基于無人機技術的地形圖測繪研究

劉鄒

摘要 無人機技術近年來被運用在諸多行業(yè)領域中，該技術主要利用無線電遙控設備進行航測等工作。在地形圖測繪研究中，現(xiàn)階段已離不開無人機技術的使用，為有效提高無人機航測技術水平，應對其具備功能進行研究，以提高地形圖測繪的準確性。本文主要針對無人機技術所具備的功能，分析利用無人機技術進行地形圖測繪的方法以及主要流程，使無人機技術的地形圖測繪能力得到更廣泛認同與推廣。

【關鍵詞】無人機技術 地形圖 測繪 研究

無人機技術隨著科技的進步已經(jīng)朝更廣闊領域發(fā)展，現(xiàn)階段該技術所具備的航拍功能可用來制作相關的數(shù)字產(chǎn)品，如地形圖測繪、數(shù)字高程模型、三維景觀圖等。無人機全程為無人駕駛飛機，主要利用現(xiàn)代無線技術對其進行自備程序控制，在搶險救災、地形圖測繪中都能發(fā)揮出一定作用。目前在我國地形體測繪中，主要利用無人機航測技術，并得到專業(yè)人員認可。

1 無人機航測技術的特點及主要功能

1.1 無人機航測的特點

無人機航測主要對低空領域進行運作，是我國在地形圖測繪中重要的手段之一。在進行地形圖測繪工作中，利用無人機測圖技術已經(jīng)可以滿足我國在地圖測繪中大部分要求。無人機技術航測時，主要是在低空領域工作中.利用數(shù)字傳感器等技術進行信息采集。其中無人機航測的特點有很多，如可以用于開發(fā)軟件系統(tǒng)、工作中機身靈活、小巧以及不需要跑道等。因此在地形圖測繪中，利用無人機技術可以使收集的信息更快并且準確。但是在使用無人機航測系統(tǒng)中，對氣象有較高的要求，通常情況下多風以及霧霾天氣不便于進行無人機操作。除此之外，無人機航測技術現(xiàn)階段在硬件技術方面還存在一些不足，需要在不斷實踐中加強。

1.2 無人機航測系統(tǒng)的主要功能

在利用無人機技術進行地形圖測繪中，無人機航測系統(tǒng)可以在計劃的時間內(nèi)完成任務。無人機航測系統(tǒng)主要可以分為三個方面，并且每個功能都對地形圖測繪有所幫助。其中空中控制系統(tǒng)主要是指無人機飛行平臺，由通訊設備與攝影設備組成，該功能主要具有飛行平穩(wěn)的特點，并且可以準確通過GPS系統(tǒng)收集相關的地理信息。除此之外，空中控制系統(tǒng)還具有控制無人機自主飛行的功能。無人機航測系統(tǒng)不僅具空中控制系統(tǒng)，地面控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)整理系統(tǒng)也在無人機航測中發(fā)揮很大作用。

2 基于無人機技術的地形圖測繪中的比例問題

2.1 無人機航測服務主要流程

在利用無人機技術進行地形圖測繪中，具體流程比較復雜。首先在進行地形圖測繪中要將所需地圖的區(qū)域確定，例如要求航拍區(qū)域為矩形四角86坐標，在確定區(qū)域后要對所確定區(qū)域進行現(xiàn)場勘查，其中包括無人機飛行空域等。之后對此次地形圖測繪進行航線策劃，有利于在無人機航測中減少不必要的時間。之后利用數(shù)碼攝像等對無人機進行任務載荷設定，在保證周圍環(huán)境確定無人機安全后執(zhí)行飛行。最后經(jīng)過對無人機收集數(shù)據(jù)以及圖像的質量進行后期制作。

2.2 大比例地形圖制作主要流程

在利用無人機航測系統(tǒng)進行地形圖測繪中，大比例地形圖的影響制作較復雜且有一定困難。通常在制作大比例地形圖中，要利用POS數(shù)據(jù)，使無人機在航測中自動將收集數(shù)據(jù)儲存到控制檢測系統(tǒng)中，通過建立的拓撲關系網(wǎng)與POS數(shù)據(jù)進行連接點收集。大比例地形圖的制作要利用大平差點并且使用快速的平差算法對無人機航測中所形成的粗差點進行完全剔除。之后在通過控制點將空中三角測量的計算在確定準確后從而獲取外方位元素。在大比例地形圖測繪中最后利用控制點所形成的數(shù)據(jù)生成DEM，從而完成DOM的生產(chǎn)。無人機影像制作流程如圖1所示。

3 對地形圖測繪中影像制作進行研究

盡管無人機航測技術本身具有數(shù)據(jù)整理的功能，但現(xiàn)階段在無人機硬件技術方面還不足以滿足相關技術人員的要求，因此無人機航拍系統(tǒng)在硬件技術方面還有待提高。通常在無人機航拍地形圖測繪中，在外部條件較好的情況下，可以使地形圖測繪比例達到1：2000。現(xiàn)階段為對基于無人機技術的地形圖測繪功能進行有效研究，根據(jù)相關研究結果發(fā)現(xiàn)，通常無人機在使用航測技術時，地形起伏較大且較危險的地區(qū)會導致地形圖測繪精度較低。通過相關無人機航測實驗證明，在假設無人機航測中飛行高度為五百米至一千五百米之間時，使航向重疊度達到百分之六十到百分之八十，并且旁向重疊度在百分之四十到百分之六十之間。在研究過程中，在假設的數(shù)據(jù)情況下，對無人機航測技術進行影像數(shù)據(jù)獲取，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對影像技術進行后期制作等研究。

通過研究結果表明，在基于無人機技術的地形圖測繪研究中，為使地形圖測繪比例與要求比例相符。首先要在無人機航測功能中所的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中以以提取影像樣板為重要組成部分，并且在提取的過程中，要遵循地形圖制作原則。如主要以提取無人機航測系統(tǒng)中的面狀自然要素為主，保證地形圖測繪的準確性與真實性。其次在提取要素的過程中要使其反映出航測區(qū)域的主要地理特征，從而使地形圖在使用中滿足相關人員的需求。除此之外在提取影像數(shù)據(jù)中，要使采集的色彩與紋理有明顯的區(qū)分板塊，從而使生成的地形圖數(shù)據(jù)清晰。研究結果表明，在基于無人機的提高地形圖測繪中，為有效提高地形圖質量，要在斷實踐中實現(xiàn)無人機航測系統(tǒng)硬件的技術。

4 總結

無人機技術主要用于獲取空間數(shù)據(jù)，并且隨著時代的發(fā)展，在地形圖測繪中采用該技術不僅可以節(jié)約成本，也可以達到快速完成信息收集的效果。利用無人機技術進行地形圖測繪研究中，首先要選擇地形廣泛的地區(qū)，這樣才能發(fā)揮出無人機航測技術的最大作用。除此之外，在高危地區(qū)進行探測也要利用無人機技術，無人機技術的應用越發(fā)廣泛。

參考文獻

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