张锡锋 纪秋
山东省地质测绘院 山东省济南市 250002
摘要：随着科技的进步和社会的发展，我国摄影测量技术得到了大幅提高。鉴于无人机轻型化、便捷化和智能化的特点，无人机航测在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取以及小区域地形测量方面具有高效、直观等显著优势。本文通过具体案例，论述了提高无人机航测精度的方法；并通过与传统方法的对比，论述了无人机航测的高效性和测绘产品的多样性。
关键词：无人机航空摄影；精度；影像匹配；应用分析
中图分类号：P231
文献标志码：B
引言
航测技术是城市建设工作开展重要的基础，不仅能够提升测量的整体效能，更能推动整个城市建设工作的有序开展，同时也会影响到农业生产、城市规划、气候服务等领域的正常秩序。但就目前我国测量项目的现状而言，其还存在较多的不足之处，限制了测量项目的现代化建设进程。无人机航测技术具备测绘精度高、适用范围广、技术灵活的特点，能够根据土地的实际地貌特点进行路线的规划，从而使航测技术得到更好的应用。
1、精度提高的方法与影像匹配
1.1减小投影误差增强航片几何属性
航摄相片为地面景物的中心投影构像，而地图是地面景物的正射投影，当地面和相片均严格水平时，两种投影结果是等效的；但地球表面起伏将引起像点位移，无人机平台飞行过程中的波动会引起相片倾斜。因此，尽量选择晴朗无风的天气条件进行航拍，以增强相片的判读性和保证飞行姿态的稳定性，从而提高相片坐标系下的像素点平面精度；在高差大于1/4相对航高的测区需分区进行航线设计，以减少由投影参考面变化造成的投影误差。
1.2像控布设优化提高平差精度
空中三角测量是基于地面像控点坐标，利用后方交会原理计算得到相片的内方位元素和外方位元素；再基于立体像对中的内外方位元素和像点坐标，利用前方交会原理计算得到对应的地面坐标。因此，平坦地区应均匀分布像控点，高差大的测区要加密像控点，这样区域网约束平差后的坐标值更趋近于实际值，从而提高像点对应的地面坐标精度。
1.3相片的重叠设置和选取
在满足精度要求的前提下，尽量提高航飞高度和减少旁向重叠能很好地减少航片数、提高作业效率。根据影像分辨率要求设置航飞高度，天宝无人机航测系统100m航高的地面分辨率为3cm，相片航向、旁向重叠度设置为70%即可满足后处理要求。在质量控制方面，应做好飞行前检查以及飞行后数据覆盖完整性检查；数据后处理前应剔除多余的质量差的相片，以减少影像匹配的繁冗度和匹配时间；空三刺点应选取目标清晰的相片，避开单幅影像的边缘，从而避免因航片畸变差而影响匹配的正确性。
1.4相机自检校
自检校方法是利用定焦相机的镜头光学结构不随主距变化而变化的特点，通过预检校获取内方位元素的变化规律，以此来减少检校未知数的个数，达到简化自检校模型的目的。在不需要建立检校场的情况下，只利用目标周围的影像和影像之间的对应关系对相机进行检校，此种方法造价低，操作简单，仅依靠一些影像和软件即可完成，但经过项目实验发现，此种方法的缺点是稳健性较差，对空三加密精度的提高有限，适用于相机参数本身比较准确的影像，而对相机参数已发生较大变化的影像来说，改善效果并不明显。
1.5物理检校
物理检校需要将相机送往专业的研究机构进行检校。实验表明，该方法得到的相机参数较为准确，用此相机检校参数能较大幅度地提高空三加密的高程精度。但该方法也存在一些缺点:①费用较高，按一般情况估计，一台非量测相机1a的费用约为3～5万元;②必须将相机送往专业的实验室，检校周期较长，可能影响其他项目的航摄，相机来回运送也会产生较高的费用和风险。
2、无人机航测的应用
2.1地图地形数据资料的收集
首先，测绘人员必须掌握测量所测地区的地形全貌，切勿在未进行实地地形了解的情况下贸然使用无人机，不仅能够提升无人机的测量效率，更能确保无人机航测技术应用期间的安全，从而使测量数据的准确度得到更好的保障。其次，在进行测量工作开展之前，需要布置监控点与发射点，确保无人机在运行沿着安全运行轨迹进行作业。最后，在进行地形信息收集的过程中，还要根据地理地貌的特征进行路线的规划，对于地图上标示错误的信息要及时更改，提前做好无人机运行期间应急问题处理的相关预案，使无人机测量技术得以更好地开展。
2.2航空测量工作的开展
无人机测量工作的开展主要是利用摄像设备对实物进行测量，在进行无人机测量工作开展的过程中，为了确保测量数据的准确性，需要对无人机航测的系统进行科学的设置，加强设备的控制，使无人机的飞行速度得到更好的控制。同时，还要对无人机的地面距离进行合理的掌控，如果无人机与地面的距离较近，就会出现无人机与构筑物相撞的结果，整个测量便失去了其应有的意义；如果无人测量距离地面的距离过大，则不能更好地保证图像的清晰度及数据的准确性。
2.3数据信息的采集与整理
在应用无人机航测技术时，需要对采集的信息进行科学的整理。首先，在无人机航拍作业完成之后，需要对原始图像进行整理，通过科学的信息比对，甄选出清晰度较高的原始影像资料，将信息提供给测量作业人员，使测量工作得到更好的开展。其次，测量作业人员根据测量的数据，应用PhotoScan软件对图像进行适当的处理，通过图像与控制点的拼接，按照1∶1000比例尺还原土地使用的概况，为测量工作的顺利开展提供强大的数据依据。
2.4在地质灾害中的运用
在地质灾害中，无人机航测技术也得到了广泛的运用，随着我国当前社会经济的不断发展，一些基层地区和偏远地区和城市建设水平存在着较大的差异性，但是这些地区仍然要进航测绘，这给实际的工作带来了诸多的难点，比如一些基层地区在基础设施和管理系统建设方面存在着一定的缺陷，对于山区地区来说，在一定程度上很有可能出现自然灾害，比如洪水河泥石流严重威胁到了现场，工作人员的生命安全，但是随着无人机航测技术的广泛应用，相关工作人员可以对这些受灾情况进行多方位的跟踪，并且到一些自然灾害来临时，无人机也可以在较短的时间内撤离现场，不仅可以提高测绘工作的精准性，还减少了在实际测绘工作中的损失。
2.5在国土资源管理中的应用
我国国土面积是非常广阔的，尤其是对于一些偏远地区来说，土地资源是相对来说较为丰富的，为了使这些土地资源得到合理的利用，要对这些土地进行有效的测绘工作。在当前时代下无人机航测技术在土地管理中得到了广泛的应用，比如在农村土地所有权确认工作中可以利用无人机航测技术精准性地获得每户土地亩数的精准性数据，给实际工作带来重要的数据支撑，另外对于一些山区地区来说，由于地势是比较险要和多变的，对实际工作带来众多的难点，但是随着无人机航测技术的广泛运用，即使是在一些地势较为严峻的地区，也可以顺利的进行，一定程度上节约了人力和物力的投入。
结束语
在基础测绘工作中，无人机航测技术得到了广泛的运用，相关工作人员需要认识到无人机航测技术在基础测绘工作中所发挥的优势和重要作用，结合实际工作需求，利用无人机航测技术改变和解决存在于传统测绘工作中的不足之处和缺陷，从而为我国社会建设、国土资源管理提供良好的数据和技术支撑。
参考文献
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