無人機在大比例尺中的應用

■汪生存

（青海省第一測繪院青海西寧810001）

無人機在大比例尺中的應用

■汪生存

（青海省第一測繪院青海西寧810001）

作為國內外一項新興的前沿科技，無人機在測繪領域的快速發展得到廣大測繪工程技術人員的快速認同，隨著我國社會經濟建設的快速發展，測繪時間的要求也越來越短，使得無人機在大比例尺的應用快速發展起來。

無人機 大比例尺 應用

無人機產生于20世紀70年代，早期的無人機主要用于軍事活動，由于其特有的技術優勢，后來逐漸延伸到科研和民用領域。無人機與航空攝影測量相結合，無人機低空攝影測量系統被引入測繪行業，加上非量測數碼相機的引入，就使得無人機航攝系統成為航空攝影領域的一個新發展方向。近年來，隨著各種新型傳感器和攝影測量平臺的不斷發展，無人機數字航攝技術以其機動靈活、經濟、便捷等顯著特點，成為了傳統航空攝影測量手段的有力補充，在突發災害應急數據獲取及小范圍快速成圖方面顯示出了無人機航攝系統獨特的優勢，得到了遙感和攝影測量等領域的廣泛關注。

1 大比例尺基礎測繪工程

基礎測繪工程，就是指對某一個區間、空間進行測量，或者是對某個區域的土地及面積進行測量，通過測量到的各種有效信息、資料來繪制地形地圖等。在我們這里，通常會在一些大型工程建設之前來對其所在區域進行地形圖的繪制工作，或者是在開發處女地（未經開墾的土地或未探索的領域）的時候進行基礎航空攝影，來獲取基礎地理信息的遙感資料。

2 無人機遙感系統的組成

無人機遙感系統是地形測量的重要設備，其中就有無人機本體，以及導航與飛行控制系統包含在這套設備中。為了能夠將遙感器的空中位置進行確定，方便程控設備按計劃航線飛行，無人機上必須裝有GPS系統。飛行器的傳感平臺有三軸穩定功能，一般會有攝像頭或者數碼相機安裝在無人機的攝影平臺上。以下是無人機攝影平臺的部分性能指標圖。

通過遙測信道可以將攝像頭獲取的圖像傳輸到地面，由于大部分都是采用CCD高分辨率的面陣數碼相機獲取地形測量的影像，因此無人機在拍攝時會將數據保存在存儲卡中，在降落后再取出轉輸到電腦中進行處理。

這種遙感攝影相關測量系統在整個飛行攝影過程中起著非常重要的作用，它主要通過兩方面組成，一方面為遙感平臺，而另一方面則為傳感器。在相關的攝影過程中，我們可以簡單地認為，第一方面的遙感平臺主要指的是航空攝影相關測量系統之中的主要設備，也就是無人機。而另一方面所說的傳感器則指的是航空攝影相關測量系統中所使用的數碼攝像設備。

3 無人機航攝系統具有以下特點

（1）受天氣條件和地面狀況影響較小，作業方式靈活快速；

（2）無人機平臺自身構建及其搭載的航攝設備維護成本低；

（3）因無人機飛行高度低，所以能夠獲取高分辨率影像，在小范圍信息獲取方面有很大的優勢；

（4）可根據具體要求設置影像重疊度，大重疊度的影像能夠增強后續處理的可靠性；

（5）不需要申請空域、攜帶方便、轉場快等優點。

目前，小型無人機對地觀測系統已經成為世界各國爭相研究的熱點課題，并在實際應用過程中不斷提升無人機對地觀測系統的性能。

4 測繪大比例尺地形圖的作業流程

無人機低空攝影測量系統測繪大比例尺地形圖的工作主要內容包括獲取測區影像數據、內業空三加密、野外像控點測設以及數字測圖幾個主要的步驟，其中記錄影像大地坐標、內業空三加密主要輸出加密后的影像、DEM數據以及三個角元素的文件、相機文件、空三精度報告以及照片的外方位元素、記錄自動提取的特征點的大地坐標文件、精確匹配后確定的用于相對定向和空三平差的定向點影像坐標文件等，經過空三加密后的影像可以直接導入SSK進行數字的測圖。

5 航線規劃

制定技術方案，收集資料，根據選定的項目區范圍，會同航攝部門進行飛行路線設定，完成航攝參數計算與設定，編制領航圖是測繪地形圖關鍵的一環。一般選擇現勢性較好的地形圖作為航攝設計用圖。為確保航線敷設和導航的準確性，設計用圖的比例尺一般應根據航攝比例尺選用。在避開航攝范圍內高壓電力線和軍民航空器的前提下，保證航攝飛行路線的直線性，并把項目區分成若干測段，每一測段再分成若干航帶，這樣便于航攝作業。

通常情況下航線應按東西向直線飛行；特定條件下亦可根據地形走西與專業測繪的需要，按南北向或沿路線、河流等任意方向飛行。為適應大比例尺航測測圖放大作業的特殊性，從航攝相片的最佳覆蓋和簡化方便測圖作業考慮，當M像/M圖=3-3.5倍時，航線應按圖幅中心線敷設，按常規方法敷設航線，航線應平行于圖廓線。位于攝區邊緣的航線應敷設在外緣圖廓線外。

6 結語

在大比例尺基礎測繪工程中，運用無人機影像處理技術可以更方面的獲取地形圖等相關資料。無人機本身具有機動化、快速航測拍攝等優勢特點，所以獲取的影像圖片也具有高分辨率特點。在運用的過程中，像一些技術性的處理措施是非常重要的，它可以幫助無人機航測過程中提高其工作運行的效率，更好的為相關部門進行大比例尺基礎測繪工程提供服務和保障。

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1000-405X（2016）-5-205-1