測繪工程中無人機攝影測量技術應用分析

文／鄒曉輝 山東智維勘測規劃設計有限公司 山東濟南 250014

引言：

隨著科學技術的飛速發展，我國的航空拍攝技術取得了長足的進步，而無人機航測技術的應用也變得更加普及，尤其是在測繪工程地形測量方面，它的出現極大地改善了傳統攝影技術的清晰度和測量的便利性，使測量工作的質量和效率更加可靠，而且還能夠更加精準地測量出測繪工程的地貌。在測繪工程勘探領域，地形測量具有非常重要的作用。在測繪工程地形測量工作中，為了確保測量結果的準確性和可靠性，必須采取有效措施。目前，無人機航空攝影技術的應用已經大大改善了這一過程，它不僅可以有效地避免以往存在的缺陷，而且還能夠最大限度地提高測量信息的可靠性。為了更好地完成測繪工程地形測量工作，應當加強對無人機航空攝影測量技術的認知，結合實際情況和測量目的，科學有效地運用這項先進技術，以提高測量效果[1]。新時代，我國科學技術快速發展，民用無人機技術越來越成熟，隨著無人機應用的平民化和智能化，無人機傾斜攝影測量技術作為測繪新技術近些年來應用越來越多，在地形圖測繪、城市規劃、歷史遺跡保護、交通和土木工程等領域的應用越來越廣泛。無人機傾斜攝影測量構建的實景三維模型具有可視化、真實感強、精度高和可量測的特點，在測繪工程中應用無人機傾斜攝影測量實景三維模型，將有效提升施工管理水平。

1.測繪工程中無人機攝影測量技術概述

1.1 無人機航空攝影測量技術原理

隨著無人機航空攝影測量技術的不斷發展，它已經成為測繪工程地形測量工作中不可或缺的一環，大大提高了測量的精準度。這項技術包括高空拍攝、視頻影像傳輸以及遙控遙測等多種功能，使得測繪工程地形測量工作更加高效、準確。通過利用無人機、地面控制站和數據處理系統等技術，可以實現對無人機航空攝影測量的高效、準確的應用，從而實現對地表環境的全面監測和評估。利用無人機作為基礎，結合機載遙感設備，可以收集到各種數據影像信息，包括輕型光學相機、高分辨率CCD 數碼相機等，經過精心的數字化處理，將這些數據轉換成符合相關規范的地圖，從而滿足各種應用場景的需求，最終形成具有特定比例尺的地圖產品。無人機傾斜攝影測量技術是在無人機平臺上搭載不同角度的多鏡頭相機的同時，獲取多個角度的影像 數據；或者搭載單個相機，變化相機角度，多次拍照獲取其多個角度的影像數據。其技術原理不同于垂直航空攝影方式，垂直航空攝影相機主光軸垂直向下，對地物的側面信息采集較少，無人機傾斜攝影測量技術解決了這個問題，通過無人機超低高度飛行，多相機、多角度攝影或單個相機多角度攝影，獲取地物頂面和側面的高分辨率、高清晰度影像，通過數據處理構建實景真三維模型。

在使用無人機進行航拍時，這項技術的操作非常復雜且專業。因此，必須根據實際情況和需求來選擇合適的無人機，并對測量方案進行科學有效的改進。還必須收集測量區域內的數據，設計和分配無人機設備，以便制定出最佳的航拍路徑。這些信息對于進行測量工作至關重要。在使用無人機進行航空攝影測量時，測量人員需根據當前的地形狀況，制定合理的飛行路徑。為了確保飛行的安全性和穩定性，必須盡可能減少由于不確定因素導致的干擾，從而提高測量結果的可靠性。為了能夠順利地完成低空攝影任務，測量人員必須根據控制點的位置和分布情況，收集必要的數據和圖像，然后對這些信息進行深入研究和處理。隨著無人機航空攝影測量技術的發展，DEM 和DOM 的數值分析變得越來越重要，因此，對測量結果的精確性進行控制，以便將其轉換為可視化的數字圖像，從而為后續的研究與實踐提供可靠的基礎。

1.2 無人機航空攝影測量技術應用內容

一般來說，使用無人機進行航空攝影測量時，必須牢記其主要功能，并根據實際情況靈活運用。這能夠有效地提升測量數據的精度和可靠性。此外，由于無人機航空攝影測量是當前測量領域的熱門話題，因此，必須加強對它的理解，清晰地定義測量目標，以便更有效地完成測量任務。一般來說，無人機航空攝影測量技術的應用可以涵蓋多個方面，其中最重要的是以下幾方面內容：DEM（數字高程度模型）是一種高級的無人機航空攝影測量技術，它可以根據X、Y、Z 三個參數，以及相關的數據，來構建出一個精確的地形坐標系，以便更好地了解該區域的地貌特征，實現有效的數據采集和分析。DOM，即數字正射影像圖，是無人機航空攝影測量技術的核心部分，它不僅可以幫助更好地獲取圖像信息，還可以幫助進行地形圖形的校準，從而更好地滿足DEM 的需求。

