无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

饶维伟

湖南恒瑞勘测设计有限公司 湖南 长沙 410006

摘要：如今无人机科技的飞速发展，使其在地形测绘中得到更广泛的应用，不但能高效的完成了地形测绘工作，科技的运用也最大程度的保证了数据的准确性。发展到现在的的无人机航空摄影测量，不但保证了地形测绘工作的安全性和灵活性，也解决了测绘工作中存在的质量和效率问题，使得测绘工作能顺利的开展完成。

关键词：无人机；航空摄影测量；地形测绘；应用

1 前言

在进行地形测绘的过程中，摄影测量技术的使用使得在实际工程开展的过程中，可以通过模拟测量的形式来对即将开展的工程进行辅助测量。但是，随着我国近几年来科学技术的不断提升，使得摄影测量技术在发展的过程中，逐步实现了数字化的改进，这也使得航空摄影技术在实际应用的过程中，其应用范围更加广阔。基于此，在进行实际应用的过程中，则需要对无人机航测技术的实际应用方式以及应用可行性进行探讨，这样才能够真正实现在应用无人机航测技术的同时，可以保证地形测绘工作的有序开展。

2 无人机航空摄影测量的技术

无人机的使用成本比较低，且调控调配比较灵活，拍摄范围也足够大，因此无人机的使用能够很大程度上解决小面积低空摄影测量有关的问题，并且还能够高效高质地获取高精度低空影像。无人机航空摄影测量的工作主要包括以下四个方面的内容：布置和测量野外像控点、获取测区影像数据、内业空三加密和数字测图。比较分析全野外数据采集的过程和无人机航空摄影测量成图方式后可知，无人机航空摄影测量所存在的误差是在相应的规范范围之内的。

3 无人机摄影测量技术的优势

3.1性价比高

无人机摄影使用的相关设备相对成本较低，但是给地形图测绘工作带来了极大便利，它不仅可以拍摄到地势气候环境险恶的、人力难以到达的区域，还可以大幅度提升数据的精准性和完整性，提升了工作质量，且缩短了工作时间，提升了企业收益，因此性价比极高。相比于传统的人工地图测量方式，无人机能够在一天之内测量十几乃至几十平方千米地形范围，因此，由于其极高的性价比和时效性，无人机摄影测量将会成为地形测绘的主要方式。

3.2响应能力强

众所周知，在无人机航空测量技术的实际应用过程中，由于无人机机械设备大多处于低空飞行的良好状态，因此不会受到不良天气状况和大气环境的消极影响，能在极大程度上精确快捷地采集到所需测量数据，并增强对所需测量数据的响应能力。与此同时，无人机航空测量技术可进一步借助当地局域网和计算机系统对所得到的数据信息资料进行实时有效的传输，借此方式快速有效地帮助地形图测绘人员获取航空拍摄相关数据信息和测量数据，进而快速绘制所需地形图。

3.3安全性高

传统的卫星遥控技术地形测量方法极易受云层和地形的影响，出现一系列测量误差，严重威胁着地质科研人员和飞机驾驶员的生命安全。为了有效地改善这一现状，测绘企业需要引进无人机摄影测量技术，无人机不会受到飞行高度和地形的影响，其测量精度相对较高，能有效提升测量效率，为测量工作的安全提供保障。

4 无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用

4.1像控点的布设

在无人机航空摄像测量技术应用过程中，像控点布设是首要环节，以网点布设和像片控制点测量为主，在具体网点布设过程中，可以根据航空拍摄线路跨度来将区域肉点划分为四条基线。在不规则区域网点布设时，需要将不均匀凹凸位置进行平高点的补充布设。在具体像片控制点测量环节中，采用GPS控制节点，并对起算点和检测点进行测量，利用接收设备和控制手簿等，将其纳入到整体网络RTK控制系统中，根据RTK运行特点来开展像控点测量。具体可以提前将整体区域内像控点设定为平高点，在统一的CORS网络内，合理设置RTK流动站，以此来保证数据控制终端与无人机航拍数据之间的有效传输。在RTK测量流动站运行观测效果与标准要求符合的基础上，需要根据相应区域地理坐标，具体对测量手簿流动站点运行参数进行平面、高程收敛精度及参数的设置，以此来保证参考站点数据的稳定通讯。在具体进行像控点布设过程中，要对无人机及数码摄像设备进行初始化设置，获得无人机及数码摄像设备固定解后，在每个站点设定三次观测频率。

