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无人机测绘技术在地形图测量中的应用

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：张江风1 高照2 张芳3 文智慧4

[导读] 摘要：随着无人机技术的不断发展，无人机技术已经渗透到各个行业当中，其中无人机与测绘工作的结合，就充分的发掘出了测绘工程的工作潜能。

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        摘要：随着无人机技术的不断发展，无人机技术已经渗透到各个行业当中，其中无人机与测绘工作的结合，就充分的发掘出了测绘工程的工作潜能。地形图测绘对于我国现代化建设工程具有重要意义，可以为工程整体规划提供必要的地理信息，有助于建设的科学合理性。现阶段针对地形图的测绘已经衍生出许多技术。
        关键词：无人机测绘技术；地形图测量；应用
        引言
        传统模式下进行地形图测量会受到地形、地势等外界因素的影响，测量环节需要耗费大量的人力和物力，并且效果不佳。近些年来，随着科技的飞速发展，无人机技术被广泛应用于各行各业。在地形图测量中应用无人机测绘技术能够降低误差，为测量数据的准确性提供保障，并且无人机技术使用便捷，对环境要求较低，同传统人工测量方式相比，其测量范围更大、测量结果更具准确性，成本更低，目前已经成为地形图测量的最佳选择，为地形图测量工作提供可靠的数据支持。
        1无人机技术概念
        无人机测绘技术是对传统人工测绘技术的突破和创新，为测绘发展开辟了全新的方向，随着测绘工程的与日俱增，无人机技术的广泛应用已经成为了必然趋势。无人机技术主要是通过无线电遥控装置或者机载计算机程序进行远程操控，将小型数字相机或者扫描仪作为机载遥感装置，设置地面站和相应的测绘软件。其主要组成部分包括航摄飞行平台（UVA）、数据采集部分、POS信息及飞行控制部分。根据相关研究显示，目前大多数无人机测绘是在价格低廉的无人机型号上进行，因为无人机硬件的发展以及电池寿命的进步，多数测绘工作应用四轴飞行器无人机模型。目前，无人机能够迅速获得数据，通过软件平台实现对数据的建模、管理和共享，为测绘人员提供数据参考。
        2无人机技术的应用优势
        2.1较高的时效性和性价比
        相对于传统测量技术，无人机技术的优势在于其能够在短时间内高效完成工作，将相应材料提供给用户，并且无人机成本较低。同传统模式下人工测量方式相比，无人机技术效率更高。通过对无人机技术的应用，工作人员能够在一天内完成几十平方千米的测量工作。
        2.2测量范围拓展
        在传统测绘测量工作开展时，主要是由工作人员携带仪器进行实地测量，由于工作模式的限制，测量工作范围无法进行很好的拓展，给测绘测量工作质量的提升造成了一定影响。在测量工作中应用无人机测绘技术，监测的范围得到了很好的拓展，有效提高了测量的工作效率与质量。在无人机监测时，还可以对一些盲区的地质环境进行准确的监测，保证了测绘工作的真实性与可靠性。无人机监测可以将测绘的数据信息，通过三维模型的方式呈现出来，提高了测绘数据的直观性，为关联工程的设计建设提供了准确真实的数据。
        2.3安全性和灵活性较强
        同载人飞机相比，无人机在降落的过程中不需要指定的区域，所以工作人员在测量过程中，通过对无人机的使用能够提高工作效率[2]。并且无人机受地形因素影响较小，不同的地形中均可以进行测量，大大提高了测量工作效率。并且一些需要测量的地形具有一定的复杂性，如果使用无人机技术可以降低风险，提高测量工作的安全性。

