷加大，這將促進無人機在更多領域中的應用。

2.3有效的提高工作效率

通過無人機航測技術，首先是可以全面監測地形的真實情況，同時可以提高工作效率，以前測量一塊復雜的地形必須耗費大量的人力物力，但是用無人機測量技術就可用幾個人進行簡單的操作就可以完成，雖然說后期圖像處理比較麻煩，但是整體來說，無人機的航測把測繪技術帶上一個新高度，至于面臨的一些測量和后期處理的問題，這就要無人機在硬件上進行改進，應該把無人機技術和全自動測量儀技術相結合，這樣就能在航測上得到很好的進展。

2.4監測結果更加直觀化

以前的測量只是通過不同的數據用圖形表現出地形的各種狀況，無人機的航測就相對于直觀，不光能測出各種地形數據，而且還能夠用真實的圖片表現出來，這樣大大增強工作人員對地形的分析能力。但是，在分析測量信息的過程中，工作人員必須仔細比對，不可在不懂得地方用自己的經驗去判斷數據，這樣很容易造成分析錯誤，所以在航測的后期信息處理方面工作人員應該多加注意。

3無人機在大比例尺地形測圖中的應用分析

3.1攝影分區和航線布設

在劃分航攝分區時需要遵循這幾個原則：分區界線需要和圖廓線相應;而分區中的地形高差不得>1/6的對應航高;需要確保地形高差和航線的直線性的，就需要盡量確保分區的跨度，可以廣泛的覆蓋到全部攝區;在地面高差發生突然的改變時，地形特點的區別明顯并且存在特殊需求時，能夠不根據圖廓對攝影分區進行劃分，在進行航線布設時需要按照這些標準進行：通常情況下的航線與圖廓線飛行是東西方向平行的，在一定的條件下也能夠朝著南北方向飛行或者是隨著線路、河流與海岸線飛行;所曝光的位置最好通過數字高程模型根據地形起伏的形狀展開設計（所設計的航向重疊度最好≤65%）;在對水域、海區進行攝影時，最好防止主點落水，并保證全部島嶼都能全面覆蓋，同時可以建立立體像對;對于攝區的邊界部分規定的覆蓋標準為航向覆蓋大于攝區邊界線不得小于兩條基線，而超過攝區邊界線的位置通常不得低于整個范圍的50%，在方便施測像控點實施且不妨礙內業順利加密的情況下，一旁的覆蓋面超過攝區邊界線不得低于整體范圍的30%。

3.2地圖地形數據資料的收集

分相技術在無人機測量技術中應用得非常廣泛，測繪施工人員應該按照當地的具體范圍，增加地圖地形的數據收集能力。第一步，測繪人員務必重點掌握所測區域的地形全貌，不得在沒有了解地形狀況的情況下貿然應用無人機，這樣才能在增強無人機測量效率的情況下，保證無人機航測技術在使用過程中的安全性，進一步確保測量數據的準確度。第二步，在實施測量工作時，應該規劃監控點和發射點，保障無人機在運行期間按照安全運行的途徑展開施工作業。最后，在收集地形信息資料時，還應該按照地理地貌的特點規劃路線，而對于地圖上所標記的不當信息應該立即更改，預先做好無人機運行過程中的應急問題處理方式，讓無人機測量技術可以更有效的開展。

3.3無人機傾斜攝影測量

無人機傾斜影像測量主要指的是在建筑工程竣工階段的測量中使用到的一種測量方法，這種方法具備很多優點，首先就是能夠呈現出比較真實的立體效果，能夠反映出比較真實的影響。第二點，提供的信息內容比較豐富，這樣就更加有利于建模工作的進行，提供更加豐富完整的紋理信息，第三點就是能夠實現高精度的測量工作，無人機傾斜攝影測量工作的優點就是能夠獲取建筑工程竣工地形的測量圖紙，這種獲取方法相對傳統的方法更加快速、高效、精確，同時還避免了傳統測量中動用大量人力物力的弊端，使得測量過程非常簡便易行，生產效率也能夠得到有效提高。同時還能夠為之后的規劃工作提供非常豐富的信息，幫助有關部門進行決策工作，綜上，無人機傾斜攝影能夠在建筑工程中取得非常廣泛的應用。

結束語

無人機在測量工作已經是一項非常成熟的技術，利用好無人機的優良特性，可以給工作帶來極大的好處甚至再某些工作能取得突破性進展。由于無人機測量技術的不斷發展，地形測量水平也將不斷提升，應用的范圍也將不斷拓展，將各種優秀的技術與無人機測量技術的融合，必然會推動無人機測量技術在更多領域中發揮更高的應用價值。

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