邢恩泽
天津市津南区大地汇通测绘有限公司 天津300350
摘要：由我国科技强国建设目标的稳步推进，在工程勘测尤其是公路工程勘测领域取得了长足的进步和显著的成效。伴随着国家基础设施建设过程中提出的高标准、高质量的工程建设要求，我国对于公路工程勘测的数据时效性、图片分辨率和精度，以及测量技术的灵活机动性提出了更为严苛的要求。无人机摄影测量技术最为一种较为新颖的室外工程测量技术，能显著提高公路工程勘测的测量效果，为此，本文就无人机摄影测量技术在公路工程勘测中的应用重点，展开了详尽探讨。
关键词：无人机航空摄影测量地形图测绘
一、概述
作为一种较为新颖的公路工程勘测测量技术，无人机摄影测量技术以其高精度、高机动性、高效率等特点，得到了越来越多公路工程勘测施工技术人员的青睐，在公路工程勘测活动中得到了广泛的推广和应用。
二、无人机航空摄影测量技术的操作要点
无人机航空摄影作为一种新型的测量方式，不仅是满足我国数字化城市建设的重要技术，还是为适应我国技术进步的智慧产物。航空摄影技术因为其效率高、精准性强等特点被广泛应用在测量工程中，又因为其具有很高的灵活性，应用范围广泛，在诸多领域的作用越来越大。经研究可知，无人机航空摄影测量的具体操作要点为：
（1）无人机种类的选择。在开展测量工作之前，要先调查勘测待测地区的地形地势及环境，然后选择合适的无人机进行工作，并预先做好相关调试。
（2）对无人机的航线进行合理规划。选择规划路线时，应在不影响测量结果的前提下选择最优路线，以节省时间和资源，避开会对无人机造成损坏因素的区域，保证其安全性。
（3）低空拍摄。根据像控点分布情况获取需要的资料数据，然后对数据进行处理。
（4）通过利用DEM（数字高程模型）和DOM（数字正射影像图）技术对得到的数据进行处理，并检测结果的准确性，最后制进行DLG（数字线划地图）制作。具体实际操作数据如表1所示。
因此该技术具有一下优点：（1）受天气影响较小。无人机在飞行过程中避免了高空雷击等危险，低空飞行也会避免和鸟类碰撞的概率。
（2）对飞起降落要求较低。飞行物要飞行和降落都需要一段冲刺或缓冲的过程。无人机体型较小动力充足，只需要15min就可以起飞或降落，只需要一小块空地就可以安全着陆，避免了人机测绘常出现伤亡的情况。同时，无人机还安装了智能车载系统，对于任务的要点，无人机会针对该地区着重收集数据，从而更好地完成任务。
（3）工作效率高与传统的人机测绘相比，无人机的工作效率较高。在工作过程中，精简了烦琐的人工测绘流程，许多步骤都可以通过无人机芯片处理运行，然后收集储存，减少了大量的后期处理时间。在同一时间内，无人机的工作量是传统人机测绘的数倍，并且收集的数据更加准确和精简。
三、无人机测绘技术的实际应用
拟建项目路线全长6.641671㎞。拟选择二级公路标准建设。为了同步提升测试的准确度与工作效率，路线规划设计选用了计算机辅助设计系统，依照航测专用地形图选择路线，连续完善路线线型。联合使用RTK（载波相位差分技术）和全站仪实地放线测量，依照地形实况做出调整，利用全站仪测量横断面所有的相关指标。全线的设计图表全部采用AutoCAD、Word及Excel等软件编制完成。
无人机摄影测量技术在公路工程勘测中的应用流程和实施步骤如下。
2.1无人机摄影测量区域的实地考察
在开展无人机摄影测量活动前，应指派专人前往摄影测量区域进行实地考察。收集现场地质地貌、地表植被以及周边公众设施设备、交通人流等信息，为实现无人机的正常起降提供数据支持。例如所勘测场地的附近有正常运转的民用机场或相关航空设施，需事先明确无人机的禁飞区域，避免由于无人机摄影测量活动威胁到正常的航空运输活动安全。如有特殊测绘航线需要，必须事先报备相关部门并取得许可后方可进行无人机摄影测量活动。
2.2无人机摄影设备的校验
无人机云台装备的高清摄影器材，其相机镜头会存在一定的畸变差，因此在无人机外出摄影测量之前要对航测相机进行畸变差和像素矩阵的校验。这个校验过程又可细分为两步，即实验室校验和场外校验。首先要在实验室建立标定白板，通过软件补偿的方式为相机编制有针对性的标定表。比如对航测相机的[50，50]到[55，60]区块的像素点做整体左偏移一个像素单位的补偿，用于对抗其畸变差，得到真实有效的测量数据。实验室校验法简单且易于实施，但无法模拟真实复杂的情况，因此在完成实验室校验之后，要到室外进行实地校验。操作方法和实验室校验一样，需要技术人员首先在场外地面设置规则的标定记号点，然后为无人机规划编写测绘高度、飞行速度和航线，应特别注意规划无人机飞行航线时应尽量多的交叉重叠，以确定和校对相同GPS位置时航测相机的畸变差。保证航测相机的可靠校验是保障公路工程勘测工作顺利完成的首要前提。
2.3无人机航线的规划和试航
一方面，在进行无人机的航线的规划时应首先按照工程测量绘图的比例尺要求，明确地面勘测分辨率。通常按照1：500比例尺分辨率小于等于5cm，1：1000比例尺分辨率小于等于10cm，1：2000比例尺分辨率小于等于20cm，1：5000比例尺分辨率小于等于25cm的要求实施。另一方面，考虑到所选无人机的续航问题，以及无人机的航测相机窄相幅的特点，对于其航线的规划应遵循以下四点原则：航路与勘测的对象公路走向统一原则；无人机分区高程差小于等于航高1/h原则；航路直线原则；测量区域多分区原则；在完成无人机的航线的规划后，还需要对无人机进行场外试航，确保GPS设备和飞控单元状态正常方可进行后续步骤。
2.4现场数据的采集和处理
在依靠先进卫星技术完成测控现场的像控点布置以及现场航测相机校验工作之后，需要利用空三加密软件对分区网数据进行平差操作。在完成三角测量工作后，利用高程数据模型产生对应的初始正射图像，依靠三角测量时的方位元素数据拟合初始正射图像得到多个同名位点，通过计算机数据整合，得到数字高程模型。而后还需经过EPT软件对初始正射图像做进一步的拼接处理，并使用PS软件检查拼接后的图像质量，应着重检查拼接图片的颜色过渡区域、拉花形变区域、重影区域等问题，并加以修改和处理。至此，就得到了最终的数字正射影像图。
2.5测量数据的精度评估
最后还需要对使用无人机摄影测量的测绘精度进行有效评估。其评估工作可以借用之前测量现场布置的像控点来开展。无人机的测量数据精度分为平面精度和高程精度两个方面，业内通常采取求平面数据或高程数据的均方根，来测算该区域的高程误差和平面误差数值。
3结语
随着无人机航测技术的普及和发展，地形图航测量费用已与传统费用相当，因此该技术有着极大的发展前景。无人机整合了多种现代化技术的优势，用于工程勘测领域中能够提取高分辨率图像，并对空间信息进行精确分析、测算。公路工程勘测阶段如果能科学应用该系统，则能有效弥补传统测量手段应用期间暴露出的不足，更好地迎合优选路线的现实需求。结合该工程检测实践，认定该技术具有较高的推广价值。
参考文献
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