无人机测绘地形图的技术应用

无人机测绘地形图的技术应用

郭建平

陕煤集团神木红柳林矿业有限公司  陕西省榆林市神木市 719300

摘要：近年来，随着社会建设的不断发展，无人机倾斜摄影测量近年来在地形图测绘中得到广泛应用，相比于传统地形图测绘方式，无人机倾斜摄影具有快速成图、低成本等优势。因此，本文重点研究无人机测绘地形图的技术应用，以更好地满足实际需求。

关键词：无人机；测绘地形图；技术；应用

前言：随着科技的不断发展，无人机技术在各个领域得到了广泛的应用。其中，无人机测绘是一项重要的技术手段，它可以为各种领域的地理信息提供准确的数据支持。无人机测绘地形图技术的应用范围非常广，包括城市规划、地质勘探、环境监测等等。目前，无人机测绘已经成为了国内外研究的重要方向之一。

一、无人机测绘地形图的技术的基本原理

无人机航测是一种利用无人机进行地面测量的方法，其具有高精度、低成本、高效率等优点，被广泛地应用于各种领域中。在无人机航测过程中，需要考虑多种因素的影响，如气象条件、飞行高度、航向、速度等因素对数据采集的质量都会产生影响。因此，无人机测绘地形图的技术的基础知识对于后续的应用研究至关重要。无人机航测的主要技术包括遥感影像获取、图像处理、地图制作等方面。其中，遥感影像获取是无人机航测的核心环节之一，主要包括相机设置、光电转换器选择以及成像参数的确定等方面[1]。同时，图像处理也是无人机航测的重要组成部分，它涉及到图像预处理、几何校准、数字化模型构建等方面的工作。最后，地图制作则是将采集到的数据转化为可视化的地理信息产品，其中包括地形图绘制、三维重建、空间分析等方面的内容。总之，无人机测绘地形图的技术作为一种新兴的发展方向，在未来将会得到更广泛的应用和发展。

二、无人机测绘地形图的技术的使用优势

随着科技的发展和人们对于地理数据的需求不断增加，无人机测绘已经成为了一种越来越受欢迎的应用。相比传统的地面测量方法，无人机测绘具有以下几个主要的优势：第一，无人机测绘可以实现高精度地图制作。由于无人机可以在高度上进行飞行，因此能够获得更加准确的位置数据，从而生成更为精确的地形图。同时，无人机还可以通过遥感技术获取更广泛的图像资料，进一步提高地图的精度和覆盖范围。第二，无人机测绘具有更高的效率。相对于传统地面测绘方式，无人机测绘需要较少的人力资源投入，并且可以通过自动化的方式完成大部分工作流程，大大提高了作业效率。此外，无人机还能够快速地到达指定地点，减少了勘查时间，缩短了整个测绘周期[2]。第三，无人机测绘具有更好的安全性能。由于无人机不需要人员参与现场操作，所以不存在人员伤亡的风险。而且，无人机的飞行速度快，能够更快速地下载采集到的数据，降低了风险系数。第四，无人机测绘具有较高的经济效益。与传统的地面测绘相比，无人机测绘成本低廉，且无需购买昂贵的设备和维护费用，因此成为了一种非常实用的经济型测绘工具。

三、无人机测绘地形图的技术应用分析 

（一）相机检校技术

在无人机测绘过程中，相机的成像质量是影响最终成果的重要因素之一。因此，对相机进行检校是非常必要的一项工作。本章将详细介绍无人机测绘中相机检校技术的应用和实现方法。首先，需要了解相机的成像原理和特点。常见的无人机相机主要包括红外线相机、可见光相机以及多光谱相机等多种类型。不同类型的相机具有不同的成像效果和适用范围，因此在选择相机时应考虑实际需求。其次，针对每种相机的特点，制定相应的检测标准并建立对应的检验流程。例如，对于红外线相机来说，需要注意其对温度的影响，因此需要对其进行热测试以确保其能够正常工作的可靠性；对于可见光相机来说，则需要对其色彩还原度进行评估，以便保证图像的真实性和准确性。最后，通过对相机的检校结果进行统计和分析，可以发现其中存在的问题点并采取相应措施加以解决。同时，也可以利用相机的性能参数来优化无人机测量方案，提高测量精度和效率。因此，相机检校技术是无人机测绘中的重要环节，它直接关系到最终成果的质量和可信度。只有通过科学合理的检校手段，才能够获得高质量的影像资料，为后续的数据处理提供可靠的基础。

