夏振忠
中国建筑材料工业地质勘查中心河北总队 河北省保定市 071051
摘要：地形图测绘工作一直以来都是人们开展某项生产活动过程中所不能忽视的一项内容，人们只有通过地形图测绘才能对当地的地形特点拥有一个全面的了解，进而为各项活动的开展提前做好相关准备工作。在这样的背景下，加强有关地形图测绘设备仪器的研制与运用力度就显得很有必要了。无人机航空摄影测量乃是在科学技术不断发展下所诞生的一种高新技术，其具有超高的精准度以及操作灵巧等特征，将该项技术应用在地形图测绘中，将可以提高地形测绘的效率与准确性，并且该项技术也可以打破不利地形的限制，将测绘范围不断的扩大，这对于提升地形图测绘安全性有着积极的作用。基于此，本文将对无人机技术在地形图测绘中的应用进行详细研究，以供相关工作人员参考与借鉴。
关键词：无人机技术；地形图测绘；应用研究
通过名字我们便可以知道，无人机乃是一种不载人飞机，该项技术主要由三个部分组成，分别是飞行平台载体、机载遥感设备和相应地面辅助设备。相关工作人员可以通过无线电遥
控设备和自备程序来对无人机进行远距离操控，进而实现对地理、地面地形信息以及地层、地质信息等内容的实时掌握与传输，也就是说无人机技术乃是一项高科技航空信息系统，其可以通过对空间数据的获取来达到精准测绘地形图的目的，这样一方面可以提升相关地形图测绘信息的采集效率与精准度，另一方面则可以有效的降低地形图测绘所需成本，从而为各项生产活动的顺利开展奠定坚实基础。
1、无人机航空摄影测量技术概述
1.1 无人机航空摄影测量技术介绍
现阶段，伴随科技的进步，无人机在众多领域得到应用，如快递配送、航空摄影、地形图测绘等。其中地形图测绘作为当前工程施工中的重要一环，其信息的准确性和时效性对工程项目的顺利实施具有重要影响，而无人机航空摄影测量又在其中扮演重要角色。目前随着计算机技术、通信技术、数码摄像技术的发展，进一步促进了无人机航空摄影测量的发展，特别是 3S技术的发展，促使无人机航空遥感测量也得到发展与应用。当前无人机航空摄影测量技术在众多领域都有应用，如环境治理、森林防护管理、测绘工作、灾害预测与急救等，对社会经济的发展起到积极作用。
1.2 有关无人机航空摄影测量技术特点的浅析
无人机航空摄影测量正在以其独具的超高性价比、精准度以及作业效率等特点而受到社会各界的广泛关注，并促使该项技术的应用范围变得越来越大。（1）超高性价比与精准度。在测绘方面，无人机航空摄影测量要比卫星测绘更具精准度，其测量到的信息与数据会更加的准确与可靠，进而给予用户最大的帮助；与此同时，成本投入方面较低，这就促使无人机的应用价值变得高起来，进而加强其在地形图测绘中的应用也就显得很有意义了。（2）超强的响应能力。受地形复杂特点的影响，传统人工测绘会在面对复杂险峻的地形条件时而不能实现测绘目标，但是这一难题却不会影响到无人机作业，其具有良好适应能力可以帮助无人机在任何人力所不能到达的地方进行地形数据采集；除此之外，无人机在实际作业过程中不需要进行高空飞行，对于起降地形的要求也非常宽松，这就促使一般的气候环境并不能对低空飞行的无人机造成影响，其可以长时间的进行正常作业。（3）超高的作业效率。通过将彩色数码摄影机及数码相机等设备安装于无人机上，将可以在实际进行测量过程中实现对地表影响的快速获取，进而在无人机技术的辅助下将快速生成的三维可视化数据传递至工作场地，这样可以为相关工作人员的地形图测绘工作的开展提供大量的数据作为支撑。
2、无人机航测系统的结构与功能
2.1 空中控制系统
空中控制系统由遥感传感器子系统、遥感空中控制子系统以及无人机飞行平台构成，遥感传感器子系统包括影像获取设备与通信设备；遥感空中控制子系统包括GPS 接收天线（用于获取飞行平台的位置信息）、垂直陀螺（用于控制飞行姿态）以及微处理器（对飞机飞行予以控制）。
2.2 地面控制系统
地面控制系统包括数据接收子系统（包括数据处理终端与接收终端）、无人机地面控制系统（遥控设备，负责对飞机的拍摄、飞行以及起降等予以控制）、航机规划子系统（关键部分为飞行控制软件）。
地面站的软件系统用于实现飞机与地面之间的双向数据通讯，主要作用包括对飞行数据予以回放、控制任务载荷、对航点予以可视化编辑、对飞行状态予以控制与监视、对传感器参数予以设置与标定、对飞行控制参数予以设置等。
2.3 数据后处理系统
