无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用

无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用

孙际东

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摘要：目前，随着科技的进步，无人机航拍技术是我国当前在众多测绘工程测量中常见应用到的先进技术之一，其省时省力，可精准测量复杂地形条件下的工程数据，因此成为测绘工程的主要应用手段。本文对无人机航拍技术在我国当前不同领域中的应用展开研究，发现其具有较为广泛的应用场景，可充分适应不同测绘需求。并以某矿山工程的测绘作业为例，对无人机遥感测绘中的技术流程加以阐述，以期为测绘工作提供参考。

关键词：无人机航拍技术；测绘工程测量；应用

引言

航拍技术借助配备相机的无人机，为确保对多个目标进行详尽的角度测量，需采取多样化观测手段，精细调整观测方案。与传统的直立摄影方法不同，航拍技术能够突出测量目标与周边环境之间的高度对比，进而使得捕获的图像更为贴近实际情况，具有更高的真实感。

1无人机航拍技术概述

所谓无人机航拍技术，也可以被称之为无人机航拍技术，其组成部分主要为无人机飞行器、遥感传感器、通信技术等。相比较于以往所用的人工测量方式来说，无人机技术所具备的最显著特点就是可以节约大量的人力资源。与过去所应用的大型飞行器安装于装备上的制图作业相对比来看，小规模飞行器的操作流程更加便利高效，对于操作方面的要求也并不严格。在应用大型飞机的过程中，需要向相关部门批报，还需要进行审核，整个过程是十分繁琐复杂的。而无人机因为体积相对来说比较小，携带方便，因此可以节约大量的测量成本，尤其是在一部分地形较为复杂的区域中也可以灵活飞行，完成很多大规模飞机无法进行的测绘作业。现阶段，无人机航拍技术已经在地质测绘工作之中得到了大范围应用，主要涵盖了以下几种情况：如专门地图的绘制作业。在展开地图绘制作业的前期阶段，工作人员应该对目标区域展开航拍测量，以此帮助工作人员得到必备的数据与信息。还有一部分大规模桥梁、公路工程的建设工作，在正式进行前期也应该进行地形测绘。还有矿山、乡村的建设工作，都需要航空测量。随着我国旅游产业的高速发展与进步，无人机技术在测绘工作中的应用将会发挥出更加显著的价值，从而促使各个行业顺利发展。

2无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用

2.1航线规划设计

无人机在进行航空拍摄时，能够执行多视角的拍摄任务。因此，在矿山测量工作中使用无人机执行斜射摄影任务时，应当根据测量的具体要求，无人机的航拍高度和成像视角等变量已准确配置。为了保障测绘数据的准确性与效率，相关工作人员在测绘任务开始前必须对无人机的飞行高度和镜头间隔等参数进行调整,为了保障无人机航拍过程中参数配置的合理性与科学性，从而确保收集数据的精准度，借助这些数据结果，能够计算得出高精度的信息，从而实现对无人机航线规划和设计过程的优化，最终目标是获取全面且精确的矿山地理信息。

2.2GPS布设

在测绘作业中，全球定位系统（GPS）的精确配置显得尤为关键。通过GPS的精良配置，无人机捕捉的影像数据得以协调一致，进而显著提升了工作流程的效率。但是，实现高精度的GPS布设是必不可少的。紧接着GPS布设之后，信号接收环节随之展开，此阶段依赖于GPS系统进行设置，其目的是为了搜集无人机的绘图信息。在开启信号接收程序之前，无人机需确认其电源已达到充分供应。由于传统垂直摄影的信息采集密度较低，需要扫描更广阔的区域，这导致了拍摄周期的延长，进而提升了无人机对能源的消耗。相比之下，航拍技术通过多个摄影装置的协同作用，利用航拍技术，通过多个摄影单元的协作，能够在更紧凑的周期内实现多维度成像，从而显著减少拍摄所需的时间。这一点有利于减少无人机电源的压力，同时拓宽其拍摄区域，从而提升GPS部署的效率。

