試論無人機(jī)航空攝影測量在地形圖測繪中的應(yīng)用

古鵬飛

摘 要：隨著我國城市建設(shè)速度的提升，地形圖測繪已經(jīng)成為城市地形收集中的重要方法之一。測繪工作中很容易受到多種因素的影響，造成地形測繪難度增加等問題。因此在地形圖測繪中，借助無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)，可以提升測繪的全面性，保障拍攝質(zhì)量滿足測繪工作要求。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);航空攝影測量;地形圖測繪;應(yīng)用

引言：在我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下，攝影測量方式得到了一定創(chuàng)新。由于其技術(shù)是獲取信息的主要手段，在地形圖測繪中得到了有效應(yīng)用，不僅可以滿政府部門對地形圖測繪的標(biāo)準(zhǔn)要求，還能提高其中信息獲取的準(zhǔn)確性。基于此，本文對無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)進(jìn)行了研究， 完善了地形圖測繪方案。

1無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)的特點(diǎn)

首先，時效性較強(qiáng)，成本方面相對較低。將無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)進(jìn)行對比可以看出，運(yùn)用這一技術(shù)能夠在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上縮短作業(yè)時間，同時也可以保障所獲取的地理信息更加精準(zhǔn)，在成本投入上明顯降低，測量范圍更為廣闊。其次，機(jī)動性相對較強(qiáng)。在使用無人機(jī)測量時，主要以低空環(huán)境為主，所以并不會過多的受到當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境等因素的影響。另外在操作無人機(jī)時針對場地等方面的要求相對較小，只需要相對平整的路面就可以完成操作要求。加之操作技術(shù)上比較簡單，便于攜帶。通過對當(dāng)前情況進(jìn)行分析可以看出，無人機(jī)日常測量范圍能夠達(dá)到數(shù)十至數(shù)百平方千米左右，所以無人機(jī)航空攝影測量已經(jīng)成為了地形圖測量中運(yùn)用比較廣泛的技術(shù)之一。再次，獲取數(shù)據(jù)時間短。在無人機(jī)中往往配置了數(shù)碼相機(jī)，因此也就可以清楚的收集到地表上一系列信息，同時也可以保證所獲取的影像在分辨率上的清晰度，實(shí)現(xiàn)定位數(shù)據(jù)目標(biāo)。通過獲取大量的地理信息，能夠生成地形圖，同時也可以收集到三維可視化的地理信息數(shù)據(jù)等，為工程測量等工作開展提供了支持。最后，安全性較強(qiáng)、靈活程度高。在無人機(jī)的快速發(fā)展下，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)載人機(jī)在使用中的不足，如不論是起飛還是降落，都不再需要特殊的場地等。所以在使用無人機(jī)航空攝影測量時，能夠提升測量的自由性[1]。尤其是對于一些地形比較復(fù)雜的區(qū)域來講，依然可以運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行測量，在一定程度上提升了無人機(jī)的使用效率。因地形復(fù)雜程度較高，所以在使用無人機(jī)時能夠確保測量人員的人身安全，避免了傷亡等事故的發(fā)生幾率。

2影響無人機(jī)航空攝影測量有效性的因素

無人機(jī)航空攝影測量會受到多方面因素的影響，因此無法避免在測繪工作中出現(xiàn)一定偏差。影響其測繪準(zhǔn)確度的因素有以下幾種：（1）儀器誤差。無人機(jī)體積較小，承載能力較弱，配置的攝影裝置不是專業(yè)的航拍儀器，因此進(jìn)行航空測量任務(wù)時，傳回的測量影響有可能會產(chǎn)生畸變，影響地形圖測繪的準(zhǔn)確度。（2）人為誤差。測繪工作人員綜合素質(zhì)能力參差不齊，在進(jìn)行無人機(jī)操作時難免會出現(xiàn)操作失誤問題[2]，導(dǎo)致傳輸測量數(shù)據(jù)有誤差。（3）外界因素影響。雖然無人機(jī)采用低空飛行模式進(jìn)行測量，但是惡劣的天氣還是會對測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生細(xì)微影響，導(dǎo)致攝影質(zhì)量較差。

3無人機(jī)航空攝影測量在地形圖測繪中的應(yīng)用

3.1空中三角測量技術(shù)

