无人机航空摄影测量技术运用研究

林达

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摘要：随着我国工程测量技术的创新和发展，以无人机为代表的航空摄影测量技术，成为行业测量工作的主流发展趋势。文中以无人机航空摄影测量技术为研究对象，对无人机航空测量工作从多角度、多层次、多方面进行了论述，并提出了一系列行之有效的测量要点和应用建议。

关键词：工程测量；无人机；航空摄影

无人机航空摄影在工程测量领域的应用愈加广泛，无人机可以由测量技术人员自由操控在测量灵活性与全面性方面发挥着重要作用。无人机设备操作具有简便与快捷特点，通过航空拍摄检测能够全方位对测量区域信息进行收集，测量数据的全面性与精准性得以有效提升。在工程测量当中还需要对无人机航空摄影测量技术应用的规范与方法进行准确把握，保证测量技术优势发挥，因而对其测量技术进行深入研究对工程测量发展有重要意义。

１　无人机航空摄影测量技术的概念

在工程测量当中应用该项技术，最为关键的就是借助无人机的作用，对测量的地区进行信息的收集工作。在工程测量当中应用无人机设备，简单来说，就是将机载计算机控制系统，安装在无人机内部装备当中，无限遥感装备对无人机实施控制，然后对目标测量地区进行拍摄，测量相关工作人员对无人机设备传递回来的数据加以分析，绘制成合理的数字地图，之后的工程测量工作就是依据数字地图进行。为了能够充分发挥无人机的作用，在应用无人机航空摄影测量技术过程中，工作人员必须把控好无人机的飞行高度，促使传递回来的画面以及数据等具备较高的参考性，为接下来测量工作的有序进行打下坚实的基础。总之，对于工程测量当中的无人机航空摄影测量技术，不依靠驾驶人员便可以完成，在减轻人工投入的基础上，还能促使获取到的数据具备较高的准确性，更有利于工程测量行业的可持续发展。

2工程测量中无人机航空摄影测量技术的优势

2.1 多功能测量技术

随着我国无人机技术的不断发展，以大疆无人机为例，能够实现长达近两小时的飞行时长，能够满足绝大部分的工程测量工作，同时测量范围在不断扩大。通常无人机的飞行速度可以达到 4m/s，而在进行地面测量工作时，飞行速度同样可以维持在 3m/s，测量能力极为高效。因此，通过对比相应的数据和飞行时间，无人机航空摄影测量工作，能够满足绝大多数工程的测量要求，同时还能够实现地区定位、网格化管理、高差测定等一系列功能。

2.2 测量数据精准

无人机测量技术，主要是借助红外线设备对地面数据进行记录和分析，结合相应的测算软件Pix4Dmapper,能够实现测量数据的快速计算和转化，能够满足现代测量工作的多种需求，同时还能够实现极为精准的测量成效。据不完全统计，无人机的数据测量精度高于人工测量，满足了大部分工程测量的要求。

2.3 测量成本可控

基于无人机设备的重复性使用以及设备可租赁等一系列优势，结合无人机的测量效率、测量精准度以及测量要求，以无人机开展工程测量工作，能够极大地降低工程的测量成本，同时能够缩短工程施工周期。

3 无人机航空摄影测量技术运用的关键点分析

3.1 在数据采集与处理环节要保证精准性

无人机航空摄影测量技术应用期间，数据采集与处理环节是非常核心的。首先，在无人机航空拍摄的过程中，操控技术人员需要实时对拍摄画面情况进行监控，保证拍摄数据画面的稳定和清晰。如果在拍摄的过程中出现画面效果没有达到标准状态的情况，操作人员需要对无人机的飞行状态进行调整，这对操作技术人员的要求较高。其次，在对无人机航空拍摄数据进行处理时，也需要保证处理技术运用、处理方法运行的合理性。关于测量数据影像处理的技术要求较为严格，需由技术专业水平高的技术人员来进行，保证测量数据分析结果的准确性与价值性。

