魏叔涵
安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司 安徽合肥 230022
摘 要：在山区地带进行水利工程测绘，应用无人机航测技术更加便利，而且测绘质量更高。其中无人机起主要作用，其上安装有数字航拍相机和机载激光雷达。在测绘工作中，采集信息的同时，还要处理信息，以获得区域内的各种数据，全面了解水利工程所在区域环境。应用数据处理软件将信息资料使用三维图像表示，以便准确掌握测绘环境特点。本论文着重于研究无人机航测在山区水利测绘中的应用要点。
关键词：无人机；航测；山区；水利测绘；应用要点
引言：
山区地理环境复杂，在如此环境中开展水利工程建设，应用无人机进行航测是非常必要的，不仅能够高效率采集数据，而且还可以将数据制作为三维图像，每个细节都在图像中准确表达[1]。无人机在测绘过程中采用倾斜摄影技术，突破了传统三维建模技术中所存在的不足，拍摄质量有所保证，拍摄效率更高，满足了测绘要求。
一、水利工程案例
以总库容是5754万立方米、坝高99.84米的水库为例，平均每小时供水量可达5725立方米。采用无人机测绘将航空测绘与地面测绘相结合。通过建立航测平台系统，无人机可以在水库航测过程中不断提供信息，保证信息实时更新，不会产生错误。利用软件处理航测获取的信息，将背景捕捉软件和photoscan软件合理利用，发挥其功能，应用Cass制图软件制作数字地图，用数据模型体现数据信息，使航测数据直观呈现。
二、无人机测绘技术的基本介绍
水库处于山区地带，周围的环境非常复杂。如果采用人工测量，需要耗费大量的人力和物力，一些区域是人所不能及的，所以，无法获得准确可靠的测绘数据。采用无人机拍摄，结合使用倾斜拍摄技术，对于采集的资料应用数据处理软件制作为三维模型。在拍摄的时候，即便无人机对水库建筑物的图像不能捕捉到，也可以通过识别纹理区域将图像绘制出来[2]。在具体的拍摄和图像处理工作中，可以利用点云数据，在此基础上预置不规则三角剖分部分纹理映射，随着三维模型形成，也就完成图像的数学关系后，将图像的位置信息确定下来，对模型进一步完善。模型中的数据使用Photoscan软件处理，但并不意味着此时的数据模型有较高的精确度，通过无人机不断获得测绘信息，对模型数据予以完善，精确的数据模型就会生成，所有的数据信息都能够可视化处理[3]。
在应用contextcapture软件的时候，要在软件平台上运行，针对采集的信息进行技术处理，之后将模型建立起来。应用无人机航拍获得信息资料，结合使用软件处理数据，能够及时有效地传递真实信息[4]。
三、山区水利测绘中无人机航测的应用要点
（一）采集纹理信息
在复杂的山区环境中进行无人机航测，由于附近山河众多，受到这些因素的影响，测绘难度增加。所以，使用无人机拍摄，可以让这项工作更加容易。使用contextcapture软件将航测获得的数据处理后建模，并随着拍摄的持续，数据模型得以优化。为了保证模型质量，且输出效果良好，需要从不同角度拍摄，附带辅助数据。
这些是拍摄都是通过参数设置完毕之后默认拍摄的，诸如焦距、传感器规格、镜头畸变等等都设置好，使得拍摄完毕之后的三角网格模型分辨率更高，模型的主体颜色也能够得到恢复，通过观察模型，细节清晰可见。在具体工作中，识别控制点的影响，解决好数据资料，包括水库工程项目的各种信息都要在模型中体现出来，做好验证工作，就可以输出。
对于本水库工程，由于是一个新的工程，需要将数据模型的相关信息导出来，建立影像的设计坐标，保证坐标的位置与拍摄得到的信息相符合，对参数进行调整之后，数据信息更加准确，信息处理效率也提高了。对图像的处理中使用编辑器，结合使用坐标系，将数据信息传输到数据模型中，将平面数据信息输入，航测标线工作就可以完成[5]。将数据信息导出之后，将三维模型建立起来，就可以对航测站的紧缺位置确定下来，控制好各个平面的误差。数据测绘所获得的资料也可以处理为数字线性图，从当地的具体情况出发，可以保证测量结果的精读。对于加密点可以采用整合相关要素的方法，将实际测绘方法与线图法整合，加入CAD-civil-3D，运用数字分析方法，获得测绘成果更加真实有效。之后对测绘结果进行核对，保证数据精确可靠，有实用价值。
（二）处理数据信息
使用Photoscan软件处理数据信息，安装软件之后导入信息，设定好各项参数，软件会自动对照片进行对齐，确定拍摄角度和拍摄距离，计算出每个点之间的关系，并将每个识别出的点纳入到密集计算中，建立每个点之间的向量函数关系后形成网格，建立三维模型。此时，模型覆盖了采集到的各种数据信息，初步形成了三维模型，但是此时模型并不完善，还需要继续调整和补充。Photoscan软件的优点在于，可以随时收集信息和编辑信息，将数据库建立起来，信息存储并不断更新[6] 。纹理映射算法经过技术改进之后，可以将原始的二维纹理图像转移到三维模型中，发挥三维模型的作用实现信息有效传递。
利用photoscan软件对无人机采集的图像进行处理，信息采集与编辑库之间不是各自独立存在的，而是采集的过程中，数据资料经过处理之后传输到数据库，所以，数据库的信息实时更新。在photoscan软件平台上，测绘资料数据化转变，对无人机航测所获得的信息实时数字化描述，完全满足数据库建设，在制图中数据库体统有价值的数据应。在图像显示和打印过程中，可以改变传统的静态操作为动态操作，实施符号化操作。操作按照规定的程序进行，各项工作符合规范，满足设计图纸要求，实现了GIS与图形设计的统一。
结束语：
通过上面的研究可以明确，在山区水利工程航测过程中应用无人机，即便是细微之处也能够拍摄到位。但是，为了保证无人机拍摄到的图像能够将具体情况直观体现出来，有必要将其转换成高质量的三维模型。应用数据处理软件，不仅可以采集信息，还能随时编辑，使得信息模型不断完善，提高精确度。
参考文献：
[1] 杨智翔, 田佳, 周航宇. 无人机航测在某水库1∶2000地形测绘中的应用[J]. 地理空间信息, 2019, 17(03):9、12-14.
[2] 邱洁, 乐文强, 黄军胜. 大疆Phantom4 RTK无人机航测在工程中的应用[J]. 企业科技与发展, 2019(06):134-135.
[3] 王建. 关于无人机航摄在水利巡查方面的应用探讨[J]. 水利发展研究, 2018,
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[4] 宋强, 王昆仑, 黄祚继, et al. 浅议低空无人机在河道管理中应用研究[J]. 治淮, 2019(05):32-33.
[5] 孙畅, 徐介磊, 季红. 无人机航测在新疆某水利工程项目中的应用方案研究[J]. 测绘与空间地理信息, 2018, 230(06):232-234.
[6] 杨春鑫. 无人机航测技术在水利工程测绘中的应用探讨[J]. 信息周刊, 2019(41):1-1.
作者简介：魏叔涵(1996.1)，男，安徽蚌埠人，黑龙江工程学院本科，助理工程师，单位：安徽省水利水电勘测设计院研究总院有限公司，研究方向：水利水电工程测绘。