关于无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用分析

关于无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用分析

梁娟

河北数景信息科技有限公司河北石家庄050000

摘要：航空数字摄影测量是基础地理信息采集的最有效手段之一。随着计算机技术的发展和微处理机的广泛应用，政府各部门对测绘资料的需求越来越大，对资料现势性要求越来越高，对资料所能包涵的信息容量越来越多。无人机航空摄影测量技术融合了多种先进技术，表现出较多应用优势，主要有体积小、重量轻、反应快、精度高、飞行条件低等技术特点。本文通过描述无人机高空航拍的摄影技术特点，来分析无人机高空航拍技术在地形测绘中的应用。

关键词：无人机；航空摄影；地形测绘

随着科学技术的快速发展，无人机航空摄影测量技术日渐完善，并被广泛应用于地形图测绘工作中，不仅测量操作方式便捷，而且采用航空拍摄法，测量视野广阔，能够满足众多地形图测绘要求。因此，对无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用方式进行详细探究迫在眉睫。

1.无人机航空摄影测量的技术综述

无人机的出现，解决了影响小面积低空摄影测量的关键问题，它能够运用最新的技术在最短的时间内获得最全面、最真实、最准确的数据信息，这将为建设与生产提供全面的参考。而且无人机成本低、机动灵活，这使它能够更加自如地拍摄不同的内容，降低建设成本。对无人机的利用主要有四个方面：野外像控点的布设和测量、取得测区影像数据、内业空三加密、数字测图四个重要步骤。其中内业空三加密是关键，它输出的内容主要是加密后影像、记录影像大地的坐标、DEM数据、各种坐标文件等，也就是，无论是什么影像，只要经过空三加密，就能够直接进行数字测图。而且通过现实的数据和案例分析可知，无人机航空摄影测量地物点平面位置间距的中误差满足TD/T1001-2012《地籍调查规程》的相应规范。

2.无人机航空摄影测量的特点

2.1操作简单，机动快速

与传统航拍相比，无人机只需运用遥感系统进行远程的控制也更容易操控，不需要专门建设升降场地，飞行过程简便，具有很高的灵活机动性。此外，无人机通常是进行低空操作，受气候条件影响较小，空域选择相对而言比较宽松，只要在一些较为平整的路面就可以实现无人机的起降。机上携带测绘系统也可迅速到达指定测绘区域，航测范围广大，航测结果精准。

2.2数据处理费用较低

与有人驾驶的飞机进行比较，普通巡逻直升机的价格是无人机的飞行平台和控制系统的总价五倍。并且无人机的控制人员要想考取飞行执照也非常的简单，大大的缩短上岗的时间。高强度的轻质量碳纤维复合材料是无人机的机身材质，在维修与保养方面显得更加方便。搭载的影像处理设备也具有很好的兼容性，在数据处理的方面也不需要太高的硬件配置，成本费用非常低。

2.3响应能力较强

在无人机航空摄像测量技术应用过程中，由于大多为低空飞行的模式，其可以脱离不良天气状况的影响，从而达到良好的数据响应能力。而无人机航空摄像测量实时数据传输的模式，也可以保证阶段地形测绘过程中获得几百平方公里的航空测量信息数据。

2.4数据获取及时

无人机航空拍摄数据的准确性较高，数据传输速度快，而且还可以将数字化图像转化为三维正摄影影像图。通过对数据图像资料进行可视化利用，能够为地形图勘测和应用提供有效的数据支持，同时，通过联合应用卫星遥感技术、航空测量技术等，能够保证地形测绘结果准确性。

2.5可靠性强

因为地质科研人员和驾驶人员不用在飞机上进行工作，所以不用考虑飞行时可能会发生人员伤亡的问题。近年来，我国的无人机都利用遥感系统进行遥控操作，而且随着计算机及航空技术的快速发展，令无人机在地形测量能力方面的可靠性取得更大的提升。