3.2 强化拍摄过程中质量控制，对拍摄结果进行严格检查

无人机航空拍摄过程中要对拍摄的质量进行控制，首先在无人机航空拍摄之前要对航空拍摄的方案进行科学规划，对无人机拍摄过程进行模拟分析，保证整体拍摄过程维持稳定与精准的状态。在无人机航空拍摄期间要注意各个衔接环节之间的切换，保证连贯性，进一步强化拍摄过程中质量。其次，在无人机航空拍摄完成之后，要对无人机航空拍摄画面数据结果进行检查，如果拍摄的影像当中有不准确或者画面不清晰的现象，要及时采取重拍等方式进行处理，一定要保证拍摄测量画面的质量，才能确保测量数据的准确性，后期进行画面影像分析处理时，也能更加便捷高效。

4 无人机航空摄影测量的主要装置运用

无人机航空摄影测量是利用多种设备来完成整体的航空飞行拍摄测量过程，主体运行的设备是无人机，在地面有相应的地面控制装置，并通过信号传输将地面控制系统、无人机与卫星导航系统进行连接，从而完成测量工序。无人机航空摄影测量的主要装置包括飞行无人机和数码相机，将两者进行有机结合从而实现对测量区域的拍摄检测。我国目前所应用的无人机设备大部分都是由中国航空企业与其它社会企业共同联合开发制造的，无人机尺寸较小，使用灵活性强。无人机设备中采用的数码相机是传统数码相机类型，具有传统数码相机的特征，并没有特殊的测量功能。

5无人机摄影技术的应用流程

5. 1 明确区域范围

明确区域范围是无人机摄影技术应用中的首要环节。测量人员需要选择具有代表性的界址点，在GPS 设备的支持下测量界址点的经纬度，之后将测量得出的数据采用谷歌软件进行展示，依照所测量得出的数据为后期的测量工作提供参考。在实际的工程测量中，单体项目实际的测量范围不大，在实测区域项目为单体项目的情况下，会对后期的测量工作带来一定不便，增加后期测量工作的难度，并不利于提高测量单位的经济效益。针对该问题需要测量人员将相邻的区域内容合并成一个。在测量区域增大的情况下，只需要一个架次便可完成所有的测量工作，分区测量可保障测量数据的全面性。

5. 3 布设测量像控点

通常情况下，像控点在项目区域范围一般设置9 个，且像控点的布设一般在较为稳固的位置。在相对稳固的位置可满足高程测量对于具体数值的要求，并方便后期的平面测量，有助于落实好后期的测量检验工作。在实际测量工作中，需要在控制点的位置埋设混凝土做的标石，并采用现场浇筑的方式完成。其中，顶面规格为 40cm ×40cm，地面实际规格为60cm ×60cm。在标石顶部的位置埋设钢钉，并在测量中做好标记工作，观测仪可采用 5mm +1ppm的接收机开展作业。

5. 4 空三加密

如果数据处理采用的是空中三角测量的方式，在处理数据时需要采用影像输入、内部定向和连接点生成的方式，此种数据处理方式下可以生成相应的质量报告。根据成果数据完全恢复之前的原始模型，也可根据地面实际情况采用分层数据采集方式，得到数字正射影像图。

6工程测量中无人机航空摄影测量技术的实践应用

6.1 合理规划测量区域

无人机在对工程，特别是对体量较大的工程，开展工程测量时，能够通过航拍效应，对工程目标进行网格化管理，能够对相关区域进行任务划分，降低测量工作的难度。同时，以阶段化的模式，依次开展对应的测量工作，方便后续数据的测算和校核。一方面，测量人员利用无人机进行测量系统构建，能够对测量任务进行标记和确认，降低对应的测量难度，同时还能够实现科学化的管理举措。以多组无人机进行同步测量，能够最大限度地降低对应的测量时间，取得高效化的测量成果。另一方面，测量人员借助网格化管理，能够对其中某一片区域进行目标复测，减少对整个测量任务的影响，确保测量工作的精准度。网格化任务划分，现代无人机测量工作精细化管理的重要组成部分，通过将测量目标以图形的形式进行网格划分。

