无人机航空测量技术在地形测绘中的应用

李文超  

福建鑫众勘测规划有限公司   福建省福州市晋安区  350014 

摘要：随着航空技术的发展与摄影水平的提高，无人机航空摄影测量技术逐渐发展起来，并取得了显著成果。无人机在地形测绘工作中的诸多优势逐渐展露出来，使测绘工作实时化，全天候的特征更加凸显。基于此，本文对无人机航空摄影测量技术特点以及无人机航空测量技术在地形测绘中的应用进行了分析。

关键词：地形测绘；无人机；航空摄影

1 无人机航空摄影测量技术特点

1.1 响应能力强

在使用无人机航空太阳技术的过程当中，因为无人机的机械设备大部分都处于一种低空飞行的状态，所以并不会被不良的天气或者是周围的环境所影响，这在一定程度上可以更加迅速地收集所需要的数据，并且及时响应这些数据。当然传输信息，资料以及相关数据也是无人机的技术之一，通过这样的方式可以让工作人员迅速地对数据进行分析，并且绘制地形图。

1.2 及时地获取地理信息

在行社测绘的时候，无人机受天气因素的影响相对较小，可以实时传输地理信息数据，提升其时效性，保障其数据的精确性，并且让数字图像转换成为三维图像给地形测绘工作输送更加有效的参考数据。不仅如此，无人机的测绘技术也可以配合航空测绘，和微型遥感等相关的技术，提升地形测绘的精度。

1.3 摄影较为安全灵活特点

一方面，高清数码相机设备已经被安装在无人机的测量技术上，这个设备可以使用多种不同的拍摄方式，所以即使起降区域的外在条件相对较为恶劣，可是无人机仍然可以正常工作并且提供数据信息。而在另一方面，和较为传统的测量技术比起来，无人机技术可以按照实际情况来设定飞行航线，使用全自动模式使其在不良的运行状态之下，仍然保持一个相对比较高的拍摄精度。不仅如此，无人机航空测量技术也可以按照实际情况进行多个采样位置的设置，完成信息采集以后进行整理，并且利用网络系统来传输，通过这样的方式可以让工作的质量和效率都获得提升。

2 无人机航空测量技术在地形测绘中的应用

2.1 对像片的控制测量

对像片进行控制测量，主要是为了实现在航空拍摄过程中将影像和数据与定位系统相结合，通过换算航空和地面的测量数据，并应用特殊的控制点分布，结合导航系统完成对像片控制点在内的测量区域的测量任务。尤其是对需要额外关注的地形进行测绘时，能直接对数据进行传输和保存，有助于快速生成模型。其核心就是对像片控制点之外的其他控制点进行合理设置，提高数据的有效性，使测绘效果更加理想。

2.2 像控点的布设分析

对测量区域的像控点进行合理布设，是无人机航空测量技术应用的重要环节和关键内容。其中，在进行测量区域的像控点布设中，一般需要进行区域网点布设和像片控制点测量等不同工作内容开展。对区域网点的布设实施，则需要结合测量分析区域的平高点特征，根据航空测量所获取的信息数据对区域网点进行各项不同的基本线路划分，即对地形较为崎岖的测量区域，一般需要进行六条基本的航拍基线划分和设置；而对旁向航线的跨度位置需要进行两条基本航线设置；对整体规则性较差的测量区域，其网点布设需要对测量区域的不平整位置点进行平高点补充。此外，在进行像片控制点的测量中，多会采用对应级别的GPS控制节点对各重要的位置进行测量和分析；同时，还可以通过对专业测量仪器与设备的利用，采取合理的方法，在将像片控制点列入其整体网络的RTK控制系统后，结合RTK控制系统的具体情况实施相应的测量。在像控点测量操作中，为确保其工作有序开展，可通过对整个测量区域内的像控点进行提前合理设置，将其作为平高点进行测量，同时将RTK网络的流动站进行合理设计，从而对无人机航拍所获取的数据资料以及其数据控制系统的数据准确性进行保障，并促进其高效传输的实现。对RTK网络中流动站的流动观测效果，在满足相应要求和条件的基础上，可通过对各流动站测量数据进行整体运行，同时根据区域坐标信息数据，对其平面与高程的精度、参数设置进行操作，从而对各参考站点的数据传输及其测量分析效果进行支持。

