無人機航空攝影測量在工程地形圖測繪中的應(yīng)用探析

田立偉

摘要：地形圖測繪是基礎(chǔ)地理信息采集工作中非常重要的一個環(huán)節(jié)，從實際工作來看，在地形圖測繪過程中，需要注重先進科學(xué)的測量技術(shù)，及時避免所出現(xiàn)的問題。本文就無人機航空攝影測量在工程地形圖測繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無人機航空攝影測量;工程地形圖測繪;應(yīng)用

一、無人機航空攝影測量技術(shù)的工作原理

在無人機航空攝影測量的過程中，其測量技術(shù)原理如下：其一是選擇無人機種類。在利用無人機開展測量工作前，要根據(jù)實際需求來選擇合適的無人機種類，在選擇好合適的無人機機型之后，應(yīng)收集相應(yīng)的信息資料，并對無人機進行調(diào)試。其二是對無人機航空攝影航線進行設(shè)計。在設(shè)計時，應(yīng)盡量選擇最簡潔的路線，并保證路線不會對攝影測量產(chǎn)生影響，這樣的設(shè)計不僅可以確保無人機工作的安全性，同時還大大減輕了其工作負擔。在設(shè)定無人機飛行航線時，應(yīng)勘察現(xiàn)場情況并對無人機進行調(diào)試。其三是進行低空拍攝。根據(jù)像控點分布的情況來獲取相應(yīng)的攝影圖片與資料數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)資料進行相應(yīng)的處理。其四是通過利用DEM與DOM來對相應(yīng)的像控成功進行處理，并認真檢查最終獲得的結(jié)果，將最終結(jié)果進行DIG制作，就可以獲得最終信息數(shù)據(jù)。

二、無人機航空攝影測量在工程地形圖測繪中的應(yīng)用

2.1空間三角測量

結(jié)合當前我國地形測繪活動使用無人機測繪技術(shù)的實際情況來看，整個測繪活動需要使用空間三角測量技術(shù)，保障測繪活動的精度。一般來說，這項技術(shù)的應(yīng)用主要是依托于空間三角模型，并結(jié)合相關(guān)理論合理布設(shè)加密點，完成后續(xù)的測量活動。在布設(shè)加密點的時候，通常要選擇測量區(qū)域內(nèi)比較突出的位置，同時還要專門標記各個加密點的距離。比如在比例尺為1：1000的時候，加密點距離表現(xiàn)在地圖上應(yīng)該控制在1mm以上。在對河道、山谷等區(qū)域進行測繪時，可以考慮提高航測節(jié)點的標準高度差，以保證測繪活動的穩(wěn)定性。在完成加密點布設(shè)活動以后，就可以進行空間三角測量工作，具體的測量工作包含多項內(nèi)容，主要有前期準備、定向確定、測量數(shù)據(jù)傳輸。在這個過程中，各測繪人員應(yīng)該充分控制航測像素精度，并且還要根據(jù)實際情況來靈活調(diào)整精度控制水平。

2.2數(shù)字線劃圖工作分析

在數(shù)字線劃圖工作中，通長用的是全數(shù)字攝影測量工作站，并且在圖像編輯軟件下進行合理的編輯工作，正確的格式是DWG格式。在工作過程中，要注意以下幾點：其一在測繪工作過程中，要建立與數(shù)字相對應(yīng)的地面模型，然后確定方向。但在做這項工作時，會有一定程度的差異，因為手冊采用了自動交互操作的方法，所以我們可以根據(jù)操作過程進行合理的工作，為了把誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，我們必須在遵循程序的同時保持警惕;二是制圖前，首先要保證定位的準確性，每個要素都有正確的顏色、線型和代號;三是對測繪人員進行相應(yīng)的專業(yè)培訓(xùn)，盡量減少人工采集地物地貌的誤差程度，此外，由于多種原因造成要素受阻，需要制定相應(yīng)對策，及時制定補救辦法。

2.3像控點布設(shè)

