罗府龙
广西右江民族商业学校 533000
摘要：近年来，随着我国相关政策的出台落地以及科研水平的不断提升，无人机相关技术取得了长足的进步，无人机航拍测量就是其中之一。它所具备的响应力强、机动性强、体积小方便携带等特性，都是其在复杂地形图的测绘中发挥了重要作用。本文结合实际的工作流程，讨论了无人机航空测量在地形测绘中的应用。
关键词：无人机；航空测量；地形测绘；应用
一、无人机航空测量技术概述
（一）概念
相比于传统的航空测量技术，无人机航空摄影技术的硬件水平得到了很大的提升，在原有技术的基础上，增加了无人机操作与应用的相关技术，依托于互联网及信息技术的不断进步与发展，无人机航空摄影测量技术也更加趋近于信息化、现代化。无人机航空测量技术的硬件由很多部分组合而成，包括导航系统、操作平台以及数据处理中心等，它们相互协作、相互配合，其中任何一个环节出现问题，都会影响整体的测量效果。无人机航空摄影测量技术的优势在于它不仅降低了测量成本，提高了测量安全性，其搭载的先进设备还能使数据结果更加的准确、可靠，相比于人工作业，大大提高了工作质量和效率。
（二）技术特点
1、响应力强
首先，无人机航空测量采用的是低空飞行，对周边居民的生产生活影响小；占用场地小，只需要一段较为平整的路面即可实现起飞，15分钟左右即可完成起飞。其次，测量的过程中地面的数据工作站可以迅速就位，在短时间内实现对航空测量数据的存储、传递及处理，从而使数据采集的速度大大提高。
2、数据获取及时
无人机航空测量技术与摄影设备的结合，提升了所收集到数据的准确性和可靠性，经过高效率的传输，工作人员可依据此数据在第一时间展开地图测绘工作，推进整体任务的快速完成，大大缩短了工时。当前，随着科技的进步，人们将无人机航空测量技术和卫星遥感技术进行了有机融合，测绘过程更加精准，从而使数据的有效性和质量都往上跃升了一个台阶。
3、时效性和性价比高
无人机航空测量不需要长时间准备，可实现随时出发随时工作，及时完成测量项目，具有高时效性。同时，无人机航空测量的硬件设备的研发费用低，维护成本相比于传统测量机械也大大减少，而无人机航空测量可获得与传统测量手段一样甚至优于传统测量手段的测绘数据，具有极大的价格优势。
4、不易受气候或地形条件的影响
除了极端天气，无人机都能正常完成测量任务。依托于远程操控技术，无人机还能实现灾区、化学污染区等高危险区域的勘察和测量工作。
二、无人机低空摄影测量技术发展现状
随着我国相关政策的落实和研究水平的提高，无人机航空测量技术在相关领域科研人员的努力下逐渐走向成熟，目前已成功应用于多个领域，例如海洋探测、农业现代化以及森林火灾的勘探。近年来的发展应用中，该技术的科学研究又积累了许多宝贵经验，实现了城市区域高分辨率彩色影像的获取，推进我国的土地测绘现代化水平向前迈出一大步。无人机航空测量技术中无人机主要在50-1000米的范围内进行低空飞行，其摄影精度可以达到亚米级，完全能够满足各领域应用中精细测绘的要求。无人机的体积小且操作简单，不需要花费大量时间进行人员培训，大大节约了人力成本。近些年来遥感系统工程研发持续深入，科研人员将其与无人机航空测量技术进行了深度融合，帮助无人机实现了在能见度极差的条件下获取合格的影像数据，为地形测绘工作提供了极大的技术支持。另外，由于无人机具有机动灵活性，极大弥补了光学遥感技术以及普通航空拍摄中由于云层遮挡或是其他原因造成的数据获取不全面的缺陷。
三、无人机在基础地形图测绘中的应用
（一）像控点布设
