郭熙和
山东农业大学勘察设计研究院
摘要：无人机摄影测量、遥感等新型技术在地理信息、灾害监测、勘察测绘等相关行业的应用越来越广泛。在工程测量中，开展地图测绘工作时，利用无人机航测技术能克服传统测绘中地形、天气、人为等因素的影响。降低测量误差，提高测绘准确率和工作效率，如在矿山、铁路、山区等复杂地形中的应用。目前航空摄影技术在地图测绘中的应用逐渐深入，在实际项目开展过程中，需要测量人员具备专业的测量技术，对信息和数据进行计算和处理，保障所获取的数据能够将测区信息全部展现，降低环境因素对数据获取过程产生的影响，确保技术应用的合理性和科学性。
关键词：无人机航测；基础测绘；地形图
引言
测绘工程在社会发展中发挥着非常重要的作用，将无人机技术应用到测绘工程中，能够发挥出巨大的优势。无人机本身的操作十分灵活，适应能力强，可以实现对于工程测绘数据信息的快速获取，为工程项目的建设提供指导，也可以促进测绘工作人员的技术水平的提升。
1技术原理
无人机航测技术是将无人机作为飞行平台，在平台中配置高分辨率摄影仪器与激光雷达等装置，基于影像信息采集系统，远程控制机载设备开展测绘影像采集与同步传输作业，从而实时掌握测区情况。同时，影像信息采集系统由地面监控以及飞行控制系统加以组成。在无人机航测期间，地面监控系统负责对所获取影像信息进行整合预处理、质量检测、构建三维立体模型与生成核线影像。而飞行控制系统负责操控无人机按预定航线飞行，将航线重叠度与旁向重叠度分别控制在70%与50%。在特殊情况下，工作人员远程控制无人机躲避障碍物与修改航线。
2技术优势
2.1操作灵活
航测型的无人机灵活度高、可控性强、自动化程度高、飞行需求条件低，只需要根据项目的具体测绘要求，做好飞行航线的规划设计，则可远程操控设备的起飞、航行及降落，并能针对高山、丛林等险峻的地形完成数据采集，突破外界环境的限制。有的测区树林遮挡严重，可以应用无人机机载激光雷达技术，这是目前最优的解决方案，主要利用的是其主动探测地面能力强、采集覆盖尺度大的优点。
2.2难度系数低
随着我国对无人机技术研究力度的不断加大，对无人机进行操作的方式越来越简单。通常来说，在测绘工程中使用无人机航测技术只需要将无人机的飞行路线进行科学设置，然后根据具体的工作环境来校正数据，即可以轻松得到比较精准的测量结果。如果无人机航测技术在工作过程中出现问题，无人机可以进行自动检测并返回起点，并能在故障解决后再次开展测量工作。
2.3响应速度快
借助无人机进行测绘时，无人机一般采用的都是低空飞行，本身对起落场地要求较低，起飞所需的准备时间短，而且受天气因素影响较小，能够有效节约测量时间。同时，无人机一般都会搭配相应的车载系统，可以通过输入任务来获取相应的测绘结果。而在面对突发性自然灾害时，应急部门需要依照最新的地形数据信息来制订应急方案，借助无人机，能够实现对灾区地质环境的快速测量，也可以将测绘数据通过无线传输的方式，及时回馈给应急部门，使得应急工作人员在进行灾害应对和处理时，具备更快的响应速度。
2.4测量效率高
在应用传统航空摄影测量技术时，往往面临着数据时效性差的问题，存档数据与编程拍摄获取的影像数据时效性较差，无法在限定时间完成测量任务，且测量结果与测区实际情况不符。
无人机航测技术的应用，可以同步传输所获取的影像信息，并开展数据处理操作，从而向用户实时提供所需成果。从测量效率来看，无人机航测系统每天可完成数十至上百平方公里区域的测量作业，实际测量效率远超过人工测绘。
3无人机航测在地形图测绘中的有效应用
3.1像控点布设及航线规划
在像控点布设及航线规划环节，应掌握以下技术要点：第一，对测区现场地质条件与天气条件进行采集分析，根据测区情况，将测区划分为若干区域，在各区域内均设置采集点，根据各区域地貌结构确定采集点数量与间隔距离，以此来减小地形条件对测量精度造成的影响。第二，以测区现场气候条件为主要依据，合理规划无人机航线，严格控制航线重叠度与旁向重叠度，并保持无人机航线与周边障碍物间的安全间隔距离，避免无人机在飞行期间受风力影响与周边障碍物相碰撞。第三，在恶劣气候条件下，需要对无人机航线进行优化调整，在必要情况下禁止开展无人机航测作业。
3.2航空摄影
航测无人机在测区上空飞行，测量质量比较容易得到保证，原因在于所受到的外界环境干扰普遍较小。但从减少测量粗差以及不必要的误差影响角度看，应该提前掌握测区的地形地貌信息，水系、交通、管线、地貌、植被、居民地等地形图要素，将其概略分布情况进行明确；然后再设置合理的飞行航线，选择合适的工作时间。关于工作时间，需要结合测区的风力、风向、降雨、起雾、云系高度、光照强度、太阳高度角等信息进行选择，一般最适宜在晴朗、风阻低、云雾少、无尘沙飞扬、大气透明度高的天气进行航空摄影作业。为了获取最佳的航拍影像效果，航测无人机在飞行的过程中，还应不断地对其摄影设备的焦距、像幅进行调整。
3.3数据采集与测绘影像的获取
在无人机航测期间，工作人员远程对无人机航测系统进行控制，或是基于程序运行准则，采取多元化无人机航摄手段持续获取测区内所拍摄的影像资料，常用无人机航摄手段包括竖直摄影像、多基线摄影、交向摄影以及倾斜摄影等。随后，对多视影像数据进行匹配处理，在数据匹配结果基础上构建空中三角测量网络，对数据进行光束平差处理。与此同时，在必要情况下，可选择使用DOM与DEM等产品，依靠无人机航测系统自动开展数据采集与测绘影像获取作业。
3.4空中三角测量
在测量三角形时，因为该测量工作需要选取连接点、转测加密点等，所以采用传统的作业方法，除了需要大量的辅助操作，还需要花上大量的工作时间，工作量提升幅度并不明显。随着无人机航测技术的不断发展，空中三角测量技术的不足得到了更好的改善。在测量自动空中三角时，有效简化了作业过程，很多内容在计算机上操作就可以完成。目前，空中三角测量工作越来越智能化，在做好同名点和连接点的选取工作的同时，还能剔除一些粗差。简而言之，通过计算机操控，系统可以将超限的点位自动剔除，做到既迅速又准确。工作人员在选择保留的加密点时，根据实际测区需求进行选择，它将有效地实现立体影像的对接，从而进一步提升加密点质量，最终全面发挥空三加密环节作用。新型空三加密优势：具有非常高的自身自动化程度，且作业速度快，可以降低内部的工作量。它不但在不同复杂地形的适应能力方面有提升，也有较高的加密精度。
结束语
综上所述，无人机航测技术的应用优势对基础测绘工作起着积极作用。在进行复杂的测绘任务时，可以利用无人机深入到更加复杂的地理环境中，能更加清晰、准确地得到相关测量数据，进一步确保测绘工程测量工作的效率，提高测绘作业的安全性。随着科学技术的不断发展，无人机航测技术将进一步促进测绘工程的发展，发挥其更大价值。
参考文献
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