無人機(jī)航空攝影測量在地形圖測繪中的應(yīng)用探討

■李珂江

重慶市萬州區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

1 無人機(jī)航空攝影測量的技術(shù)原理

在無人機(jī)航空攝影測量期間，它的測量技術(shù)原理包括以下幾個(gè)方面：①選擇無人機(jī)種類。在進(jìn)行測量工作方面使用到的無人機(jī)，選用的種類需要按照實(shí)際需求，選好后，相應(yīng)的信息資料要收集好，同時(shí)進(jìn)行調(diào)試無人機(jī)。②進(jìn)行設(shè)計(jì)無人機(jī)航空攝影航線。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，路線要選擇最簡潔的，并確保路線不會影響到攝影測量，這樣以來，無人機(jī)工作的安全性可以得到保證，對于它的工作負(fù)擔(dān)也能減輕。在對無人機(jī)飛行航線進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對現(xiàn)場情況進(jìn)行勘察也要進(jìn)行調(diào)試無人機(jī)。③進(jìn)行低空拍攝。相關(guān)的攝影圖片和資料數(shù)據(jù)的獲取是按照像控點(diǎn)分布的情況進(jìn)行的，另外進(jìn)行相應(yīng)處理數(shù)據(jù)資料。④進(jìn)行成功處理相應(yīng)的像控是通過利用DEM和DOM，并對最終獲得的結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真檢查，把最終結(jié)果進(jìn)行DLG制作，從而獲取最終信息數(shù)據(jù)。

2 無人機(jī)航空攝影測量的特點(diǎn)

2.1 快速的響應(yīng)能力

在無人機(jī)實(shí)施航空測量工作的應(yīng)用中，通常講會進(jìn)行低空飛行，這樣做具有很多的優(yōu)勢：①天氣對其影響并不會太大；②對起飛與降落場地的要求不高；③空域申請比較方便。在無人機(jī)起飛與降落的過程中，通常都會先通過一段路面是較為平整的，接著才會完成起飛和降落的動作。對于每架飛機(jī)來講，在還沒升空時(shí)都需要準(zhǔn)備一段時(shí)間之后才可以進(jìn)行飛行，而無人機(jī)的起飛準(zhǔn)備時(shí)間非常短，僅僅需要15分鐘起飛準(zhǔn)備就可以完成，時(shí)間就能節(jié)省很多，方便了運(yùn)輸。另外，車載系統(tǒng)還裝在無人機(jī)內(nèi)，車載系統(tǒng)獲取航測結(jié)果可以按照任務(wù)的要求。

2.2 突出的時(shí)效性與性價(jià)比

相比衛(wèi)星測繪與有人機(jī)測繪，對于測量工作能在短時(shí)間內(nèi)快速完成，給提供用戶所需的成果在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，比較其他測量技術(shù)，其價(jià)格也是相對較低，有很高的性比價(jià)。相比人工測繪，無人機(jī)的作業(yè)效率很高，每天最少可完成幾十平方千米的測量工作，因此，無人機(jī)航空攝影測量一定會成為今后小范圍測繪的發(fā)展趨勢。

2.3 安全靈活

不同于其他的載人飛機(jī)，無人機(jī)無論是在起飛還是在降落，都不用專門的場地。因此，進(jìn)行航空攝影測量運(yùn)用到無人機(jī)，可使測量工作更具有靈活性，另外，對于不同的地形，能運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行開展工作，對于提高無人機(jī)使用效率是具有很大的幫助。此外，因?yàn)闇y量的是相對復(fù)雜的地方，因此使用無人機(jī)對于安全性也能起到提高作用，在人員的傷亡方面上能起到有效的避免。

3 無人機(jī)航空攝影測量在地形圖測繪中的應(yīng)用

3.1 DOM工藝

對無人機(jī)航空攝影拍攝的數(shù)字化圖片和各個(gè)階段模型內(nèi)的影像樣本進(jìn)行重新采集，同時(shí)對一些影響因素所造成的失真問題進(jìn)行糾正，從而使其影像圖更加清晰、準(zhǔn)確，這就是DOM的主要作用。進(jìn)行采集相關(guān)的信息數(shù)據(jù)是通過無人機(jī)的低空攝影，同時(shí)依據(jù)這些，對相應(yīng)的定向操作進(jìn)行展開，這就是DOM工藝的基本操作，這里說的定向操作可以分為三種，也就是內(nèi)定向、相對定向和絕對定向，然后再進(jìn)行正射糾正相應(yīng)數(shù)據(jù)信息與影像鑲嵌工作，通過檢查可以形成DOM成果。

在無人機(jī)航空攝影測量中，DOM工藝的一個(gè)較為重要的應(yīng)用就是對測量相片進(jìn)行控制，利用DOM工藝將影像資料與信息資料有效地結(jié)合在一起，并根據(jù)測量結(jié)果與空中三角測量所確定的地面基本地形，來對測量區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)最終分析出的地域特點(diǎn)來進(jìn)行相應(yīng)的信息處理與反饋。此外，在對攝影的基本控制點(diǎn)進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要充分的考慮控制點(diǎn)的位置，確保其準(zhǔn)確且明顯，以免因?yàn)閿z影測量控制點(diǎn)之外的控制點(diǎn)的測量操作失誤導(dǎo)致整體地形圖測繪工作的失誤，最終導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差，測量質(zhì)量降低。DOM的基本工藝流程如下面的圖所示。

3.2 航空攝像測量中的相片控制

通過利用無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)，對于測量所在地區(qū)相關(guān)的地形可以進(jìn)行全面掌握，在控制相片方面，能夠?qū)o人機(jī)的航拍結(jié)合全球定位系統(tǒng)，航空的具體數(shù)據(jù)能對應(yīng)上地面實(shí)際情況，通過無人機(jī)航空攝影測量獲得的數(shù)據(jù)能夠和地面測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，以便更好地掌握測量所在地的地形，并且能對接收的信息進(jìn)行及時(shí)記錄，對保證信息的完整性具有一定的意義。使用無人機(jī)進(jìn)行航空攝影測量的時(shí)候，可以進(jìn)行特殊的布置和設(shè)計(jì)相片控制點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合全球定位系統(tǒng)等相關(guān)測量技術(shù)，為了能更方便對測量地區(qū)的信息進(jìn)行全面掌握。通常來講，在進(jìn)行分布控制點(diǎn)的時(shí)候，一定要記住具體的點(diǎn)和位置之間的關(guān)系，以避免影響到后期測量。

3.3 航空攝影的立體采編測量

在使用無人機(jī)航空攝影測量對測量工作完成后，還要進(jìn)行統(tǒng)一的采編形內(nèi)部收集到的測量數(shù)據(jù)。利用無人機(jī)進(jìn)行地形圖的測繪雖然可以確保一定的精確度，但是還要對后期節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)注意分析，對它的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)。使用無人機(jī)進(jìn)行收集數(shù)據(jù)之后，要手繪等高線與水涯線，要予以一定的標(biāo)記一些可能具有較大誤差的地方，然后在后期進(jìn)行進(jìn)一步的處理，為了方便促進(jìn)提升整個(gè)地形測繪圖準(zhǔn)確性[4]。

4 結(jié)語

在進(jìn)行地形測繪中，應(yīng)用無人機(jī)航空攝影的技術(shù)具有很重要的意義。它在很多優(yōu)勢：簡便的操作，靈活安全，較高的性價(jià)比高等等。因此，在未來的測繪工作中，要把無人機(jī)航空攝影測量的技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，進(jìn)一步推廣其在地形圖測繪中的應(yīng)用。