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摘要：随着科学技术的发展，我国的无人机航测技术有了很大进展，并在各种工程中得到了广泛的应用。无人机航测主要利用不载人小型飞机，搭载高分辨率传感器，通过低空测量获取相应的航测像片、视频数据，在风电场测图中应用效果较好。本文提出了一种利用无人机航空摄影测量技术完成风电场测图的方法，利用该方法可以实现测区1∶2000地形图数据的生产。首先根据航摄区域和航线规划布设控制点、像控点、检查点，利用中海达iFLY-U3无人机进行航摄作业获取航测数据，然后对数据进行预处理，按照标准格式导入Pix4Dmapper软件建立三维模型，通过EPS立体量测软件基于三维倾斜模型完成地形图数据的采集，对于模型变形的区域，利用Mapmatrix软件进行数据采集与校核。利用河南临颍150MW风电场项目验证了该方法满足1∶2000大比例尺地形图精度要求。
关键词：地形图；风电场；航空摄影测量
引言
随着我国经济社会可持续发展，无人机航测技术已被广泛应用。无人机航测技术不仅可以有效的提升工程测量效率，还可以保证测量数据的准确性，促使测量工程安全顺利的开展。无人机技术的广泛应用是当今社会发展的必然趋势与潮流。
1无人机航测技术概述
无人机航测技术是近几年在全球范围内兴起的一项高新技术，它是一种无人机低空遥感技术。指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。无人机技术与GPS技术相结合，已经实现自动导航功能，同时，因为无人机灵活、机动性强、体积小的特点，已经被广泛应用于自然灾害监测、智慧城市建设以及国土资源测量等多方面，为我国基层建设工作提供了可靠精准的数据依据，值得相关工作人员不断的进行探索和研究。
2作业方案实施
2.1测区基本情况
该风电场位于河南省漯河市临颍县县城西，拟安装单机容量2．5MW风力发电机组52台，装机规模为150MW，同期建设1座110KV升压站，根据项目设计要求划定测区范围，测区面积共计160km2，整体地势平坦。测区内主要地物包括：居民地、河流、公路及机耕路、池塘、电杆（塔）和陡坎，主要植被为旱地、零散树木。项目要求生产测区内全要素1∶2000地形图，主要用于风电场风机道路、集电线路和风机位的选取，该项目要求平面坐标系为CGCS2000，高程系统为1985国家高程基准。
2.2作业流程
根据任务技术的要求，结合测区地理环境和完成任务时间，采用中海达iFLY-U3无人机航空摄影测量成图的方法。
采用内外业交互的作业模式进行，首先外业进行航空摄影、控制测量（基础控制测量和像片控制点测量）等作业，然后由内业进行航空摄影测量内业数据处理生成地形图过渡成果，交付外业进行调绘、补测以及平面高程检查点的测量工作，最后由内业结合外业调绘、补测和平面高程检查点等资料，进行数字化地形图的编辑整饰工作，外业在实地进行必要的检查，最终成果达到1：2000地形图规范要求。
作业流程：资料收集、任务分析和技术方案与工作计划制定→航测（基础控制网、数字航摄、POS解算）→空三加密→数字摄影测量处理→数字高程模型制作→数字正射影像图→地形图数字化编辑→数字线划图→成果质量检查。
2.3航测精度控制
航测航线间隔和旁向重叠度均控制在70％；航摄像片航向重叠度一般控制在80％；保证全摄区无航测漏洞，航向超出摄区范围一条基线，旁向超出摄区大于20％像幅；像片倾斜角小于2°，旋片角小于7°，航线弯曲度小于3％；实际航线偏离设计航线小于像片上3公分；同航线高差均小于30m，实际与设计航向均小于50m。像片位移误差小于0.06mm。影像色彩均匀清晰，颜色饱和无云影和划痕，层次丰富，反差适中，像元分辨率为4.5µm；照片数据均纪录在硬盘上，每个数据载体上明确标记：航摄日期、机组号、航线号、起止片号、总片数。
2.4航测内业处理
像片控制点外业施测完成后，内业作业组对该资料进行了认真的审查和整理，完全符合相关规范要求。
2.4.1空三加密
空三加密、平差解算采用瑞士Pix4d公司的Pix4d软件进行，各项精度指标执行《1：500，1：1000，1：2000外业数字测图技术规程》（GB/T 14912-2005）中相关规定。内业加密点相对于邻近平面控制点的点位中误差在城市建筑区、平地和丘陵地不得大于图上0.35mm，山地、高山地不大于图上0.50mm。空三加密过程的质量控制：立体观测由一人观测，另一人全部检查；一个区域网加密完成后必须与相邻区域网接边；所有区域网加密完成后，由检查员对所有成果进行全面检查，完全合格后提交下一工序使用。
在立体上检查，像片控制点的平面、高程、点位同像片整饰说明一致，加密点的平面、高程、点位没有悬空现象。
对外业提供的基础控制成果，如：三角点、GPS点、导线点、保密点等在加密时应作为检查点进行检核，但不参与整体平差。
内业加密采用自动和手工相结合方式（手工选择加密点）既提高了劳动效率，又提高了加密点的测量精度。采用光束法平差比航带网法、独立模型法测量理论更严密，精度更高。
2.4.2数字高程模型（DEM）
基于Pix4D软件测制1：2000数字高程模型（DEM）。DEM点的编辑要采用点、线、面编辑结合的方法进行。在明显变换处，如山头、鞍部、凹地、森林区域量测特征点、线；对于高架路、桥梁等高出地面的地物，把DEM修正到实际地面上。
2.4.3数字正射影像（DOM）
基于Pix4D软件测制1：2000数字高程模型（DEM），在此基础上制作数字正射影像图（DOM）。根据DEM及相应比例尺像片加密数据，进行影像重采样，完成相邻的数字正射影像空间和几何形状上精确的匹配；进行可视化的检查，确保相邻的数字正射影像中地面特征没有偏移；还应该尽量利用镶嵌线避开由于高程特征引起的偏移和错位，同时应尽量保证地物的完整性。
影像应色彩真实、影像清晰、层次丰富、反差适中、色调饱满，图幅与图幅之间的影像色调一致，影像没有重影和明显的拼接痕迹。
2.4.4数字线划图（DLG）
基于Pix4D解算空三加密成果，经数据初编整理后，应用EPS软件完成1：2000数字线划图（DLG）。
2.5成果精度验证和评定
将三维模型导入EPS软件，对照检查点点之记在三维模型上量测检查点的三维坐标，对于检查点位于模型变形处，需要在Mapmatrix软件中获取该点的三维坐标。将以上采集的检查点坐标与RTK野外量测检查点的三维坐标进行对比。同时利用内业立体测绘的回放纸质地形图，到实地进行测绘地形、地物要素进行比对。经比对，成图满足1：2000数字线划图相关规范要求。
3结语
综上所述，无人机航空摄影测量技术能够满足风电场测图要求，而且内置RTK无人机航测技术具有机动、快速、灵活、时效性强，影像分辨率高等特点，能够大幅度减少外业工作量，在条件极为复杂的山区和无人区能发挥更大作用伴随着无人机航测技术、点云技术的不断发展与融合，大面积的地形图测绘工作会越来越便捷、简单，而且在保证精度的前提下，测绘成本也在逐渐降低，大大提高工程测量的整体效率。
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