（二）多相机集成技术

在无人机测绘领域中，多相机融合技术是一种重要的技术手段。该技术可以将多个不同类型的相机整合在一起，以实现更加全面的测量效果。这种技术的应用不仅能够提高测量精度，还能够降低成本并缩短工作时间。多相机融合技术的核心是图像拼接技术。通过对采集到的各种影像进行拼接，可以获得一张完整的地形图。同时，由于不同的相机具有各自的优势，如红外线相机可以在夜间或云雾天气下提供更好的成像效果，而可见光相机则更适合于白天拍摄。因此，多相机融合技术可以通过综合利用各种摄像机的特点来达到更高的测量精度。此外，多相机融合技术还可以用于地形图的更新与重建。当需要重新绘制地图时，可以使用已有的数据集作为基础资料，然后结合新的观测结果进行更新。这样一来，就可以不断完善地图的准确性和完整性，为后续的工作提供了可靠的基础。

（三）加密精度分析评价技术

为了提高测绘精度和可靠性，需要对测绘数据进行精确的分析与评估。其中，加密精度分析评价技术是一项非常重要的技术手段。加密精度是指测量值相对于真实价值的变化范围大小。通常情况下，测绘数据中的误差主要表现为两个方面：一为系统误差，即测量设备本身存在的偏差；二为随机误差，即由于外界环境等因素引起的不确定性所导致的数据变化。因此，加密精度分析评价技术可以帮助确定这些误差的大小及其来源，从而更好地控制和消除误差，提高测绘精度。加密精度分析评价技术主要包括以下几个步骤：通过对比不同时间点或地点的测绘数据来识别系统的偏差；利用统计学方法计算出测绘数据中随机误差的概率分布，并对其进行分析；结合实际需求制定相应的修正措施，以达到优化测绘效果的目的。加密精度分析评价技术的应用具有广泛意义，它不仅可以用于无人机测绘领域，还可以用于其他领域的数据分析和质量管理工作。例如，在制造业中，可以通过加密精度分析评价技术对生产线的效率进行监测和改进，从而提升产品品质和降低成本[3]。

（四）三维模型重建技术

通过对采集到的数据进行处理和分析，可以得到地面表面的精确几何形状和属性信息。三维模型重建技术是一种常用的方法来实现这一目标。三维模型重建技术主要包括点云提取、点云分类、点云融合等方面的内容。其中，点云提取是指从激光雷达或相机采集到的数据中提取出每个物体的位置坐标以及相关特征信息的过程；点云分类则是将采集到的点云按其类型进行分类，以便于后续的处理和分析；而点云融合则指将不同来源的点云进行合并以获得更完整的地表形态信息。目前，常用的三维模型构建软件包括Photo gramme try Studio、Point Clouds Pro等。这些软件具有强大的计算能力和图形化界面，能够快速准确地生成高精度的3D模型。同时，为了提高模型的质量和可靠性，还需要采用一些辅助工具如影像匹配算法、多边形分割算法等等。

四、结语

综上所述，随着无人机测绘地形图的技术应用，在地形图测绘工作中大比例尺地形图将更多采用无人机倾斜摄影测量技术，相比于传统地形图测量，它能够显著降低测绘时长，在费用上也更具优势。因此，可以预见到无人机测绘地形图技术将在未来发挥越来越大的作用，成为现代测绘领域的重要组成部分之一。

参考文献：

[1]孙德厚,黄昌胜,周海旭.浅析无人机倾斜摄影技术在大比例尺地形图测量中的应用[J].科学技术创新,2022(19)：56-59.

[2]朱正华.无人机倾斜摄影测量在矿山监测中的应用：以龙山建筑石料用灰岩矿为例[J].安徽建筑,2022(3)：170-171.

[3]顾广杰,张坤鹏,刘志超,等.浅谈无人机倾斜摄影测量技术标准[J].测绘通报,2022(03)：210-213.