测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析

测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析

张文文

（ 山东无形信息技术有限公司 山东泰安 271000 ）

摘要：无人机挂载倾斜摄影设备进行1∶500地形图测量，和传统的人工测量相比，无人机测量灵活、迅速，作业范围广。无人机倾斜摄影测量技术是无人机搭载多镜头相机对拍摄区域进行全方位、无死角的拍摄，经过内业差分处理制作出三维实景模型。倾斜摄影测量具有全面直观、高效、低成本、高精度等特点。本文基于测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析展开论述。

关键词：测绘工程；无人机；摄影测量技术；运用分析

引言

21世纪，科技发展日新月异，对社会各行各业都产生了极为重要的影响，倾斜摄影测量便是其中之一。它是通过飞行平台将传感器搭载起来，搭载的传感器数量并不限于1台，完成影像的同步采集，从而获得更为真实的地物方面的信息。这一技术具有自己独特的优势，因此被广泛应用，在经济建筑的诸多领域都可以见到其身影。

1测绘工程技术的发展现状

在当前阶段，测绘工程技术的发展情况主要有以下几方面的体现。①测绘工程技术已经伴随者计算机技术、机器人技术的发展开始走向智能化、机械化的方向，传统的产业结构受到了巨大的冲击，经济发展方向出现重大转变，为我国的经济发展与现代化进程开创了一个新的可能与方向；②相比于传统的测绘技术，现代测绘工程的测绘方式已经有了明显的转变，主要包括GPS、GIS、RS等现代化的测绘技术，为工程测绘带来了更多的可能，同时，随着越来越丰富的技术发展，在其他领域也开始逐步实现测绘工程技术的应用，促进了测绘工程技术的多元化发展；③在现代测绘工程技术中，计算机网络技术、通信技术和卫星技术等现代化技术的应用实施，大大提升了测绘工作的效率，使得测绘工作能够更加便捷地开展。在提升了效率的基础上，因为信息技术的应用，精确度也得到了巨大的提升。同时，现代化测绘工程技术利用电子信息传输的方式，通过互联网等方式进行多次备份保存，有效避免了用纸质信息传进行输导致的信息传递不准确，信息传递缺损。表达不清等弊端，大大提高了信息的处理效率。

2无人机航空摄影

无人机航空摄影主要包括无人机发射、作业飞行、无人机回收、数据检查等步骤。1)选择适宜的起降场地，在接收到飞行指令后，发射无人机。2)地面站实时监控无人机数据采集，由于无人机集成可高精度的差分系统，只需获取无人机端的差分数据和地面端的基站数据即可。3)无人机完成飞行任务后，返航到降落点上空，在操控员能够掌控无人机的前提下，用遥控器切换到人员操纵模式，引导无人机安全着陆。4)从存储设备中导出影像数据和差分数据，并进行数据检查，看数据是否合格，如不合格，进行补飞工作。

3倾斜摄影测量的原理

倾斜摄影测量是在无人机上搭载多台相机，同时从下视、斜视等不同视场角度进行影像获取，获取的信息可以完整地表达地物的具体情况。相对于地面成90°夹角拍摄获取的影像称为垂直影像，相对于地面有相对应的夹角拍摄获取的影像称为倾斜影像。把倾角大于15°的拍摄相机都称为倾斜相机。倾斜摄影的发展不是对限定相机镜头数量进行设计，倾斜相机的关键指标是获取不同方向影像的能力和每个架次作业范围的大小。

4基本功能设计

（1）基础航线规划功能。支持通过区域设置、重叠度、飞行高度自动生成航线，同时支持修改飞行参数、添加航点、导出等功能。参数设置包括：相机参数（焦距、传感器分辨率、尺寸、快门，拍照模式为等时和等距）、航向重叠率、旁向重叠率、主航线角度、云台俯仰角度、飞行速度、飞行高度、目标地面采样间隔（GSD）、相机朝向等。内置多种相机参数数据库及高德、百度等在线地图。（2）一般区域的航线规划。通过导入矢量图层或手动编辑的方式确定采集范围，输入高度信息，按照前文航线规划研究的方法，选择合适的航线飞行方式，自动实现无人机的加密飞行或者规避飞行，在复杂地形下飞行时会自动升高或降低单条飞行航线高度，保持相对地面高度的一致。（3）特殊地物的航线规划。通过导入矢量图层或手动编辑的方式确定地物的范围，并设置高度、重叠率、建筑物距离等参数后自动生成航线。可以选择环形规划方式或水平“之字形”规划方式。（4）复杂地貌的航线规划。通过导入矢量图层或手动设定的方式确定地貌范围，依据高度信息、重叠率以及镜头方位，按照前文航线规划研究的方法，自动生成航线，自动实现无人机的加密飞行。在复杂地形飞行时可自动升高或降低航点高度，保持与地面的相对高度一致。（5）航点修改。支持系统中航点直接编辑，也支持将航点导出为xml、txt等文本格式，经修改后的文件可重新导入系统中替换原航点信息。（6）基于图幅的航线规划。支持导入标准地形图幅和自定义图幅，可在系统中进行图幅的搜索定位和根据图幅自动生成航线。

5外业像控选点测量

无人机是通过无线电传输信号进行远程控制的设备或通过实施使用机载电子计算机的编辑系统控制的无人驾驶飞行器。它可分为两种类型，固定翼和多转子。根据其种类和飞行特性，航空摄影测量多用固定翼，倾斜摄影测量多用多旋翼。外业像控点的选择直接关系到模型坐标精度的大小，根据航空摄影测量中关于像控点的选择和精度的要求和规范。选择相控点时要选择一旁有明确标志性建筑物的、在相片中能够清晰地看到选择的标志性物体，在没有标志性物体时应自己用颜色区分明显的油漆喷涂相控标志物，且标志图像边长大小不小于30公分。

6在GPS布设方面的应用

在测量工程中，GPS布设也是其中关键的一环，有利于实现无人机摄像数据的同步，是提高工作效率和效果的重要途径。想要实现这一目标，就需要对GPS布设的精度有着严格要求。在完成GPS布设后，接下来要做的工作便是接收信号，可以说信号接收是在完成GPS布设的基础上进行的，目的在于更顺畅地接收测绘方面的数据。无人机在接收信号前，首先应保障其具有充足的供电，对于传统的垂直摄影方式而言，由于得到信息密度较低，需要扩大面积来完成对待测目标的摄影，无疑会延长摄影时间，因而需要无人机拥有更充足的供电。倾斜摄影是以多种摄影模组的形式存在的，可以用更少的拍摄次数来进行多角度的拍摄，大大缩短了摄影工作时间，能够有效降低无人机在供电方面的压力，扩大其摄影工作的范围，让GPS布设的工作效率提高到一个新的等级。

结束语

测绘技术的发展与应用对我国的建筑事业和经济建设的发展都起到了举足轻重的作用。随着时代的发展，科技不断进步，尤其是计算机网络、机器人等现代技术的实践应用，绘测技术也得到不断的创新与发展。在今天这个现代化的时代，在测绘技术的研究中心，利用计算机网络、机器人等技术的智能性和高效性，极大程度上避免了传统测绘技术的弊端，将测绘技术从传统的方式转变为智能化、现代化、机械化的新时代高效测绘技术，以更高的精准度和工作效率切实完成测绘任务，从而为我国的经济发展做出巨大的贡献。

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作者简介 ：姓名：张文文,出生年月：1989年1月,性别：女,籍贯：山东省成武县张楼镇大张楼行政村,民族：汉,最高学历：本科,研究方向：测绘工程,邮编：271000,单位：山东无形信息技术有限公司