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无人机航测技术在地形测量中的应用分析

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：单欢欢

[导读] 摘要：无人机技术是当前非常盛行的一种新兴技术，在当前的地形测量工作中应用无人机航测技术的效果较好。

        南京瑞迪建设科技有限公司江苏省南京市 210029
        摘要：无人机技术是当前非常盛行的一种新兴技术，在当前的地形测量工作中应用无人机航测技术的效果较好。无人机航测系统是一种结合了无人机设备、地面保障及控制系统以及拍摄测量设备及控制系统的一种能够在无人飞行器飞行中进行测量及控制的技术系统。在测量测绘工作中运用无人机航测技术可以降低人工测量测绘的操作难度，为区域地形地貌信息收集提供技术保障。
        关键词：无人机航测技术；地形测量；应用
        1导言
        无人机技术发展成熟以后，替代了传统载人飞机航空摄影，形成了无人机搭载高清摄像机展开测绘活动的新形式。这种新技术投入应用以后，在我国地形测绘领域中取得了较好的成就，提高了测绘活动的灵活性与安全性，具有较好的应用前景。文章结合无人机航空测量技术的具体内容与应用优势，全方位分析这项技术在地形测量领域中的实际应用。
        2无人机航测技术概述
        所谓无人机航测技术就是由无人机搭载摄影及遥感等技术设备，在低空飞行中对一定区域内的目标进行测量测绘的新型测量技术。无人机航测技术的运行基础就是无人机精确定位飞行、精准摄影及遥感、无线通信控制技术、GPS等。我国当前科技发展非常迅猛，相关技术的不断更新也给无人机技术发展提供了巨大推动力，无人机航测的智能性及运行可靠性在这一环境下也在不断优化提升。无人机航测技术具有如下特点：首先，无人飞行器的起降非常便利。很多传统航测技术执行时起降条件要求较为严格，尤其是直升机航摄技术运行时还需飞行申请，这点上无人机的优势非常突出，无人机对于起降及飞行环境的要求及影响都不大，起降及飞行操控非常便利。其次，测绘工作的效率非常高。我国过去的测量技术在面对一些地形复杂、存在云雾遮盖情况的地区测量测绘时容易出现测绘偏差，同时测绘测量工作的推进也会非常艰难，甚至部分地区是无法人工测绘的。采用无人机则可以轻松到达这些地形复杂区域的内部进行拍摄与测量，并且能够根据实际情况对拍摄点进行调整，有效提升无人机航测工作的综合效率。
        相较于传统测绘技术，无人机航空摄影测量技术具有较好的应用优势：第一，无人机测绘技术的应用能够实时获取地理信息。这主要是无人机测绘能够实现地理信息的实时传输，显著提高了地理信息的时效性。在具体测绘过程中，各类地理信息能够通过数字图像来实现三维转化，展示为可视度较高的三维图像，能够提供更有效的地理信息。第二，无人机测绘技术也使得地形测绘活动变得更加灵活。无人机测绘技术在具体应用过程中，会使用到各个高精度数字化成像仪，同时也可以在垂直和倾斜等飞行状态下较好地完成摄像工作。测绘人员在使用无人机的时候，会根据区域地形特点提前设置好飞行路线，同时还会采用自控飞行的方式来完成测绘过程。在进行具体测绘活动的时候，测绘人员会设置多个航测点，显著提高了测绘活动的效率。第三，无人机测绘技术的使用还具有较为显著的社会经济效益。这主要是因为无人机的测绘技术的成本不太高，同时这项技术也充分融入了网络技术、通信技术等各项内容。这也使得无人机航拍技术在具体使用的时候不仅仅能够高效获取各类地理数据内容，同时也具有较好的社会经济效益。除此之外，无人机低空飞行摄影时，能够获取更大范围的摄影影像数据，同时也缩短了测绘时间周期，具有较好的社会效益。
        3无人机航测技术在地形测量中的应用分析
        3.1无人机像控点布设在地形测绘工程中的应用
        结合某市对区域内面积约为31km2的重点村落进行地形图的绘制，由于所测量区域地形较为复杂，山脉丘陵地形较多，再加上该地区阴雨天气较多，如果采用传统的野外作业方案，不仅无法在预定的工期内完成地形测绘任务，而且安全系数较低。因此，本工程计划采用无人机航摄技术完成目标区域的地像控点布设。本工程在进行像控点布设时，首先，在航测活动开始之前，先进行航测路线的整体设计工作，测绘人员先针对测绘区域的实际情况进行全面分析，明确测绘区域的地貌特征，同时还要根据调研情况来划分飞行分区，完成航线图的设计。在具体设计航拍路线时，把飞行高度、航拍方向等各类信息清晰标注在图纸上，并通过航测控制点的设计来完成航拍全覆盖工作。其次，计划采用400m边长的正方形格网进行像控点的布设，每一个角点都作为像控点的图像信息采集区域。

