云南竭诚工程检测有限公司 云南楚雄 675000
摘要：当前我国科学技术水平的创新应用对于工程测绘的发展也起到了积极的推动作用。无人机凭借其操作流程简单、成本低等优势被广泛用于土地规划和土地整治、土地执法等土地管理工作当中，然而在实际利用中也存在着缺乏有关标准和规范、低空领域尚未开放、信息提取方式较为落后等问题。未来，随着传感器技术、电池驱动技术、倾斜摄影技术的进步，无人机航测将会在更多领域发挥作用，为强化土地管理工作水平奠定基础。
关键词：无人机；航测效率；改进技术
引言
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，所以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。本文以大岗山水库工程项目为例，介绍了无人机航测的实现过程，对处理结果进行了展示，并对测量精度进行了评价。
1无人机航测技术的优势
无人机航测系统是以无人机为飞行平台，搭载相机、激光雷达、三维激光扫描、热红外、高光谱等设备，以飞控软件控制其自主飞行，获取所需遥感数据的系统。无人机航测技术相对于卫星遥感技术，具备工作方式比较灵活，生产周期较短，适合于中小范围地形勘察或三维建模项目，相对于传统测绘技术，具备二维及三维成果丰富、不需要点位间通视，劳动强度低、工作相对安全等优势，广泛应用于各行业工程规划设计、国土资源管理与开发、地质灾害应急处理、电力水利行业巡线安检、智慧城市等领域，尤其是在工程测绘、国土资源调查监测、应急救灾等领域有广泛的应用前景。在古建筑保护中，覆盖区域较小，因此旋翼无人机相对于另外两种类型无人机，具备起飞条件机动灵活、数据采集方便、影像处理及时高效、设备维护成本较低等优点，因此，利用旋翼无人机以遥感测量技术手段，利用航拍影像建立古建筑的实景三维模型，有利于降低人工作业风险，更适合古建筑遗产保护工作
2无人机航测效率和质量改进技术
2.1控点布设及航线规划
在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。
2.3 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]。
2.4 数据处理
在无人机航测数据处理环节，主要分为数据准备以及数据解算步骤。
其中，在数据准备步骤，工作人员将无人机航测系统中所存储测绘影像数据进行导出，对航拍位置以及影响数据进行处理，如调整旁向倾斜角与分类整理航测数据信息等。同时，对影像数据质量与无人机整体情况加以检查评估，如贴线率及姿态角度，如果评估结果不佳，表明所获取测绘影像的完整度与成像质量较差，在必要情况下进行复飞。而在数据解算步骤，根据已知数据信息构建位置坐标体系，绘制位置坐标图，将坐标值与测区现场实际位置加以匹配处理。随后，对相应参数进行处理规划，基于控制点位置选择坐标体系，并完成DOM数据处理作业即可
2.5空中三角测量
空中三角测量是数字摄影测量生产作业的关键工序，是内业处理的核心，本项目采用INPHO软件进行空三加密工作。根据航摄实际情况划分2个区域，利用软件全自动提取航带内和航带间连接点，完成影像相对定向与模型连接，用自动提取的连接点，进行像方自由网平差，当影像标准点位缺少连接点的影像以及模型连接较差的区域，采用手工添加连接点方式进行连接。再用外业实测像控点进行空三绝对定向工作，在测区内添加控制点后，点击软件的平差工具进行区域网平差，经过多次平差计算、剔除或改正粗差点的点位等工作后，空三精度满足项目要求。
2.6数字正射影响DOM
利用空三加密后成果、畸变后影像和点云生成的DEM数据，对数字航空影像进行单片正射纠正；依次完成测区范围内所有航片的正射纠正，生产每张航片的正射影像数据。再对单片影像进行镶嵌与匀色，拼接时避免了拼接线出现在房屋、立交桥、陡坎等地形有高差的区域，保证了地物完整性，镶嵌后的影像无明显拼接痕迹，过渡自然，纹理清晰。拼接同时对整个测区影像进行整体匀色，保证了区域整体影像色彩的平衡，亮度和对比度适中。
2.7地形图制作
在完成空中三角加密测量后，使用全数字摄影测量系统采集地形数据，自动化生产出1∶2000地形线划图，并对自动生成的DLG数字线划图进行核查。若存在问题，应及时检查测量数据的正确性，直至数据无误后生成最终的DLG数字线划图。完成后，通过手动处理的方式增加其他地理信息，如水系、高程以及房屋等信息，其稀疏稠密应按照相应比例尺合理布局，避免各类标记点过于稠密或者稀疏。
2.8在环境治理工程中的应用
在环境治理工程中，对无人机航测技术的应用，可以有效减小复杂气候条件对环境监测质量造成的影响，全面掌握测区生态环境情况，为后续环境治理工作的开展提供信息支持。例如，在水环境治理工程中，无人机航测技术的应用价值包括：第一，可见光波段提取植物。采取变通VDVI算法，采取可见光波段提取法，在短时间内即可从所获取测绘影像中提取植被特征，以判断水环境中蓝藻等水生植物的生长情况，判断是否存在水生植物过度繁殖问题。第二，应急快速成图。在特殊情况下，为快速掌握测区环境情况，需要运用无人机航测技术，迅速掌握测区相关情况，运用无人机在高空快速获取测区影像资料，并在服务器端直接完成数据处理与计算过程，从而生成镶嵌正射影像、DSM影像与DTM影像等成果
结语
在现代工程项目中，为全面提高工程测量精度及作业效率，突破传统技术的应用局限，企业必须提高对无人机航测技术的重视程度及应用力度，深入了解技术原理与优势特点，结合工程情况针对性制定无人机航测技术方案，保证航测过程科学合理。
参考文献：
[1]李德仁，李明.无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J].武汉大学学报（信息科学版），2014，39（5）：505-513+540.
[2]周李乾.工程测绘中无人机遥感测绘技术的应用[J].智能城市，2020，6（12）：73-74.
[3]张斗龙，张海军.基于复合翼无人机航空摄影测量技术在矿山测绘中的应用[J].江西测绘，2020（1）：30-32+44.