浅述无人机测量技术在地形测量方面的应用前景

谢杰文

湖北省核工业地质局湖北孝感432000

摘要：人的发展是一个认识自然、利用自然、改造自然的过程。人们首先要认识自然，充分利用自然资源，实现经济和环境效益的有效整合。中国幅员辽阔，解决问题的工作不能得到技术支持。二十一世纪，人们进入了信息化的程度.专业化程度越来越高，产业的发展越来越依赖于信息技术。无人机的出现在很大程度上解决了工业的发展需求，特别是以地形测量、航空摄影等传统方式难以实现或未实现的需求。它要求测量准确，成本低，测量结果准确，目标清晰、灵活、高效。无人机的发展正好满足其要求，得到了广泛的应用和推广。基于此，本文对无人机测量技术在地形测量方面的应用前景进行分析。

关键词：无人机；测量机械；地形测量；应用

1无人机测量技术的组成及优势分析

1.1技术

传统测量工作以水准仪、经纬仪、全站仪为基础，通过水准传递高程，通过角度方位距离计算坐标，在引入GPS技术后使得获取三维坐标的工作效率得到了较大的提高；但面对复杂地形破碎地貌时，包含GPS定位方法在内的传统测量手段仍然不能满足快速获取面状区域的现势地形图的需要，致使地形测量大规模地表地形图或影像的获得成为推进工作的拦路虎，为获取一手地形图数据资料消耗了大量的人力物力，效率极为低下。

随着电子技术、传感技术、GPS北斗技术、计算机等技术的迅猛发展，无人机摄影测量技术在远程遥控、飞行质量等方面得到大幅度的提升，在地形测量工作中，大规模制作正射影像作为工作底图已成为快速推进工作的先决条件。

1.2优势

无人机起降相对方便，主要是采用了滑起及滑降等方式，这样就避免了机场中起降和协调等一系列工作，因此对于起将场地的要求并不高，只要是净空条件优良的平整草地或者是公路就可以。能够获取到精确度较高、分辨率极高的影像资料，同时可以在低空作业和云下摄影，对0.05-0.5米间的影像及定位数据可以轻松获取。无人机测量技术往往不会受到地形的影响，因此能够进入到复杂的地域中进行拍摄，这样不管是林地还是高原，都可以实施摄影，保证更加全面、准确的获得相关数据，确保高效率的完成任务指标。无人机运输较为便利，系统的集成度较高，只是将其装置于运输车中，就可以完成铁路及航空托运，便于开展后续的工作。成本较为低廉，内业成图可以运用相关的软件完成空三、DEM等的制作。因为无人机本身体现出灵活机动性，所以对起降场地没有极高的要求，实际运用的上升空间较短，简便的操作系统和较低的运行成本拓展了应用空间。无人机不同于人为操作的飞机，发挥出预定飞行航线的功能，可以保持着相对稳定的运行状态，大大提升了拍摄及航线可控制的精度。在相对正常的情况之下，飞行平台实际利用的最高载油量达到了五千克，持续飞行器达到了1600千米，滞空的时间达到了十六个小时以上，无人机飞行高度达到了五十到一千米，高度控制精度达到了10米，所以无人机可以设定出将近100个地形测量航点，在对相关的航点设计完成之后，避免降落后再输入的问题，由此彰显出无人机的灵活性特点。

1.3无人机航空摄影测量方式

1.3.1布置像控点

地形测量工作区域范围内的控制测量成果、大中比例尺地形图以及航摄资料，以此为依据制定像空点布设方案。外业人员按照方案要求实地核对并标定，严格按照规范要求测定拟定的像控点的三维坐标。

1.3.2影像预处理

对于影像参数，可以采用相机进行检定，对于影像中的畸变部位，可以采用Correct软件进行修正处理，最后采用UASmaster软件构建影像文件、并对影像进行匀光匀色处理。

