测绘工程中无人机摄影测量技术应用分析

测绘工程中无人机摄影测量技术应用分析

王建斌

安康市自然资源信息科技有限公司 陕西 安康 725000

摘要：当前，随着我国科学技术的快速发展，测绘工程的方式与手段也在不断更新、不断提升，其中使用频率较高的方式便是使用无人机来进行摄影测量，这种方式优势较为明显，能够有效提高测绘的精度与效率，也是当前较为热门的一种技术。但是，测绘工程中无人机摄影测量技术在实践应用中尚且存在一定的问题。在此基础上，本文结合测绘工程相关内容，就无人机测绘的工作类型与相关技术进行分析，并探讨无人机摄影测量技术在测绘工程中的应用，结合相关实践，进行适当的整理、探讨，总结出几点建议以供广大工作者在实际工作中的具体应用进行参考。

关键词：测绘工程；无人机摄影；测量技术；应用

引言：

无人机摄影测量技术具有智能化、专业化、机械化等优势，在这个科技日益进步的新时代能够充分发挥科学技术进步的重要作用。相比于传统的测绘方式，无人机摄影测绘不只能够到达一些人类难以抵达的位置与角度，还能够极大程度上的抵御高温、高压等恶劣的自然环境。通过使用无人机进行拍摄，可以得到精度准确、位置正确、清晰度高的图片影像，通过这些图片影像用计算机进行图像的拼接，模拟建模，能很大程度上的起到对于工程建模的辅助作用，同时也可以极大地弥补传统工程测量中存在的缺陷。因此，使用无人机摄影测量技术在测绘工程中是大势所趋，也将日渐趋于传统。

1无人机摄影技术概述

无人机测量技术是指在无人机上安装和搭载多个传感器，从多角度对区域进行拍摄和测量。无人机测量技术被应用到很多领域中，它通过多角度、高分辨率的影像技术信息，建立完善的三维数据模型，实现对整个城市山区的测绘工作。同时，与传统的技术相比，该技术能够加强整个测量图形的效果，有效地减轻了工作人员的压力。为了保证驾驶人员的生命安全，传统的载人飞行器测量技术的应用受到一定的限制，在一些特殊的地形中根本无法作业。然而，无人机航测技术可以实现无人驾驶，工作人员只需通过计算机对设备进行远程的操控，可以完成一些复杂的地区的测绘工作[1]。另外，在一些特殊的情况下，例如出现云层较厚的情况，传统的卫星遥感技术在数据采集方面就会受到一定的限制，测量精准度不够。而无人机航测技术应用可以免受云层和气候条件的限制，保证测绘的精度。

2测绘工程技术的发展现状

测绘工作是建筑工程施工正常进行的前提与基础，是十分重要的。测绘工作能否顺利开展直接影响着施工的整体质量和安全。精准、高效、安全地完成测绘工作对于建筑工程来说，是建筑工程的根基，是工程安全顺利实施的保障。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，测绘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。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^[1]。

3无人机摄影测量技术在实际测绘工程中的应用

3.1航线设计

在无人机测量技术应用时，航线的设计也是整个测量工作中的重点。无人机不能随意的飞行，必须根据实际情况，经过精准的计算，选择合理的航线。在航线选择时，要结合测量的项目目标以及测量重点要求，对飞行航线进行规划^[3]。设计航线的时候，要选择最高效、最安全、最准确的拍摄路线，同时，还要规避一些高磁场、高辐射等不良的影响，减少对无人机的伤害。在设计航线的时候，还需要控制无人机的航高，选择合适的航摄比例尺，这样才能够确保清晰准确的拍摄效果。另外，航线的节点设置必须以整个航线为中心，呈网状进行合理的分布。只有选择科学合理的航线，才能够确保无人机操作更加有序地进行。

3.2POS辅助空中三角测量

传统无人机航测需要布设地面像控点辅助空三测量，工作强度大，POS辅助空中三角测量技术有效解决了无人机航测需要布设大量地面控制点的问题。利用无人机上搭载的GNSS信号接收机和地面基站上的GNSS接收机同步连续接收GNSS信号，基于精度较高的载波相位差分技术解算相机曝光点空间位置，获取无人机片拍摄每张照片时的坐标数据。GNSS技术解决了像片的定位技术，但无法获取像片的姿态参数。惯性测量单元IMU是惯性导航系统的核心元器件，可以利用3个自由度的陀螺仪和3个加速度计等惯性元件测出无人机的速度、位置、姿态角等参数。将相机曝光瞬间的空间位置和姿态角组成的POS数据作为附加观测值引入摄影测量区域网平差模型，解算出影像的6个外方位元素，以空中控制代替地面控制，实现低空无人机免像控航测作业。

3.3像控点布设

使用无人机进行测量时，需要对像控点进行合理地布置。只有经过科学的计算，保证布置点的合理性，才能确保后续测量工作的全面实施，最终得到准确的测量数据和清晰的影像。因此，像控点的布设是保证后续工作进行的关键。另外，要注重布设的像控点位置。要布设在航线附近区域，选择地势起伏较小的平缓地区。如果地势复杂倾斜角度比较大，就会影响到像控点的布置效果^[2]。像控点的布设主要是为了辅助拍摄关键的部位，准确地确定数据和图像。所以，在布设的过程中，要接近重要位置。只有做到这几方面，才可以确保无人机摄影工作的顺利进行。

3.4无人机补测操作

无人机地形测绘中，可以采取补测的方法，满足多个测点的使用要求。在确定了实际的测量区域范围后，利用多项技术的结合，进行内部数据的调整，实现整个测量的科学布局。针对无法得出参数的测量盲区，结合无人机测量技术，能够对这一区域进行准确的判断，避免出现纰漏和误差的问题发生，保证了整个测绘的质量，同时也节约了大量的人力资源。

结束语：

随着我国科学技术水平的提高，人们对于测绘工作也提出了更高的要求。在测绘工程中，无人机摄影技术不仅可以提高测量的准确性，还可以减轻工作人员的工作压力，保证整个测绘工作的全面顺利进行。

参考文献：

[1]孙亮.无人机航摄系统测绘大比例尺地形图的精度分析[D].昆明：昆明理工大学，2017.

[2]曹帅帅.无人机倾斜摄影测量三维建模的应用试验研究[D].昆明：昆明理工大学，2017.

[3]杨力龙.基于轻小型无人机的航空摄影测量技术在高陡边坡几何信息勘察中的应用研究[D].成都：西南交通大学，2017.

[4] 雪白.无人机倾斜摄影技术在矿山测绘中的应用研究[J].地矿测绘，2019(4):83-84.