像控點布設(shè)是無人機航空攝像測量技術(shù)應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，其主要暴恐區(qū)域網(wǎng)點布設(shè)、像片控制點測量兩個環(huán)節(jié)。其中在區(qū)域網(wǎng)點布設(shè)環(huán)節(jié)，主要根據(jù)平高點特點，將區(qū)域網(wǎng)點依照航空拍攝線路跨度特點，劃分為4條基線;而在旁向航線跨度位置可劃分為2條航線;在地形崎嶇位置可劃分為6條航拍基線;在不規(guī)則區(qū)域網(wǎng)點布設(shè)環(huán)節(jié)可將其不均勻凹凸位置進行平高點的補充布設(shè)。而在相片控制點測量環(huán)節(jié)，主要采用D、E級別的GPS控制節(jié)點，分別對起算點、檢測點進行測量。在具體的光控點測量環(huán)節(jié)，主要采用接收設(shè)備、控制手冊等設(shè)備，將其納入整個網(wǎng)絡(luò)PTK控制系統(tǒng)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)PTK的運行特點對圖像控制點進行測量。為了保證圖像控制點的順利測量，可以預(yù)先將整個區(qū)域的圖像控制點設(shè)置為平高點。在此基礎(chǔ)上興趣統(tǒng)一的CORS網(wǎng)絡(luò)中合理設(shè)置PTK移動臺，保證數(shù)據(jù)控制終端與無人機空中數(shù)據(jù)的有效傳輸。同時，在保證PTK移動站運行觀測效果達標的基礎(chǔ)上，可根據(jù)相應(yīng)的區(qū)域地理坐標設(shè)置平面、高程收斂精度和參數(shù)，保證參考站穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信。在具體的圖像控制點反應(yīng)式程中，需要對無人機和數(shù)碼相機設(shè)備進行初始化，在獲得無人機和數(shù)碼相機設(shè)備的固定解決方案后，在每個測站設(shè)置3個觀測頻率。每個檢測任務(wù)的開始位置和結(jié)束位置都在被檢測的控制節(jié)點中執(zhí)行。在PTK平面控制點測量平面坐標過程中，最大殘余誤差應(yīng)控制在1.6cm以上，極限差應(yīng)控制在1.5cm以下±9厘米;高程坐標轉(zhuǎn)換的殘差應(yīng)小于-2.8cm，極限差應(yīng)小于約4.9厘米。

2.4外業(yè)補測技術(shù)

無人機航拍測量技術(shù)雖然具有較好的效率，但在遇到復(fù)雜地形的時候，也難以采集精細全面的地形信息，還需要使用外業(yè)補測技術(shù)來豐富這些地形測量信息。在進行補測時，測繪人員應(yīng)該先對無人機測繪的內(nèi)容進行精準性校驗。具體來講，測繪人員最好選擇小范圍測量區(qū)域來校核航拍測量內(nèi)容，并發(fā)現(xiàn)其中可能存在的誤差;測繪人員則應(yīng)該對待測區(qū)域的實際地形情況進行甄別，找到測量困難并且具有較高隱蔽性的區(qū)域進行人工外業(yè)補測活動。通過采取這樣的措施，無人機航拍測量的整體成效得到較好的保證，使得測繪活動具有較高的精準度。

2.5航空攝像測量中的相片控制

通過利用無人機航空攝影測量技術(shù)，可以全面掌握測量所在地區(qū)相關(guān)的地形，在控制相片方面，能夠?qū)o人機的航拍與全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，航空的具體數(shù)據(jù)可以與地面實際情況對應(yīng)上，通過無人機航空攝影測量獲得的數(shù)據(jù)能夠與地面測量數(shù)據(jù)進行相互轉(zhuǎn)換，以便更好地掌握測量所在地的地形，還能夠及時記錄接收的信息，對保證信息的完整性具有一定的意義。利用無人機進行航空攝影測量時，可以對相片控制點進行特殊的布置與設(shè)計，并與全球定位系統(tǒng)等相關(guān)測量技術(shù)進行結(jié)合，以便全面掌握測量地區(qū)的信息。一般來說，在對控制點進行分布時，一定要記住具體的點與位置之間的關(guān)系，以避免后期測量受到相應(yīng)的影響。

2.6立體采編測量

在利用無人機航空攝影測量完成測量工作后，還要對地形內(nèi)部收集到的測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的采編。利用無人機進行地形圖的測繪雖然可以保證一定的精確度，但是還要注意分析后期節(jié)點數(shù)據(jù)，檢驗其準確性。利用無人機采集數(shù)據(jù)后，需要手工繪制等高線和水域邊界線，標出一些可能存在較大誤差的地方，然后在后期進行進一步處理，以促進整個地形測繪精度的有效提高。

三、結(jié)語

綜上所述，在無人機航空攝像遙感技術(shù)的發(fā)展過程中，我國無人機航空攝像測量技術(shù)應(yīng)用范圍不斷拓展，在地形測繪工作中得到了有效的影響。無人機航空攝影技術(shù)的應(yīng)用給我國地形測繪工作方式帶來了一定的創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，提供了很多精準全面的地形信息，為我國后續(xù)進行城市規(guī)劃以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來了較好的參考。

參考文獻：

[1]巨正平，路云.基于無人機傾斜攝影測量技術(shù)在大比例地形測繪中的應(yīng)用探討[J].江西科學(xué)，2019，37（5）：723-726.

[2]賀文濤.無人機航空攝影測量技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用與實踐[J].技術(shù)與市場，2019，26（1）：56-57.

（作者單位：黑龍江第三測繪工程院）