無人機航空攝影測量在地形圖測繪中應用

(湖南省核工業地質局三〇三大隊 湖南 長沙 410000)

無人機航空攝影測量在地形圖測繪中應用

齊丹

(湖南省核工業地質局三〇三大隊湖南長沙410000)

地形圖測繪是一個非常重要的環節在地理信息采集工作的基礎上，從實際工作出發，在地形圖測繪的過程中，可能會面臨各種各樣的問題，如速度的測量是相對比較困難的，所以他們需要注意先進，科學的運用測量技術。本文主要研究無人機航測在地形測繪中的應用，為提高地形測繪工作質量提供一些有價值的參考。

無人機；航空攝影；地形圖測繪

引言

在建設工程中地形圖的測繪是一項必不可少的工作，在測繪信息的過程中，為了保證無人機獲得更高的精度，通常采用航空攝影測量技術。并伴隨著無人機航空測量技術以及應用廣闊程度的發展，一方具有廣泛的可操作性和導航性，另一方成本低，能夠滿足許多工程的測繪要求。從技術發展的角度來看，無人機攝影測量技術是計算機技術、數字通信技術和3 S技術相結合發展起來的一門科學測量技術，屬于航空遙感領域的補充。無人機航測在地形測繪中有著廣泛的應用價值。地形測繪是一項系統工程，也是一項困難的工作，無人機的航測技術的應用可以發揮重要作用。根據實際測繪工作，可以看出無人機航測技術具有時效性高、響應速度快、能快速獲取地面數據信息等優點。從地形圖測繪工作中，有著質量水平的提高。所以我們本文主要對無人機航空攝影在地形圖測繪的應用展開探討。

一、無人機航空攝影測量技術的特點分析

之所以無人機航空攝影測量在地形圖測繪中能夠產生廣泛的應用價值，是因為無人機航空攝影測量技術的以下特點。

(1)及時和具有成本效益。與衛星測繪相比，無人機航空攝影測量較短，能及時為用戶提供所需的測量信息。此外，無人機航空攝影測量不高，操作范圍廣。與人工制圖相比，它在成本性能上非常突出。

(2)強烈的反應性。在無人偵察的情況下，一般都是低空飛行，氣候條件比較小，著陸點不夠高，可以通過平穩的通道來實現。響應能力強，操作方便，運輸方便；通過測量任務要求，很可能每天能得到幾十到幾百平方米的空中交換信息結果。

(3)可以快速獲得表面數據。無人機航空攝影系統可以進行彩色數碼照相機及數碼相機等，使地球的表面快速、準確地獲取信息，能夠獲得高分辨率的數字圖像和高精度定位數據，并能產生3d和3d的正交投影圖像的可視化數據等，所有這些數據可以為測繪工程決策提供依據。

二、無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的具體過程

通過以上分析，可以看出無人機航空攝影測量的優點是顯而易見的，可以廣泛應用于地形測繪中。以測繪工程為例，探討無人機航測的具體應用。

(一)工程實例。某地形測繪工程是一條長96公里的平坦的2級公路。道路呈現平緩和瀝青混凝土。為了城市的發展，我們需要選擇另一個走廊帶繞過交通，所以比例是1:2000的帶狀地形圖。在經營過程中，需要參考《城市測量規范》《地形圖模式》和《全球定位系統(GPS)測量技術規程城市》等標準，同時開展測繪產品質量驗收規范和質量評定標準。此外，坐標系統位于CCCS2000坐標系統和高程系統被指定為1985國家高程基準，把基本輪廓間隔設置為2M，和把映射規模設置為1:200000。