1.3.3空中三角测量

对于空中三角的测量，又可以成为空三加密，其作用是满足内业测图实际需要，在已有的外业控制点上对平面控制点和高程控制点进行测量。在进行空中三角测量过程中，需要处采用VirtuoZo以及自动空三测量加密软件，对于选点，可采用自动化技术，有利于提升加密精度。在进行自动化选点过程中，首先需要做好航片格式转换准备工作，然后再进行加密测量。在对文件进行格式转换后，即可进行加密点坐标测量，并对测量结果进行检查，处理误差。最后，加密成果完成后，即可进行整理。

2无人机测量技术在地形测量方面应用前景

通过分析，可以看出无人机航测在很大程度上通过了常规测绘。该技术具有快速、准确、经济等优点。但无人机的使用也确立了适用范围。并不是所有的地形测量都能应用。目前，无人机在地形测量中的前景包括：

2.1有序调控像片

无人机地形测量技术可以提高相机的控制精度，有效地提高当前的控制水平，并将各种航空测量方法或获取的数据集成到具有定位特性的导航系统中。它可以应用于全球范围内，根据导航的指导，建立可用于转换的数据，通过对数据的转换，得到实际测量地形中的区域地形特征。如果条件允许，通过在不同时期拍摄航空照片，并通过对摄影控制点的筛选，可以实际确定方位，然后在导航系统的协助下，采用新的测量技术来检测摄像机控制点。对于现场过程，控制点通常是初始位置，一般设置在方便设备的路径内，并添加相关的参考对象来描述总体结构之间的关系，这对以后的地形测量工作有一定的帮助。

2.2空中三角的测量

无人机将用于空中三角测量过程中，通过数码相机所拥有的技术装置，为了方便定位的设置，空中三角测量将有更精确的测量干预，这将有助于整合设置。空气三角测量是独一无二的。它通常用于节理带和关节测量模型中。经过一系列的测量流程，对图像控制点进行调整，并确定其方向。该测量方法与给定值相一致，可提高测绘精度。在一些特殊的测量环境中，航空摄影也忽略了拍摄部分的死角。在这种情况下，增加了合理的补充测量。

2.3内业数字化测图的制作

内页数字化测绘的具体流程是无人机的航测，其主要任务是综合法律地图、摄像机控制点测量及其摄影制图。内部工业的主要任务是根据摄影图像的控制点确定密集测绘的控制点，通过对空气三角的测量，确定测点的高度和平面坐标，从而实现特征和地形的映射。内部产业数字化测绘是内部测绘与外部测量相结合，外部产业完成比较和补充调查。在测绘地物和地貌的过程中，要把地形图与地形图的边缘连接起来，只有在测量完成后，才能把地形图取下来。

2.4立体架构的采编

无人机测量后，需要进行后续的采集和编译工作，即获取立体状态下的方位数据及其相关信息。首先要收集测点的节点信息和地貌形态，保证测量数据的准确性。在此基础上，为了保证线性目标的精度，需要增加立体测量。

结语：

综上所述，伴随着国家经济水平的稳步提升，高科技手段日新月异，在这个科学技术蓬勃发展的二十一世纪，无人机已经被广泛的运用至各个领域。作为一种新式科技，无人机测量技术的优越性充分显现出来，地形测量方面对于技术水平的要求越来越高，通过将无人机测量技术合理的融入，可以保证地形测量工作的开展更加快捷方便，在提供的系统化测量模式中，便于操作人员获取到更加及时有效的数据资料，同时方便对其合理的利用，为接下来的测量工作提供便利条件。无人机测量技术在地形测量领域中发挥出非常重要的应用价值，通过相关列举，证实无人机测量技术的应用前景十分广阔。

参考文献：

[1]郎博，高春林，赵瑞.天狼星无人机在陆地风力发电场测量中的应用[J].北京工业职业技术学院学报，2016，15(04):6-9.

[2]罗国坤.无人机航测在公路地形测量中的应用[J].黑龙江科技信息，2016(27):15.