1.3 無人機航空攝影測量技術的優勢

與傳統測量技術相比，無人機航空攝影測量技術具有顯著的優勢和價值，可以有效地保障測量工作的質量。第一，它可以實現對地理信息的實時傳輸，從而提高測量精度和準確性。此外，它還能夠保證地理信息的及時性和科學性，從而更好地滿足用戶的需求。通過三維轉換處理，可以將各種地理信息數據轉化為立體的圖像，從而更好地展示出它們的特征和功能。第二，與傳統技術相比，這項新技術具有極大的靈活性。它可以使用各種高精度數字化成像儀來實現垂直、傾斜等復雜的測量任務，從而大大提升了測量的效率和準確性。利用無人機進行測量，不僅可以根據測量區域的地形特征，提前制定出最佳的航線，而且可以采用自主飛行模式，從而大大提升了測量的效率和精度。第三，利用無人機航空攝影測量技術，可以大大降低測量成本，而且這種技術的整體效率也相對較高。通過運用先進的技術和手段，不僅可以提高測量的準確性，還可以縮短測量的時間，從而有效地推動測量工作的順利完成[2]。

1.4 無人機航空攝影測量技術重要作用

在測繪工程地形測量中，無人機航拍技術起著至關重要的作用。它可以幫助我們更加清晰、準確地獲取測繪工程的實際狀態，從而更好地反映出測繪工程的特征和特征。此外，它還可以提供精確的圖像和數據，更加清楚、準確地了解測繪工程的狀況。隨著無人機航空攝影測量技術的不斷發展，它能夠構建出準確的三維模型，從而更好地反映出測繪工程的實際狀況，并且為后續的勘探活動提供有力的支持。隨著無人機航空攝影測量技術的不斷發展，它可以提供更加豐富多彩的數據，從而使得測繪工程地形信息等可以以二維形式展示出來，而且可以進行全面的測量和分析，從而為測繪工程開發利用提供了可靠的保障。通過有效利用無人機航空攝影測量技術，可以大大提升測繪工程開發利用的效率。無人機航空攝影測量技術可以提供準確的數據和圖像信息，使工作人員能夠更加清晰地了解測繪工程的地形、地貌特征，從而有效地提升測繪工程管理的效率[3]。

2.測繪工程中無人機攝影測量技術應用分析

2.1 無人機航空攝影技術

當使用無人機進行航空拍攝時，應根據實際情況和測量環境的特點，合理地選擇適當的無人機。為了提高拍攝效果，通常會使用P700E 型號的無人機，以減輕其負擔，提升拍攝質量。經過精心的測量，使用GPS 技術來精確定位。我們還根據地面的分辨率，制定出了適當的飛行路徑，以便更準確地拍攝測繪工程的景色。使用無人機拍攝航空照片的時候，通常會沿著圖像的中心線來安裝。

2.2 像片控制測量

經過精心的規劃和設計，在測量區域內安排了平高像控點，以便更好地滿足無人機飛行拍攝的需求。這些像控點的安排不僅考慮到了空間上的視野，還考慮到了實時的環境變化，從而使得整個測量過程更加高效、準確。當前，由于像控點的數量眾多，因此，必須采取有效措施，以小木樁為主要標志，以促進無人機的拍攝。因此，在使用無人機航空攝影測量技術時，像控點的重要性不可忽視，必須加大對它們的關注和重視，以保證測量結果的準確性和可靠性。第一，為了確保無人機拍攝工作的質量，應當科學選取控制點，并根據實際測量區域的情況和測量要求，確保控制點的布置是合理有效的。在線狀地物交角良好的交點上或者點狀地物中心，可以安排控制點，以達到最佳的拍攝效果。第二，為了更好地完成無人機航空攝影測量，必須全面掌握控制點的整理工作。這包括對測量區域的正面、平高點以及高程點的精確控制。在這個過程中，必須以控制點的刺孔為基礎，來完成地形繪圖。一般來說，會清楚地指定圓形的直徑，大部分都是7mm。還會把平高點的顏色設定為紅色，把高程點的顏色設定為綠色，這樣可以為無人機航空攝影測量技術的后續應用提供重要的依據和保證。第三，為了確保測繪工程地形測量的準確性和可靠性，應當采用GPS-RTK 測量技術，對控制點進行實時觀測，并對其高程進行嚴格檢驗，以確保測量過程的連續性和準確性，從而提升測量質量[4]。

2.3 空中三角測量

隨著無人機航空攝影測量技術的發展，空中三角測量也變得越來越重要。為了更好地處理這些數據，采用了先進的數據處理系統，它可以有效地抑制外界的干擾，同時可以按照規定的范圍內，精確地完成內部和外部的定位，形成一個高度專業的LAN，并且可以將這些數據轉換為可靠的信息，以便更好地處理加密點的結果。使用華測Pix4Dmapper 航測數據處理系統，不僅可以顯著改善測量工作的質量與準確性，還具備極強的操作速度，極大地縮短了測繪工程地形測量的耗時。在很多特殊區域進行工程測繪時，單純依靠常規 無人機拍攝測量，無法滿足測繪工程的實際需要。此時，要考慮通過三角測量的手段完成測量，以此得出更加準確的測繪數據。此外，該系統還具備快速、專業的優勢，是數字空中三角測量的首選。通過利用系統的強大自動化功能，不僅可以將圖像信息轉換為二維地圖和三維模型，而且還可以大大提升測量的效率和準確度[5]。