4.2空间三角测量

结合当前我国地形测绘活动使用无人机测绘技术的实际情况来看，整个测绘活动需要使用空间三角测量技术，保障测绘活动的精度。一般来说，这项技术的应用主要是依托于空间三角模型，并结合相关理论合理布设加密点，完成后续的测量活动。在布设加密点的时候，通常要选择测量区域内比较突出的位置，同时还要专门标记各个加密点的距离。比如在比例尺为1：1 000的时候，加密点距离表现在地图上应该控制在1mm以上。在对河道、山谷等区域进行测绘时，可以考虑提高航测节点的标准高度差，以保证测绘活动的稳定性。在完成加密点布设活动以后，就可以进行空间三角测量工作，具体的测量工作包含多项内容，主要有前期准备、定向确定、测量数据传输。在这个过程中，各测绘人员应该充分控制航测像素精度，并且还要根据实际情况来灵活调整精度控制水平。

4.3测量数据的立体采编

通过无人机航空摄影测量获取数据之后，就可以利用业内的立体信息将所测区域的地形数据信息进行采编与管理。如果要想保证测量数据的立体采编的准确性与可靠性，就应该通过手动方式采编等高线和水涯线等十分重要的信息，而其他普通信息就使用计算机进行立体采编。需要注意的是，这一环节要严格精确控制物体线节点与地形结构数据等，并且要严格确定无人机航空摄影获取的数据是十分精确的数据，否则可能会影响立体采编的准确性。如果是进行房屋结构的信息测绘，则首先应该处理房屋外部边缘轮廓，对房檐边或者轮廓等进行校正以便确保数据测量的准确。如存有无法进行测量的区域，要标记好，以保证地形测量的准确性与整体性。

4.4空中测量盲点的外业补测

无人机航空摄影测量中，内业数字化测图的主要步骤是航空摄影测量空三加密作业，外业工作的主要内容是像片控制点联测、像片调绘和综合法测图。内业的密测图控制点是指在像片中的控制点基础上，应用空中三角测量方法，推测出测图控制点、平面坐标和高程。地物地貌测绘的主要工作是全野外调绘后测图和内业负责判断测图。外业需要对照、补测和补调测图。此外，测绘人员利用仪器测绘地物地貌的过程中，需要和已描图接边，将测完和检查完的图从仪器中取下来。

4.5航空摄影的立体采编测量

所有的东西都存在一定的缺陷，空中测量也不例外。再先进的技术也无法保证能检测的全部的地形情况，无人机空中摄影测量也有着一定的局限性，要想对地形进行更好更全面的了解，尤其是一些隐蔽部位的地形，这些都是空中测量的盲点，想要弥补这些缺陷就需要结合人工测量的方法，对无人机测量的数据和人工补测的数据进行分析比较，互相验证数据的准确性，看误差是因为什么情况产生的，人工补测和无人机摄影测量两者互相结合，能最大限度的保障测绘结果的准确性。

5 结语

综上所述，无人机航空摄影测量技术是我国地形图测绘工作的重要技术，对于我国地形图测绘工作有积极作用。社会各界对于无人机航空摄影测量技术的期待性较高，其能够更好的提高测绘的真实性和准确性。基于此，相关技术人员和部门应该引起重视，利用无人机航空摄影测量技术的种种特征进行测绘，不断加大研发力度，继续完善无人机航空摄影测量技术，更好的发挥其技术的优势，从而达到预期测绘的效果。

参考文献

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