在進(jìn)行測繪之前，要先明確本次測繪的工作要求，對目標(biāo)區(qū)域的信息進(jìn)行采集，對空域進(jìn)行協(xié)調(diào)、測量工具設(shè)備以及現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行勘查以后， 對無人機(jī)的飛行航線進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，然后進(jìn)行空中三角測量。在應(yīng)用空中三角測量技術(shù)時，首先要進(jìn)行空中加密測量技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對特定的區(qū)域進(jìn)行空地位置加密設(shè)計(jì)，通過有效的控制和管理保證攝像的專一性，在這個過程中設(shè)置加密距離，而且能夠及時對特殊地形進(jìn)行處理，設(shè)置合理的高度偏差，避免給工作帶來不必要的影響。在相對平坦的區(qū)域， 也要做好空中三角加密，用添加數(shù)量控制的方法對邊緣位置進(jìn)行合理的規(guī)劃。其次能夠通過這項(xiàng)技術(shù)完成空中加密點(diǎn)的相關(guān)工作，根據(jù)這些完成前期的準(zhǔn)備工作，包括焦距、像素和其它一系列差值等。在測量過程中，如果遇到這些問題，可以根據(jù)像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，保證后期的數(shù)據(jù)分析以及工作調(diào)整。

3.2做好數(shù)字線畫圖工作

在開展數(shù)字線畫圖工作的過程中，會應(yīng)用到 VirtuoZo 全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，在 AtuoCAD 中的 CASS 大比例版圖上[3]，保障其中格式的有效性， 并且在數(shù)字畫圖的過程中，還需要注意一些相關(guān)的事項(xiàng)。首先，需要保障定向的有效性。在測圖前，要將對應(yīng)的數(shù)字模型進(jìn)行完善和構(gòu)建，工作人員要特別注意操作流程，控制其中的誤差范圍，還要給予正確的顏色和線型。此外，在單片正面攝影像中，需要對影像和數(shù)據(jù)進(jìn)行加密導(dǎo)入，然后其中的系統(tǒng)還可以通過自動匹配，生成有效的DSM，這個時候技術(shù)人員要結(jié)合測繪的實(shí)際情況，對DSM進(jìn)行進(jìn)一步地處理，將其轉(zhuǎn)為DEM格式，然后進(jìn)行DEM的影像制作。同時，如果在測圖系統(tǒng)下，進(jìn)射影像制作測量， 需要采取 VirtuoZo 攝影測量技術(shù)，將其中的相片作為單位，從而保障單片正面攝像信息獲取的有效性準(zhǔn)確性。

3.3相片控制測量技術(shù)

現(xiàn)代科技不斷發(fā)展，無人機(jī)設(shè)備集中了大量的先進(jìn)技術(shù)，在進(jìn)行地形攝像測量工作時，不僅需要無人機(jī)對地形進(jìn)行攝像數(shù)據(jù)收集，還需要對地形全面進(jìn)行分析、識別。同時，無人機(jī)還配備了全球定位系統(tǒng)，通過結(jié)合運(yùn)用攝像測量工作和定位系統(tǒng)，能夠提高攝像測量采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、實(shí)用性和可靠性。此外，測繪工作人員在使用無人機(jī)進(jìn)行地形攝像測量數(shù)據(jù)收集時，要對無人機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定操作，更加全面地開展圖像采集工作，盡量減少外界天氣因素對攝像數(shù)據(jù)信息采集的不利影響，提高無人機(jī)地形信息采集能力，給測繪人員輸出更有價值的地形信息，提高地形圖測繪質(zhì)量。

3.4信息采集與單片正射影像

在開展地形圖測繪工作時，要求測量人員需要針對所得數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行全面分析，做好整理與研究工作，為無人機(jī)航空攝影測量工作開展奠定基礎(chǔ)，確保所繪制的地形圖能夠滿足工作需求。無人機(jī)在完成數(shù)據(jù)采集后，要求工作人員應(yīng)當(dāng)及時針對具體情況進(jìn)行分析，從而做好繪制工作， 為后續(xù)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)控制等工作開展提供數(shù)據(jù)支持。其次，需要及時將所得影響資料傳輸?shù)较到y(tǒng)中，并及時進(jìn)行加密處理等，發(fā)揮出系統(tǒng)匹配功能，利用DSM系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)處理[4]，以此來提升影像資料的精準(zhǔn)性。

結(jié)束語：無人機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對我國航天事業(yè)的發(fā)展有很大影響。在實(shí)際的生活中，無人機(jī)技術(shù)在工程建筑、地形觀察等方面都有很大的助力。在無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)中，首先要明確這項(xiàng)技術(shù)的工作原理，在實(shí)際測繪中，還需要跟其他多種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，確保能夠根據(jù)不同的情況，制定出合理的測繪方案。無人機(jī)技術(shù)跟其他傳統(tǒng)的技術(shù)相比具有巨大優(yōu)勢，測量過程中能很好的避免天氣、地形以及其他因素的干擾。減少人工測量的巨大消耗，而且對一些測量盲區(qū)，這項(xiàng)技術(shù)就能發(fā)揮它的優(yōu)勢，確保測量的高效性，保證測量的質(zhì)量，給后續(xù)的測量工作打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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