基于无人机航测技术的地形图测绘研究李景硕

李景硕

黑龙江众鼎测绘有限公司哈尔滨150000

摘要：地形图测绘是一个非常重要的环节在地理信息釆集工作的基础上，从实际工作出发，在地形图测绘的过程中，可能会面临各种各样的问题，如：速度的测量是相对比较困难，需要注意先进科学的运用测量技术。基于此，本文主要研究无人机航测在地形测绘中的应用，为提高地形测绘工作质量提供一些有价值的参考。

关键词：无人机；航测；测绘；地形研究

引言

无人机摄影测量系统传感器使用非量测相机，成本低，应用灵活，不需要专用机场，且相机质量和体积优势明显应用广泛，成为无人机搭载相机的首选。数码相机航测像片可存在内存卡，也可以联机计算机，实现像片同步。数字摄影测量技术发展很快，甚至逐渐取代了传统的摄影测量技术，刚起步时使用的实地测量法。数字摄影测量技术发展很快，甚至逐渐取代了传统的摄影测量技术，刚起步时使用的实地测量法，而无人机航测技术又是应用最为广泛的一项。无人机航测技术的优点很多，在国民生产与生活的诸多领域都具有应用价值。

1.无人机航测技术简介

随着通信技术和传感器技术的发展，低空无人机的无人机摄影测量技术发展迅速。该技术利用无人机数码相机在无人机平台上进行无人机摄影，采用IMU/GNSS技术进行自动导航，在1000米以下进行低空作业，获得高分辨率、高清图像的数据，广泛应用于传统测绘、城市规划、数字城市建设、地理情况监测，城市变化监测、重大工程项目、紧急救援、土地和资源监测以及开发等领域，对推动测绘业乃至国民经济建设具有重要作用。低空无人机航测技术也广泛应用于地形图测绘工作，大比例尺地形图测绘就是其中之一。

2.无人机航空摄影测量技术的特点

2.1及时且具有成本效益

与卫星测绘相比，无人机航空摄影测量较短，能及时为用户提供所需的测量信息。此外，无人机航空摄影测量不高，操作范围广。与人工制图相比，在成本性能上非常突出。

2.2强烈的反应性

在无人侦察的情况下，一般都是低空飞行，气候条件比较小，着陆点不够高，可以通过平稳的通道来实现。响应能力强，操作方便，运输方便；通过测量任务要求，很可能每天能得到几十到几百平方米的空中交换信息结果。

2.3可以快速获得表面数据

无人机航空摄影系统可以进行彩色数码照相机及数码相机等，使地球的表面快速、准确地获取信息，能够获得高分辨率的数字图像和高精度定位数据，并能产生3D和3D的正交投影图像的可视化数据等，这些数据可以为测绘工程决策提供依据。

2.4使用高分辨率和多角度图像进行测量

由于无人机配备高精度数字影像设备，因此具备倾斜或垂直摄影的技术水平。除了垂直图像采集之外，平面图像还可以使用低空飞行，并且使用多角度摄影来获得地形的多面特征。无人机高空摄影测绘可以得到高分辨率的纹理图像，这个功能有效地解决了传统测量分辨率不高的问题。

3.无人机航测技术在地形图测绘中的应用

3.1无人机航测中照片的控制测量

使用无人机航测技术，在测量该地区的地形时，照片控制测量的主要目的是将航拍数据与全球定位导航系统导航定位信息相结合，然后使用无人机摄影数据转换与地面测量数据的关系，达到获取该地区地形的真实特征的目的。同时，可以记录情况作为反馈。在无人机摄影测量过程中，在照片控制点上进行特殊设置和分布，然后由导航系统使用相关的测量技术，实现对图像所控制的测量区域地形的完整准确的测量。在测量某些现场控制点时，必须注意定位操作，通常需要将图像控制点设置为具有明显特征和参考对象的地方。测量时，一定要画出每个控制点，同时画出它们的整体位置关系，以便于以后测量。

3.2空中三角测量

航测时使用普通数码相机较之两侧相机没有提供准确的内方位元素，精度不够，具有拍摄结果不规范，像控条件多变以及误差处理复杂等特点，成像几何质量差且受飞行状态及环境干扰，航测成像质量较差，必须经过光束法区域网空中三角测量方式处理，提高影像质量。光束法区域网平差共线方程用中心投影，单张相片光束为平差单元，区域涵盖整个控制点坐标系，模型间通过平移旋转光束使共线方程最佳交会，确定像片外方位元素和加密点坐标。系统性误差可通过自检校光束法自动抵偿提高平差质量，与传统航测光束法区域网平差主要由航线构造、控制点及附加参数决定相比，无人机影像平差的结果主要由影像质量、清晰度决定。

3.3数字正射影像技术

根据本工程的实际情况，基于Vista系统的模块和Inpho在D0M数据釆集釆用拼接的过程，数字正摄影技术操作完成后的颜色与PS图象处理软件加以修改。数字正摄影技术的地面分辨率为0.2m，无图像区呈现自然白色空间的状态。数字正摄影技术的网格图像保存为TIFF格式。

3.3.1数字正摄影技术技术的实现

D0M在一个单一的内部和外部的轴承主要颜色和数字高程模型的基础模型DEM为依据，微分校正软件，对于应用程序的各种数字航空摄影图像进行重釆样操作，使图像产生表面浮雕和平面倾斜，有效避免理性的畸变模型。一般釆用单一模型的正投影图像，如颜色调制、切割、轮廓修改等，生成标准分量的法线投影图像。

3.3.2获得一个正投影图像

在相应的程序中，将加密结果转化为图像数据，系统将能够自动匹配生成DSM的方式，然后针对DSM滤波处理釆取的措施，将格式转换成DEM，生成DEM图像，在生产过程中进行需求。此外，数字摄影测量系统在正交投影像制作功能，以照片为单位，根据每张照片的范围，照片主要点为中心，以正确的叶片，导致单片正交投影图像。

3.3.3正投影图像的装饰

基于PS图象处理软件接口的条件下，以“自然之美”为基本原则，合理调整图像，以保证图像有足够的清晰度。同时，使图像色泽柔和，在对比中，图像和颜色的问题之间没有明显的差别。如果阴影的阴影长且密度较大，则覆盖相邻景物的区域也较大，因此有必要进行相应的阴影和密度处理。如果图像对比度较大，则使颜色显得不柔和；或者图像响应很小，从而影响对象的识别，需要进行对比调整以确保正确的图像被修饰。

结论

随着我国经济社会的快速发展，城市建设、区域规划、交通运输、水利等重大工程的数据采集和应用需求数量不断增加，质量要求越来越高，响应和更新速度越来越快。无人机航测技术作为一种新型的测量方法，能够全天候、全方位，实时地进行地形测绘。对此，测绘人员必须不断提高自己的工作水平，不断提高综合实力，使各项工作更加科学规范。

参考文献：

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[2]宋晓红.影响多旋翼无人机大比例尺测图精度原因的探讨[J].河南科技，2014（17）