6.2 无人机航空飞行线路的科学设计

在工程测量期间通常会采用多台无人机设备来同步进行航空飞行拍摄，那么在所有无人机飞行拍摄期间就需要满足两个条件，一是要保证拍摄画面的完整性与准确性，二是要保证各个无人机飞行不会相互干扰和碰撞，尤其是航空飞行期间会有交叉运行的情况，因而要提前对无人机航空飞行线路进行科学的设计。首先，无人机航空飞行具有时间限制，无法长时间的持续飞行，要根据无人机设备飞行时长特点，来对飞行线路进行合理规划。其次，采用多架无人机飞行的过程中，需要对线路交叉的内容进行重点控制，保证航空飞行拍摄的高效性与合理性。通常多台无人机设备是采用交叉运行的，一方面利用多台设备延长拍摄时长，另一方面保证航空拍摄的完整性。

6.3测量区域控制网的科学设置

所谓构建测量范围的控制网，主要就是在被测量区域内，利用控制测量布点形式构建相应的三角测量平差网。在该控制网络当中，工作人员可以围绕已经被控制的布点，在测区内

实地测定用于空中三角测量网的加密或直接用于测图定向的相片控制点平面位置和高程，以便后期在室内进行控制点加密。借助计算测图的作用，能够促使诸多控制点以及相片外方

位元素，促使４Ｄ产品高质量生产；同时，借助同一的坐标点，还能够为测图提供便利，为接下来计算模型当中的地面点打下坚实的基础。在设置测量范围内的控制网过程中，工作人员必须基于大环境角度下，全面地将无人机航空摄影测量的所有环节进行覆盖，强调被测量范围的测量效率，严防实际测量工作当中发生任何问题，从而保证最终得到高质量的测量结果。

6.4 保障测量数据的校核和拼接

测量工作完毕后，需要对无人机采集的数据进行分析和校核。一方面，无人机测量数据的校核，需要借助计算机以及测量软件进行分析和统计，根据航空摄像的内容进行分析和运算，提升地面数据的精准性和有效性；另一方面，由于不少测量任务是多次测量工作的整合，需要对关联数据进行拼接和整合，从而了解工程测量的所有内容。因此，在测量工作中，需要对各个数据的拼接点进行搭接，形成完整的测量任务。现代测量技术的发展，能够对拼接区域进行整体把控，利用对测量区域上空的测量锁定，然后规划出精准的测量网络，以网格式的方案进行依次划分，然后对测量结果进行数据传输和数据计算，最后借助计算机进行校核和衔接，提升信息数据的完整性和可靠性。

6.5 构建三维体系测量系统

三维体系的创建，是以无人机数据采集内容为核心，借助无人机三维立体成像软件，将地面工程的相关信息以及模块化进行创建，然后对各个尺寸进行标记和说明，提升三维立体图像的精准性和有效性。一方面，三维体系的创建，能够将平面化的数据信息进一步填充，从而实现更加显著的成效，助力相关测量人员进行数据分析；另一方面，三维立体成像，能够充分考虑地面高差、地势结构以及地面影响因素等相关内容，为后续工程施工提供重要的支持和帮助，同时也能够有效改善测量工程平面数据的单一性，实现测量内容的多样化和科学化。不仅如此，三维图像测量系统的构建，能够将传统的测量技术进一步升级和优化，提升无人机传输数据的利用效率，实现空间与平面的充分融合，形成多重空间领域的高效测量模式。

7结语

综上所述，无人机航空摄影测量技术随着无人机、计算机技术的升级而不断发展，其具备高效、精准、成本低的优势，运用前景广阔。与此同时，该技术需要对测量工作的系统原理、助力事项、测量数据校核等一系列内容进行研究和分析，实现高效创新的测量模式。

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