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结合本工程的实际要求，在测区的外围，适当的选择一些凹凸处作为新增的像控点。最后，无人机航测推进中由于通常所获取的影像资料规格较大并且其中会有部分影像重叠，因此其航线数量设置需求较高，并且最终获取的航测影像图片也相对较多，为了保证航测工作的精确性必须对其像控点进行科学布设。第一，就地形测绘目标区域的地形情况进行综合分析，而后探讨像控点的布设需求，要综合多种地物特征情况进行全面的像控点设置。第二，进行像控点设置工作时尽量保证影像六度重叠。
        3.2空间三角测量
        结合当前我国地形测绘活动使用无人机测绘技术的实际情况来看，整个测绘活动需要使用空间三角测量技术，保障测绘活动的精度。一般来说，这项技术的应用主要是依托于空间三角模型，并结合相关理论合理布设加密点，完成后续的测量活动。在布设加密点的时候，通常要选择测量区域内比较突出的位置，同时还要专门标记各个加密点的距离。比如在比例尺为1：1000的时候，加密点距离表现在地图上应该控制在1mm以上。在对河道、山谷等区域进行测绘时，可以考虑提高航测节点的标准高度差，以保证测绘活动的稳定性。在完成加密点布设活动以后，就可以进行空间三角测量工作，具体的测量工作包含多项内容，主要有前期准备、定向确定、测量数据传输。在这个过程中，各测绘人员应该充分控制航测像素精度，并且还要根据实际情况来灵活调整精度控制水平。
        3.3外业补测技术
        无人机航拍测量技术虽然具有较好的效率，但在遇到复杂地形的时候，也难以采集精细全面的地形信息，还需要使用外业补测技术来丰富这些地形测量信息。在进行补测时，测绘人员应该先对无人机测绘的内容进行精准性校验。具体来讲，测绘人员最好选择小范围测量区域来校核航拍测量内容，并发现其中可能存在的误差；测绘人员则应该对待测区域的实际地形情况进行甄别，找到测量困难并且具有较高隐蔽性的区域进行人工外业补测活动。通过采取这样的措施，无人机航拍测量的整体成效得到较好的保证，使得测绘活动具有较高的精准度。
        3.4严格检校镜头
        无人机航摄过程中所获取的影像图通常会存在一定的畸变问题，特别是一些影响图的边远区域，变形会更加明显，所以在进行无人机航测过程中必须对数据进行检校，对其中的畸变部分进行全面参数矫正能够优化影像图的精准效果。由于无人机航摄仪器在运行使用中因为飞行而导致的震动等也会导致其发生参数变化，因此在飞行测量工作中要注意镜头问题，积极对各项参数进行检校与纠正。
        3.5地形测绘结果
        在完成所有无人机航摄作业后，针对相关数据进行了精准度的检查，包括平面精度、高程精度等。通过各项质量特性的检查结果发现，采用无人机航摄技术所获得的地形测绘数据均满足了相关规范和设计要求。在无人机航测过程中，最为关键的管控因素有设备与人，在实施航测之前要对飞行设备、控制设备及摄影设备进行全面检校，并做好摄影设备及定位仪器的稳定性控制，保证其航摄稳定性。而在航测工作中针对航线、镜头等参数进行有效调整，保证航测技术成果也是无人机航测工作中的重要措施，因此技术人员必须具有全面的无人机航测技术，并能够掌握一定的经验技巧，确保无人机航测的综合效果。
        4结束语
        总之，在我国地形测量工作中运用无人机航测技术能够有效提升测量效果，但是在测绘测量工作中要积极提升无人机航测点布设的科学性，优化航测控制技术人员的技能水平，在后期测图绘制中做好异常数据的剔除与分析工作，为形成优化地形测图提供全面保障，无人机航测过程中也存在一定的质量影响因素，如恶劣天气等，要尽量在天气较好的环境下进行无人机航测技术操作，以尽量提升无人机航测技术操作及成果的质量，为地形测量工作效果优化创造基础条件。
        参考文献：
        [1]文述生.无人机航测在地形测量中的应用[J].产业与科技论坛，2018，17（23）：49-51.
        [2]郭敬.无人机航测技术的区域地形测量研究[J].价值工程，2019，38（23）：222-223.
        [3]李坤.无人机航测在地形测量中的应用[J].世界有色金属，2017（09）：98-99.