2.4 數據采集

在無人機航空攝影測量領域，為了確保數據的準確性、可靠性，MapMatrix 全數字攝影測量系統被廣泛應用于各種測量任務，以確保獲取的數據具有可靠的可信度。通過使用MapMatrix 這款全數字攝影測量系統，能夠顯著減少傳統測量方法的局限性，同時也極大地提升了測量的精確性。這款系統的自動化水平極高，為無人機航空攝影測量的實際應用提供了強有力的支持。在數據收集、特別是數字產品創作的過程中，為了實現高效的立體模擬，必須采用DLG（三維可視化）技術，以及空三加密的原則，在測量工作站實施精確的構建，以確保最終結果的準確性。接下來，需要創建一個立體模型，然后根據需要創建相關的數字線劃圖。最終，需要進行室內判讀測圖，并將這些線劃圖精確地呈現出來。

2.5 外業調繪

與傳統測量技術相比，無人機航空攝影測量技術具有更高的效率。然而，在使用這項技術時，需要注意避免外界因素對測量結果的影響，以確保測量結果的準確性和可靠性。為了提高地形測量的準確性，在實際操作中，需要進行外業補測和調繪工作，以確保無人機航空攝影測量結果的準確性。在這一過程中，測量人員需要全面掌握測量中的關鍵點和難點，并及時發現隱蔽性較強的測量區域，通過外業補測的方式，提高測量精度，避免出現較大的測量偏差[6]。

2.6 其他注意事項

使用無人機航空攝影測量技術時，必須牢記并嚴格遵守相關的操作規范，以確保測量結果的準確性和可靠性。因此，必須根據測繪工程的地形特征，采取有效的措施，精確控制和調整測量數據，以確保測量的準確性和可靠性。為了有效減少數字化圖像的邊緣變形，測量工作者應該及時糾正數字偏差，并且定期檢查無人機航拍設備的性能，以確保測量結果的準確性和可靠性。采用先進的自動化操作模式，充分利用現代化技術和信息系統，對所測測繪工程內的定向點進行科學合理的分配，不僅能夠確保測量結果的準確性，還能夠有效防止數據出錯，從而大幅提升測量質量。在這個過程中，測量人員必須對數據進行加密處理，以確保它們的安全性[7]。

3.強化測繪工程中無人機攝影測量技術應用的保障措施

3.1 積極改善、優化網絡使用環境

在特殊的測繪系統中，專家在使用新的測繪技術時，應注意優化網絡環境，即選擇適當的傳輸方法，以確保測繪數據的穩定性。以大面積監測和測繪為例，為了確保監測和測繪環境的安全，特派團專家采取了以下措施來確保穩定的傳播，即改進過濾設備、放大設備、天線網絡和其他設備。

3.2 提升設計方案可靠性

首先，監測和測繪技術的實施方案應根據現場的實際環境進行設計，以確保監測和測繪數據的可靠性。其次，圍繞施工的新監測和繪圖技術建立完整和可靠的模型，以確保設備能夠在監測和繪圖過程中有效適應，從而提高監測和繪圖數據的準確性，確保新監測和測繪技術的應用效果[8]。

3.3 提高測繪人員綜合素養

首先，測繪人員要進一步提高原有的技術能力。一方面，設計部門要深入了解當前測繪部門的資質水平，做好相關工作的測算。另一方面，管理人員應該根據結論和觀察結果組織員工學習新的想法、技能和經驗，以確保團隊能力的整體質量。需要注意的是，設計部門應在新測繪技術指導下開展各種培訓活動，以提高團隊人才的適應性。其次，設計部門應改善招聘問題，即尋求基于現代考試和繪圖的綜合人才，以填補原有技術標準的不足，提高專業團隊的重要性。

3.4 增強管理人員統籌能力

首先，管理人員應意識到新的監測和測繪技術在測繪中的應用價值和重要性，然后通過開發自己的知識管理系統和行為來積極開發和調整這些技術。其次，建立嚴格的責任制，完善監測測繪制度的實施。單位應根據測繪新技術的實際情況，制定相關標準作為其應用方向。例如：根據原有標準，引入新概念，在一定程度上提高管理的總體規劃能力。最后，建立相關的反饋機制，即建立及時的信息系統，將所有監控計劃和地圖反饋給管理者。一方面，應該謹慎地改進監測和繪圖系統；另一方面，應該糾正錯誤的總體行動計劃，以確保項目的發展[9]。

結語：

在測繪工程地形測量工作中，為了確保測量結果的準確性和可靠性，必須采取有效措施。目前，無人機航空攝影技術的應用已經大大改善了這一過程，它不僅可以有效地避免以往存在的缺陷，而且還能夠最大限度地提高測量信息的可靠性。為了更好地完成礦區地形測量工作，應當加強對無人機航空攝影測量技術的認知，結合實際情況和測量目的，科學有效地運用這項先進技術，以提高測量效果。