2.3 布设控制点

可以采用全场布设和非全场布设的方式对无人机航空测绘技术控制点进行布设。其中，全场布设方式精度较高，但是工作量较大，而非全场布设具有更高的工作效率，可以满足相关精度要求，在实际应用更加广泛。布设控制点时可以运用无人机航空测绘技术中重叠位置开展布设工作。在具体操作时，边缘位置的影像部位经常会出现数据失真。因此，选取边缘位置时需要重视对标记环节的有效处理。

2.4 空中三角测量模式及其应用

采用无人机航空测量技术进行地形测绘应用中，对像控点的测量与观察，多会利用三脚架并使其测量观察点正对中央，从而开展相应的测量和分析。其中，采用空中三角测量模式进行测量和分析，需要在测量工作开展前，明确无人机航测的工作流程进行，确定其测量目标和任务，从而选择合理的测量仪器与型号，并开展相应的资料收集、空域协调与机器调整等工作，在现场踏勘与航线设计、作业无人机检查等环节开展基础上，对其测量分析的流程完善性和规范性进行保障。采用空中三角测量技术进行测量计算中，需要采用PixelGrid高分辨率遥感影像一体化测图系统对其进行测量和计算进行有效支持，同时采用PAT-B光束法平差软件进行计算结果处理。空中三角测量技术在上述公路工程的地形测绘中的应用，其主要流程包括数据准备、对畸变差进行校正、测量区域的高程文件建立、测量数据与成果获取。数据准备环节，需要进行测量应用相机的焦距以及测量的像主点坐标、像元大小等参数合理设置，同时对航拍测量的控制点坐标文件以及POS数据等进行确认，确保其符合地形测绘的测量要求。对畸变差的校正，是根据无人机航空测量中采用非测量相机容易导致其测量结果存在较大的畸变差，因此，为避免对测量结果的准确性产生影响，应在测量开展前进行相应的畸变差校正工作。

2.5 空中三角测量

空中三角测量技术在无人机航空摄影测量中十分普遍，空中三角测量技术的突出优势是避免了拍摄过程中繁琐的人工设置工作，事先就可以编辑系统程序进行自动计算，并顺利地完成地形和具体位置的测量与测绘。在此基础上，通过连接测量航带与测量模型，并使用空中三角测量的数据计算，能够得到与连接点处数据和像控点信息相吻合的地形图。

2.6 空三加密测绘

在对控制点进行有效布设的基础上，以航测计划为依据，采集测图区域航拍图像的相关数据，并依照所设计的航路方向、侧向重叠、航线重叠落实飞行任务。在实际的数据采集中，因为地形的明显变化、植被的遮挡等，使得部分测绘区域的影响数据无法有效采集，这样就会在影像数据中“留白”，严重影响测绘的精度。为了有效解决上述问题，就需要实施空三加密测绘，即以航拍影像数据中的方位元素为依据，开展准确预算，然后制定消除干扰因素的方法，有效提升测绘精度。

3 结束语

综上所述，在现代经济社会当中，无人机航空测量技术的使用变得越来越广泛，而社会发展也变得极其迅速，特别是在地形图的测绘和其他测绘行业当中，适用范围也有所扩张，无人机航空测量技术的机动性很强，而且也非常灵活，作业效率比较高，使用的范围也很广，而这些优良的性质在很大程度上让这项技术的使用效果得到了优化。所以，充分的认识到无人机航空测量技术的理论知识，并结合测量区域的情况合理地使用相关技术，同时使用测量控制点布设，以及空三角加密处理等相关的方法，可以让无人机航空测量技术的使用效率获得提升，这对未来社会测绘行业发展是非常重要的。

参考文献：

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