数据后处理系统包括工作站与数字摄影测量软件，包括数据后处理子系统以及预览子系统。其功能较多，具体包括以 GPS 或 POS 等飞行数据为依据，对航带间与航带内模型的拓扑关系网予以构建，为全自动定向处理提供条件；以航向为依据，对影像纠偏角予以自行确定；自动实现内定向，对影像框标予以自动识别；自动完成定向点的提取，为平差网的建立以相对定向提供条件；对模型内定向点的数量与分布合理性予以分析；以POS 数据或初始平差结果对控制点子影像予以自动提取，进行控制点集中高精度量测；经快速平差算法与平差点对粗差点予以剔除；对空三平差提供支持；立体影像匹配，进而生成 DEM，将 TIN、DEM 插入离散点，定向点批量生成 DEM，对 EDM 进行过滤或批量修改，DEM 差分、合并或切割 DEM，经 TIN 生成等高线；经DEM 完成正射影像的批量生成，经 TIM 与 DEM 完成单幅正射影像的生成等。
3、无人机航空摄影测量在地形测绘中的科学应用
3.1 无人机在像片控制测量中的应用
在无人机航空摄影测量技术的实际应用过程中，像片控制测量乃是其应用最为广泛且作用超高的一种技术。像片控制测量的主要工作原理便是通过将无人机航空拍摄的资料与GPS 系统导航定位功能相结合，从而实现对无人机航空拍摄资料和地面的测量数据的实时转换，这样将可以真实的展现出该地区的具体地形地貌特征。将像片控制测量技术运用在一些需要特殊注意的地形或区域测绘上，将可以保证对获取数据的及时传输、记录与保存。而想要保证像片控制测量技术的作用全面的发挥出来，就需要科学合理的布置好相应像片控制点。
3.2 强化航空摄影测量中的空中三角测量精准度
空中三角测量也是无人机航空摄影测量中较为常见的技术。在无人机中利用航空数码摄像设备进行空中三角测量技术，就能够将地形的具体位置测量出来。空中三角测量的优点之一就是借助事先编辑好的系统程序可以进行自动计算，从而得出相应的地形位置信息。这样一来就免去了繁琐的人工设置航空数码摄像设备的步骤。通过这样的空中三角测量技术，可以顺利实现相对定向。这一步骤完成之后，利用系统将测量航带与测量模型相连接，再使用空中三角测量进行数据的计算，将得出的连接点数据与像控点当作调试信息就能够绘制出比较精确的地形图。
3.3 提升测量数据立体采编质量
通过无人机航空摄影测量获取数据之后，就可以利用立体信息将所测区域的地形数据信息进行采编与管理。如果要想保证测量数据的立体采编的准确性与可靠性，就应该通过手动方式采编等高线和水涯线等十分重要的信息，而其他普通信息就使用计算机进行立体采编。需要注意的是，这一环节要严格精确控制物体线节点与地形结构数据等，并且要严格确定无人机航空摄影获取的数据是十分精确的数据，否则可能会影响立体采编的准确性。
3.4 针对空中测量盲点所起到的外业补测作用
虽然当前大部分测绘工具都发挥出了良好的测量作用与价值，但是不可否认的是，无法测量全部地形区域仍然是这些测绘工具现阶段所存在的明显缺陷，在这一点上，无人机航空摄影测量也存在相同弊端。针对无人机航空摄影测量中存在的一些测量盲点，需要相关工作人员在接下来的工作中顺利开展起人工补测工作，这样才能保证地形结构以及隐蔽区域测量的全面覆盖。在这一测量过程中，需要做好外业补测数据与无人机航空摄影获取数据之间的对比工作，从而才能保证最终得到的测绘数据具有超高的准确性与精准度。
结语：
综上所述，社会经济的快速增长带动了城市基础建设以及水利水电等工程项目数量与规模的日益扩大，为了保障这些工程项目开展的高效性与可靠性，做好地形图测绘工作是很有现实意义的。与传统测绘技术相比较而言，无人机技术将可以满足人们对测绘质量的高要求，同时该项技术所具有的不受气候条件影响、数据信息采集快速以及工作时间长久等优势，深受社会各界人士的青睐，所以将该技术运用到地形图测绘领域中可以发挥出巨大的作用与价值，进而可以为我国测绘工作的效率与质量提升带来积极推动力。
参考文献：
[1]浅析基于无人机技术的地形图测绘研究[J]. 张勇. 湖北开放职业学院学报. 2019(05)
[2]基于无人机技术的地形图测绘研究[J]. 刘邹. 电子技术与软件工程. 2018(06)
[3]无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用[J]. 史正军,刘明. 科技资讯. 2018(34)