武兴盛
西安华泰测绘工程有限公司 陕西省西安市 710000
摘要：近年来，无人机由于具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等优点而备受各界人士关注，并作为摄影测量平台应用于测绘行业当中。虽然GPS/POS辅助空中三角测量已经得到了广泛应用，但由于无人机摄影测量平台不稳定性的特点，其在实际生产尤其是大比例尺数据生产中的应用问题还没有解决。本文针对无人机GNSS航空摄影平台在1∶1000大比例尺地形测图中的应用可行性以及GPS辅助空中三角测量在实际生产中的航线设计及控制点布设方案进行了研究，并通过实际试生产，对其所能达到的地形测绘精度进行了分析。
关键词:无人机;GPS辅助空三;大比例尺地形测图
引言
随着无人机的功能在社会各界中，广泛应用，尤其是在测绘工程中，其强大的测绘能力以及高效的测绘效率，对于传统的测绘行业，带来了巨大的市场冲击。而衍生而来的无人机测绘问题，也受到了社会各界的广泛议论，例如准确性、稳定性、操作性等特点，受到一定的异议和质疑。
1无人机航空摄影测量技术概述
无人机航空摄影测量系统搭载无人机及各种传感器通过低空飞行拍摄来得到目标区域相关地形地貌数据，进而生产出３Ｄ测绘产品。无人机系统作为一种新型航空摄影测量平台，具有较高的智能化程度，较强的机动性和适应性，可完成人力无法到达的高危及地形复杂区域的测绘任务，便捷高效、成本低廉、数据后处理精确，大大降低生产成本和成果生产周期，将无人机航空摄影测量技术应用于地形复杂地区建设用地勘测定界工作是其在测绘领域中应用的又一次拓展和创新。
2无人机测量技术的优势作用
2.1无人机测量技术的方便性高
一般说来，我国之前的地形测量工作都是需要人工去具体的地形地势进行勘察并加以测量而实现的，但是，目前，我国地形测量工作可以通过无人机来操作实现，无人机测量技术不仅可以省去测量工作人员亲自去实地勘察、测量的工作环节，还可以在无人工侦查的情况下选择自由工作，即使无人机测量技术在没有工作人员监察的情况下，无人机也可以根据地形测量任务和测量工作的具体要求，每天完成几十乃至几百平方米的测量任务，由此可以，无人机测量技术为我国的地形测量工作提供了便利
2.2成本投入较小
相对于载人测量工作，无人机航测系统应用期间所需投入维护及运营的成本较小，不仅节约了人工成本的费用，同时无人机测量也可以根据测量的地域特点，对机身的规模及型号进行选择，不仅提升了测量的效率，也节省了大量的成本投入。此外，无人机具备强大的智能化特点，对于操作人员的专业化素质要求不高，从而也为航测工作的开展节省了大量的经济投入。
2.3无人机测量技术的时效性高
一般来说，无人机航测技术主要是依靠无人机在地形上空进行测量而完成的，因此，无人机测量技术所花费的测量时间是远远低于卫星测绘技术所花费的时间的，无人机测量技术可以为地形测量工作者提供十分及时并且十分有效的信息。
2.4联动优势
利用无人机技术的测绘数据，结合现代电脑计算机进行综合分析和处理，保证本次测量内容精准无误，同时对相关测量内容进行统计和分析时，可以借助软件的优势，实现3D建模，进一步提升测绘工作的价值和意义。将地面的影像资料高度还原，同时结合虚拟现实技术，实现测绘标的物的有效表达。利用无人机的数据影像结合电子计算机的数据分析，实现对测绘工程详细资料的精准计算，确保项目测绘作业内容的完美呈现。需要注意的是，不少无人机测绘工作的内容和数据存在自动更正功能，一方面是为了提高画面的呈现效果，另一方面是为了改善在无人机航拍过程中存在角度拍摄问题所造成的数据误差。
因此，结合电子计算机开展多元化的软件计算和软件合成，实现对于测绘标的物的最佳呈现效果。
3无人机在大比例尺地形测图中的应用分析
3.1摄影分区和航线布设
航摄分区划分应遵循的四个原则：分区界线应与图廓线一致；分区内的地形高差不应大于１／６相对航高；在地形高差符合原则二且能够确保航线直线性的情况下，分区的跨度应尽量划大，能完整覆盖整个摄区；当地面高差突变，地形特征差别显著或有特殊要求时，可以破图廓划分摄影分区航线布设应遵循的四个原则：航线一般东西平行于图廓线飞行，特定条件下亦可作南北飞行或沿线路、河流、海岸、境界等飞行；曝光点应尽量采用数字高程模型依地形起伏逐点设计（航向重叠度不大于６５％时）；进行水域、海区摄影时，应尽可能避免像主点落水，要确保所有岛屿达到完整覆盖，并能构成立体像对；摄区边界覆盖要求航向覆盖超出摄区边界线应不少于两条基线，旁向覆盖超出摄区边界线一般不应少于像幅的５０％，在便于施测像控点及不影响内业正常加密时，旁向覆盖超出摄区边界线不应少于像幅的３０％。
3.2地图地形数据资料的收集
分相技术是无人机测量技术重要的应用，测绘作业人员需要根据当地区域的实际，加大地图地形数据的采集整理力度。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。
3.3加密航测结果精度
在无人机航测工作完成之后，应对航测结果精度进行加密处理，在具体的操作中，主要以空间三角测量技术为主，这项技术广泛应用在控制点、数码影像比较小的情况下。在空间三角测量技术的应用支持下，实现了矿山所有影像的外方位元素和所有加密点的地面坐标的计算，在数据采集和计算分析的基础上，可集成PATB光束法区域网平差软件。在此情况下，粗差检测的功能及平差计算的功能在实践中的应用将发挥出重大作用，有利于提高无人机航测数据的精度。
3.4 LIDAR系统
LIDAR系统主要是针对地形的信息进行分析和处理，然后计算地形的数据信息，测量人员并根据这个计算结果开展后续工作。在地形测量的具体工作中，工作人员对于LIDAR系统的使用主要通过以下几个途径来实现：第一，详细分析地形状况；第二，做好相关的图像处理工作；第三，运用LIDAR系统加大对地形信息的分析和处理力度；第四，根据实际的地形信息进行数据计算；第五，根据计算结果展开测量工作以及其他的后续工作。
结束语
综上所述，无人测量技术是当前较为先进的应用技术，被广泛应用于建设规划、气象信息、地貌测量等工作之中。相信在科技进步及专业技术发展的作用之下，无人机航测技术的社会应用价值会得到更好的体现。
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