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        3无人机技术的测绘应用研究
        3.1海岸线地形测量
        我国的海洋资源非常的丰富，由此海岸线也是非常的长，通过对海岸线的测绘可以保障我国的国土资源安全。同时在水产养殖与海洋资源开发时，海岸线的测量工作可以起到非常重要的作用。由于海岸线测量工作的特殊性，很多地区工作人员根本无法到达进行测量工作，这时无人机测量技术则可以发挥出自身的优势。在无人机测量时，无人机可以凭借稳定的飞行稳定性，对特定的海域进行海岸线的基本信息测量。为了保障无人机测绘工作的真实性与安全性，需要在测量工作之前，做好像点的布设工作，给无人机的测量提供一个可以参考的的坐标点或者是等高线，不仅可以提高无人机测量工作的准确性，并且无人机测绘工作开展的安全性得到了一定的保障。
        3.2在城市规划设计中的应用
        随着我国现代化进程的不断推进，我国的城市化建设得到了迅猛发展。在具体的建设过程中多涉及基础性的地理形态信息的需求，以此来为建筑位置的安排、建筑风格的设计以及建筑的长期使用效果评判提供合理的参考资料，提高城市建设的资源利用效率以及城市建设工程的质量水平，还包括针对不合理建筑的识别。地形图测绘则在以上方面为城市规划设计提供了必要的信息数据，高效、合理的平面图测绘在数据信息时代结合网络信息传输技术，可以持续为相关的城市设计规划人员提供城市地理建筑设施的变化情况，帮助其分析建筑安排的科学性提高工作水平。
        3.3低空无人机摄影测量系统
        低空无人机系统组成为：飞行控制系统、低空航摄平台、遥感传感器系统、地面站监控系统、遥控系统、数据处理系统。该系统能够利用MA-VinciDesktop飞控软件按照项目要求进行航线设计，自动进行航空摄影、航摄数据进行预处理、空三加密，生成DEM、DOM和DPC。该系统采用了高频率、高精度GPS实时差分技术，在航空摄影测量中不需要外业布设像片控制点。
        3.4矿山测量
        为了保障矿山开采的质量与安全，在矿山开发之前必须要做好测绘工作，但是由于矿山地区的地质环境特殊性，传统的工作人员携带设备进行勘查的模式根本行不通，首先就是设备无法全部运输到矿区，其次就是在矿山测绘时，由于山区地势的险峻，非常容易给工作人员造成安全损坏。为了避免此类问题的发生，还需要保障矿区地质测绘工作的质量，相关的工作人员则可以应用无人机测绘技术。无人机在矿区进行勘测时，可以充分的发挥出无人机遥感测量技术的优势，有效的提高了测量工作的质量与效率。在对矿区进行地质地貌进行勘测时，可以将无人机遥感技术与超高清摄像设备进行结合，可以快速的进行测绘摄像。而测绘工作人员则无需进入复杂的矿区，通过操控无人机对矿区进行航空测绘。在计算机系统对航空测绘的图像与坐标信息分析下，可以有效的保障测绘数据的准确性。我国在无人机测绘领域发展过程中，研究出了低空无人机遥感系统，该测绘系统的应用效果非常明显，并且由于该系统的成本低、操控简单、灵活性高，可以有效的提高测绘工作的质量。例如某矿山测绘工程中就将遥感航测技术与TBC技术进行了结合，首先通过TBC软件对遥感航测的数据信息进行整理分析，从而得到了图一的正射影像图，然后对正射影像图进行合理的转化，得到了图二的3D高程影像。为了很好分析测绘数据之间的关系，工作人员可以通过数据构建图三的等高线图，有效的分析出测绘工程数据之间的内在联系。从三者图像的绘制中可以发现无人机航空遥感测绘工作发挥出了非常重要的价值，不仅有效的提高了测绘数据与图像之间的转化效率，并且数据获取的准确性与真实性也得到了一定保障。
        结束语
        综上所述，无人机技术在地形图测量中具有诸多优势，同传统测量方式相比灵活简便、效率和准确性更高。但是无人机技术在未来测量领域的应用中仍然存在一定的不足，所以在今后的研究中，应不断优化和完善无人机技术，为无人机在测量领域的普及提供动力，进而促进社会和经济的发展。
        参考文献：
        [1]李文飞.试论无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].华北自然资源，2020，（2）：72-73.
        [2]石大鹏.无人机航测技术在矿山地形图测绘中的应用[J].百科论坛电子杂志，2020，（1）：959.
        [3]陈省华，龙英，王璐.基于无人机技术的地形图测绘探讨[J].房地产导刊，2019，（23）：249.