像控点布设是整个测绘工作的基础，包括区域网点布设和像片控制点两个主要方面的工作。在进行布设工作之前，工作人员首先要对测量对象周边环境进行整体考察，观察地质地貌条件及道路情况。影像控制点应该选在有明显地物点或地物拐角点等地方，或选在固定的点状地物上。高程点选在局部高程变化小且点位周围相对比较平坦地区，区域边缘地带可多布置控制点，对于地形不平坦的区域要实施平高点补充布设，以确保数据的全面性和准确性。在实际进行布控点的选择时，要充分考虑无人机装载的摄影机的拍摄难易程度，尽量避开地面遮挡物，以确保图像清晰有效。在工作人员确定航拍空域后，还需要借助影像图、电子地图等专业手段来确定各个控制点的大概位置和数量。此时需要借助网络PTK控制系统进行像控点的测量，确保像控点处于工作状态。同时，要对网络PTK流动站进行科学设计，确保通信效果。
（二）航线规划
规划航线的原则主要有以下几个：首先，要合理设置飞行高度，保证影像的分辨率符合测量要求。工作者应将充分考虑测量地点的实际地形情况，将无人机的飞行高度适当调低。在山区地形中进行地形测绘时要尤其注重在测量前进行飞行高度与分辨率的测试，尽量降低测量误差。其次，要充分考虑影像重叠率的问题。以大型固定翼无人机为例，经过多次实践验证，它的最佳旁向重叠率应设置在50%-60%的区间内，而航向重叠率则应高于65%。最后，在风力较小的天气，应选择顺逆风飞行；而风力较大时，则要考虑考虑无人机飞行速度过快而出现漏拍的问题，此时要结合实际情况确定无人机的飞行方向。
（三）任务荷载设定
任务荷载是指无人机完成指定任务所需要搭载的硬件设备及系统。在航空测绘工作中，无人机主要搭载的是可测量型航测相机，属于获取类载荷分类。相关软件系统则由地面数据工作装载，通常需要用到的是图像编辑处理软件、测绘软件以及无人机摄影测量数据自动处理系统。
（四）航摄数据采集
数据采集及传输工作大部分能由自动处理系统完成，需要人工参与的部分主要是设置好相关参数，并实施监控无人机的飞行情况。例如，在某次沿海地形的测量工作中，工作人员在充分考虑海面反光、风力情况等因素之后，将设计行高设定成550米，航线间距为210米；此次测量工作的应用的是大型固定翼无人机，因此需要把航向重叠率和旁向重叠率分别设定为80%和75%；此次飞行总共划分了22条航线。最终经过系统的处理，获得了分辨率高于0.05米的图片影像，圆满完成测绘任务。
（五）空中三角测量
空中三角测量是在野外控制点缺乏的情况下，为地形测绘提供绝对定向控制点的方法。在无人机航拍测量中，首先现在野外获取一定数量的控制点数据，并拍摄具有重叠度的像片，后运用像片上的控制点位置之间的几何特性，在室内进行控制点的加密，从而建立起与实际地形相应的数字模型，从中得出加密点的坐标和高程，为下一步的绘制工作做好准备。在进行野外测量时，要注重做好测量节点之间距离的控制，保证标准点的高度差在测量项目要求的区间范围内。
（六）立体测图及成果合成
完成数据的采集工作后需要运用专业的软件对数据进行加工处理。通常用MapMatrix软件对进行空中三角加密后的图像进行核线采样，后转入其他专业软件中进行数字线划图采集工作。这个过程将会形成基本的地形图成果，之后还要通过外业调绘和成果整合对其加以完善。
四、结语
综上所述，我国无人机航拍测量技术在近年来获得了较大发展，逐渐走向成熟，在地形测绘等多个领域发挥着重要的作用。无人机航拍测量具有响应力强、时效性和性价比高等诸多优点，且可以适应复杂地形、恶劣天气下的地形测绘工作，具有较强的实用性。同时，其中应用的许多高科技手段如空三角加密处理法等都使得无人机航拍测量技术的应用效率大大提升，为其未来在测绘领域发挥更大的作用打下了坚实的基础。
参考文献
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[2]张荣辉.无人机航空测量在地形测绘中的应用[J].智能城市应用,2020,3(1):12.
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