(二)空中三角測量分析。在明確無人機攝影測量的過程后，需要做好空中三角測量工作。系統和軟件的空三計算的計算中采用的系統、軟件包括：第一，對pixelcrid高分辨率遙感影像集成系統；二是pat-b光束法平差軟件。在系統軟件應用過程中，需要完成的工作包括：(1)數據的準備。格式設置為JPG格式的原始數據，并指定相機校準文件，包括相機的焦距，相機像主點坐標和像素的大小等等。此外，有必要明確POS數據，控制點坐標文件和路徑組合表等。(2)畸變校正。在無人機航空攝影中，攝像機是一種非測量相機，它具有較大的畸變，而圖像具有邊緣畸變，可以利用畸變進行校正。在圖像校正方面，采用的vzlowcor獲取航空影像無主點偏移和變形。(3)高程文件的建設。引入畸變校正圖像，結合相關參數自動完成內部定位，進一步確定初始偏移量。通過自動相對定向，去除剩余粗差大的圖像點，對連接點進行互連編輯。(4)取得成果。在自動相對定位的過程中，必須注意一些基本的事項，即確保相對定向點是基于圖片上的> 900的數量，同時保證分布的合理性。區域網平差的計算過程中，利用對PAT-B光束法平差軟件進行調整，并將測區的邊緣部分進一步采用三加密的結果將VirtuoZo測繪項目文件輸出，同時確?？梢曰謴腿S模型的有效性，進一步做好歸檔和存儲區域的加密文件。

(三)行測外業具體事項。航空攝影完成后，應按正常試驗程序完成下列操作。我們把這部分稱為作業線測量場，其主要工作是對相控點進行測量：在高程的基礎上，設定基線跨度第2條，共四個平面，同時設定基線跨度，進一步完成相應的測量。另一方面，完成外部監測點的測量。為了保證地圖檢測的準確性，并實現對無人機空中加密方案的有效測試，在行業中需要設置合理的每張圖片的檢查點，號碼設置為12，并通過實際的測量。

應用vituozoaat構建三網絡調查的過程。同時，區域網平差采用PATB光束法計算。該項目分為兩個加密測量區，調整完成。在具體操作過程中，應采用通用航空攝影測量方法測量內業的運行情況。根據一些經驗，這兩種操作基本相同。

(四)數字正射影像(DOM)技術的實施。根據本工程的實際情況，基于Vista系統的模塊和Inpho在DOM數據采集采用拼接的過程，DOM操作完成后的顏色與PS圖象處理軟件加以修改。DOM的地面分辨率為0.2m，無圖像區呈現自然白色空間的狀態。DOM的網格圖像保存為TIFF格式，和圖像信息的文件格式為代表的“.TFW”。

(1)DOM技術的實現。DOM在一個單一的內部和外部的軸承主要顏色和數字高程模型的基礎模型DEM為依據，微分校正軟件，對于應用程序的各種數字航空攝影圖像進行重采樣操作，使圖像產生表面浮雕和平面傾斜，有效避免理性的畸變模型。一般采用單一模型的正投影圖像，如顏色調制、切割、輪廓修改等，生成標準分量的法線投影圖像。

(2)獲得一個正投影圖像。在相應的程序中，將加密結果轉化為圖像數據，系統將能夠自動匹配生成DSM的方式，然后針對DSM濾波處理采取的措施，將格式轉換成DEM，生成DEM圖像，在生產過程中進行需求。此外，Vir-tuoZo數字攝影測量系統在正交投影像制作功能，以照片為單位，根據每張照片的范圍，照片主要點為中心，以正確的葉片，導致單片正交投影圖像。

(3)正投影圖像的裝飾。基于PS圖象處理軟件接口的條件下，以“自然之美”為基本原則，合理調整圖像，以保證圖像有足夠的清晰度，同時使圖像色澤柔和，在對比中，圖像和顏色的問題之間沒有明顯的差別。如果陰影的陰影長且密度較大，則覆蓋相鄰景物的區域也較大，因此有必要進行相應的陰影和密度處理。如果圖像對比度較大，則使顏色顯得不柔和；或者圖像響應很小，從而影響對象的識別，并且需要進行對比調整以確保正確的圖像被修飾。

三、結束語

地形圖測繪是一個系統性的工作，具有很高的難度，因為無人機航空攝影測量技術具有許多優點，例如反應能力、測量精度高和快速獲取地面數據信息的能力等。因此，有必要科學合理將航測技術應用于地形圖測繪工作中，并結合測繪工程的實際情況，掌握空中三角測量點和數字技術投影的技術要點(DOM)，進一步提高地形圖測繪的工作效率。因此，我們需要更好的開發無人機的航空攝影測繪功能。

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齊丹(1984.03-),測繪工程師，主要從事測量，繪圖。