3.无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

3.1对像片的控制测量

在利用无人机拍摄测量地形的过程中，一定要确保采集各线状地形结构和物体线节点数据的准确性，进而提升内业立体采集信息的准确度。无人机在远程超控下，到达制定测绘地点，通过对提前布控好的各个像片控制点或者显著地标进行联合测控，通过系统导航测绘技术对该地区的地形信息进行全方位多角度的精准测绘。而后再结合航拍的各类图片资料和全球导航定位信息，高效利用航空拍摄的资料和测绘所得的多方位数据进行图形绘制，达到真实还原测绘区域地形。且与传统航拍不同，现代无人机航拍技术无需进行飞行路线设计和航线补给，且无需考虑地球曲率变化，航摄图片质量效果可直接检测出来，更为快捷便利。

3.2立体采编测量

从本质上分析，在完成空中三角测量以及像片测量之后，还需要对内业立体信息进行测量，并做好统一采编工作，其中在无人机拍摄测量的过程之中，需要从根本上保证地形结构以及物体线节点数据的准确性，然而因为受到诸多因素的影响，比如像等高线以及水涯线，需要采取人工绘制的方法才能完成采集工作。另外在对所在区域房屋结构信息进行测量的时候，还需要从房屋结构的屋顶边缘出发，采取外业测量的方式，实现对测量结果的纠正，并应用自动化直角完成改正工作，如果在内业采集中存在测量不到的现象，需要做好相应的标记，这样才能方便外业人员进行野外实测与信息数据的收集。

3.3空中三角测量

空中三角测量是常见的测量距离的方法，在航空摄像测量过程中，使用航空数码摄像器材进行空中三角测量可以精确的测量出地形的具体位置。通过实现编写好相应的程序，在实际运行中系统能够自动完成设置并计算出相应地形的位置，而不需要人工对其具体的航空数码摄像器进行内定向设置。编写空中三角测量程序的时候，首先，通过人工选择连接点来保存一定的数据，然后通过编写程序实现空中三角的测量，从而使相对定向顺利的完成。然后，分别对测量模型和测量航带进行连接的工作，再利用空中三角测量进行计算，将计算得到的连接点和像控点作为调试信息，按照一定的地形航空摄像测量比例尺绘制出相应的准确地形图。

3.4线划地形图

可采用进行测图工作前，需要建立相应的地面三维数字模型，进行定向规划。这部分乃是数字智能与人工合作的环节，需要测绘人员严格掌握任意地形制图的比例只是，熟悉制图准则和图样。测图时应注意，在河流、公路等线状物测图时，拐角应圆滑自然地进行过度，水系按照上游到下游的顺序进行绘制，房屋信息采集由先高层后低层，完整第五用封闭线测绘出来等等，这些都是地形图测绘工作中的重要注意事项和约定俗成的规则。

3.5外业补测的操作

在运用航空摄像测量技术，对此地区地形特征进行测量时，有一些航空摄像测量不到的地形结构、死角或者相当隐蔽的地理位置，通常要测量人员进行外业补测工作。在外业补测的过程中，为检查航空拍摄测量结果的准确性，常常会选取小部分的测量结果与测量绘图的结果进行比较。运用比较找出测量时的错误，并进行改正，或是对较隐蔽的或者有一定的测量困难的地形区域，进行补充测量，然后对结果进行对比，找出测量的错误，并且实施改正，从而确保测量结果的准确性。

4.结束语

随着我国经济社会的快速发展，城市建设、区域规划、交通、水利等重大工程对数据获取和应用需求的数量越来越大、质量越来越高、响应和更新速度越来越快，无人机航测遥感技术作为一种新型的测量手段，推动着地理信息获取向全天候、全天时、实时化迈进的步伐，其长远的经济效益是很可观的，该技术在全国范围内也有了一定的推广。利用航空摄像测量的技术，完成大比例尺的地形测绘工作，不但能够准确、高效、快速的完成地形测绘的工作，而且和传统的地形测绘技术进行比较，在一定程度上，也降低测绘成本。

参考文献：

[1]张颖秋.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].中国非金属矿工业导刊，2015.

[2]赵树春.航空摄影在大比例尺地形测绘中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，26：69.

[3]韩志晟.浅谈无人机低空摄影测量在南水北调工程中的应用[J].数字通信世界，2014.

作者简介：

梁娟，身份证号码：410182198402066022