2.3图像采集

采集测绘图像数据是无人机遥感测绘最为重要的环节之一，在矿山测绘中，图像采集速度和数据准确度等均对结果产生影响。因此，在测量作业中，需要操作控制系统，根据无人机遥感测绘的基本原则，确保无人机顺利展开飞行拍摄，同时，应对无人机倾斜传感器进行调节，促使与垂直传感器相互协同，共同完成无人机航测作业，确保其按照既定飞行路线完成全过程拍摄，从而获得充足的多角度图像数据。根据本次矿山工程中的测绘情况，按照不同测区进行飞行，为保证测绘精度，创建３２ｋｍ的飞行距离，按照Ｈ２２６ｍ、Ｅ１０５．３６１３４、Ｎ３１．２５７９８４经纬度进行航测，基础飞行高度设定为２００ｍ。无人机拍摄相片的拍摄间距为１５８ｍ，保持良好的航向重叠度，航带间隔为６０５ｍ。在本次测绘作业中，拍摄路线中获得的相片数量为５６３张，经过去除姿态不良和模糊不清的图像，实际可用照片数量为５５２张。完成原始图像数据采集处理后，可以通过地面控制点进行二次采集，在本次飞行路线上，对应地面路线设置２５个控制点位，其中包括超过７个检查点，确保在不同飞行测绘区域中均匀分布，从而达到最佳的精准度。

2.4数据处理

完成图像数据采集后，应及时对其进行处理。首先，应展开重叠度检查和质量检查，判断此次无人机飞行过程中的高程误差能否控制在预设范围内。在本次工程中，针对矿山进行无人机遥感测绘，保持了像控点及基础控制点间在０．１ｍ以内的高程以及平面点误差，以确保数据的真实性与准确度。随后，对图像数据的影像畸变进行纠正，利用ＧＰＵ快速完成测绘作业，对图像中的数据偏移情况加以分析，最后根据畸变情况进行匀色处理，以便更好地识别图像。结合飞行影像数据创建数字正射影像图，并按照数字高程模型的方式在图像处理过程中获取单张的航测照片，随后，在系统中输入图像信息，并对软件加以纠正，以确保获得真实的测绘数据。最后，借助数字模型转换为投影，对图像加以编辑，从而获得正射影像图。

2.5外业航摄应用

工作人员在确定好拍摄环境范围的控制网络以后，就需要让无人机顺着设计好的路线行进并展开拍摄，并应用航拍技术来展开现场拍摄工作。在进行相关操作之前，工作人员必须对拍摄环境的实际情况与条件全面分析，还应该重点研究测绘范围中的地形条件与特点，以此来将特定的测绘条件为根据进行设计，不但应该对实际的测绘范围有效掌握。还应该对测绘地形、风向等多个条件进行考虑，精准地标识出无人机起飞的部位与下降的部位，对航空拍摄路线与各项指标信息科学规划。在做好充分准备以后，工作人员即可进行航摄工作，并依据设计好的计划进行外景拍摄。在此进程中，工作者应该严格控制好飞行图像的重叠性，不论是正方向或者是侧方向，都应该保障达到80％以上的重叠性，这样才可以使得无人机所拍摄出的图像信息可以符合测绘作业特殊性要求。

结语

综上所述，无人机航拍技术在测绘工程领域具有广泛的应用前景，但仍存在一些亟待解决的问题，如无人机平台的稳定性和续航能力、影像数据的处理速度和精度等。随着科技的不断进步，相信这些问题将得到有效解决，无人机航拍技术在测绘工程中的应用将更加广泛和深入。

参考文献

[1]黄李晶.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用分析[J].信息系统工程,2021(08):35-37.

[2]陈丽,孙康宁.无人机航拍技术在测绘工程测量中的应用[J].科技创新与应用,2023,13(26):164-167.

[3]张华阳,鲍健,王赛赛.浅谈无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用[J].网络安全技术与应用,2021(02):137-138.