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无人机测绘技术在地形图测量中的应用李鹏

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：刘菲菲薛秋粉李鹏

[导读] 摘要：随着中国社会的高速发展，中国的科技力量已经有了重大的提升。

        河南省河汉勘测规划设计有限公司河南焦作 454000
        摘要：随着中国社会的高速发展，中国的科技力量已经有了重大的提升。许多传统的工作方式和工作理念也相应地发生了改变，其中由于无人机技术的广泛应用使得测量测绘工作的工作方式发生了重大的变化。基于此，以下对无人机测绘技术在地形图测量中的应用进行了探讨，以供参考。
        关键词：无人机测绘技术；地形图测量；应用
        引言
        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无人机航测技术的原理
        无人机是一种无线电设备控制或者是植入程序的一种小型飞行器。使用无人机技术进行工程测量需要高分辨率的摄影仪器或机载激光雷达和处理的技术支持，无人机驾驶飞行器上搭载了负载数码相机以及数码摄录机等数字影像设备进行拍摄和记录，通过影像数据处理技术进行影像同步传输，实现了对地面信息的获取以及监测。无人机航测系统对工程进行测量主要依靠高分辨率影像数据的快速处理和反馈，需要实时对地观测能力以及处理信息的能力，因此无人机航测技术需要影像信息采集系统和影像信息处理系统的支撑。影像信息采集系统包括飞行控制系统和地面监控系统，无人机在空中构建航空立体成像时，无人机沿着飞行线获得垂直的航空像片，航向的重叠一般为70%，旁向重叠大概为50%。像片重叠的具体含义是对间隔相同距离的2个不同位置进行同一目标的拍摄。对获取的这些信息进行处理需要相当出色的数据文件整合能力，将无人机实时拍摄的大量像片进行整理，即对这些像片的质量进行检测，整理航带，对相片进行预处理和更正等。
        2无人机航测技术的应用优势
        2.1测量范围拓展
        在传统的测量测绘工作中，由于需要人员来对地形地貌进行实地的考察、测量然后对所测的数据进行分析使得测量进展范围小，并且根据不同人员熟练程度不同对所测数据的准确性也有一定的影响。自从无人机技术应用到测量测绘中，不但使得测量的数据的质量有了极大的提高，还使很多之前人力测量困难的区域甚至无法测量的区域的问题得到了解决。测量人员只需要控制无人机在测量区域不断飞过，当地地貌的图像就会传递回来并记录成3D影响模式。工作人员只需要对传递回来的影响进行分析就能得出准确的数值。随着技术的不断提高，传递回的图像也更加的清晰，质量上得到保证的同时也使测绘效率有了显著的提升。
        2.2无人机遥感技术的监测尺度比较大
        总体来说，通过采用无人机遥感技术，监测尺度非常大，而且监测区域还包括一些大范围物体和小范围物体，更好地提高了监测的实际效果。近几年，随着我国无人机遥感技术的不断进步和应用，无人机遥感技术的监测范围也得到了进一步的扩大，可以准确获取到工程建设所需要的各种数据信息，极大地提高了测量范围的可控性和可操作性，对于建设范围当中的监测实体来说，也可以获取到比较完整可靠的数据信息，更好地提高了测量数据信息的直观性。
        2.3地形测量效率提高
        中国的土地辽阔，其中各种山地、树林、河流也是数不胜数，测绘人员在进行工作时对当地的情况不能全面了解，若是按照传统的工作模式进行测量费时费力，进展缓慢。若需遇到自然灾害还容易对自身安全造成影响。而无人机则不一样，人们利用无人机技术将影像传回到主机，既减少了测量的时间又能避免人工测量时面临的危险。若是遇到大型的自然灾害还可以利用无人机将受灾地区的情况及时传回，工作人员便可以根据传回的影像尽快地制定救援方案，让灾区人民脱离危险，灾后重建工作也有了参考依据。

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        3无人机航测技术在当前测绘中的应用
        3.1航线规划与像控点设置
        使用无人机技术进行地形图测量的过程中，首先应对无人机使用流程有充分的了解，与拍摄区域的地形地貌特征相结合，明确拍摄GSD分辨率、航向旁向重叠率以及航线情况。进行测绘前应选择合适的天气，与风向相结合对无人机飞行方向进行调整，飞行区域应大于实际面积。像控点是地形图测量的重要依据，通常情况下，设置像控点需要选择特征明显的点或者人工布置像控点。在进行密度和位置的设置时应符合相关规定的要求。
        3.2无人机遥感技术在数据采集当中的应用
        根据数据采集的主体不同，无人机数据采集工作又可以分为手动采集和自动采集两种方式。手动数据采集主要是利用计算机远程控制技术，无人机的操作人员在基站内部，根据实际数据采集需要对无人机进行有选择性的图像拍摄，从而获取到人们需要的各种数据信息。自动加密属于无人机内部控制系统的一种自我保护机制，无人机的拍摄设备和传感器在收到人们所需要的图像信息之后，可以将该部分信息暂时储存。为了可以更好地保证数据存储的安全性。我们还要对存储器设置一定的加密程序，当管理人员需要调用无人机内部拍摄图像的时候，我们就需要根据访问权限来进行访问，更好地保证数据的私密性，同时也会在一定程度上保证数据的准确性。
        3.3立体采编
        无人机技术的主要作用包括空中摄影测量，对地形、地质信息进行整合，采编测量地区的立体像，保证信息具有一定的精确性和完整性，加强对地形地势数据以及物体线节点数据的控制，通过对无人机得到数据的分析，获得更加准确的地形图测量数据。如果需要测量建筑物，那么便需要使用DOM影像成果，实施线划处理。一些地区地形具有一定的复杂性，所以需要提前内业标定，之后结合外业调绘，有效采编信息。
        3.4影像数据处理
        首先对数字影像数据进行检查，内容包括对影像质量的检查、数据异常检查、重叠度检查等。然后要确保像控点与最近基础控制点平面位置、高程的误差均不高于0.1m。最后对影像畸变情况进行纠正，具体来说:选择GPU纠正快速测绘影像图，对其中存在的主点偏移、畸变等情况进行纠正，同时进行匀色处理；根据飞行影像建立DOM(即数字正射影像图)，主要是利用DEM(即数字高程模型)对经过扫描处理的单张航片，利用ArcGIS纠正软件，将影像失真情况纠正过来；运用数学模型转换影像投影，由中心投影变为垂直正向投影，从而获取正射像片；对像片进行编辑操作，最后生成标准分幅正射影像图。像片纠正完成后，再进行几何纠正，借助EＲDAS软件将地面控制点坐标和高程数据提取出来，确保像片精度达标。
        结束语
        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
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