無人機航空攝影測量技術在地形圖測繪中的應用

史正軍 劉明

摘 要：無人機航空攝影技術是集現代化技術于一體的新型測繪技術，是低空飛行技術、動態GPS定位技術、通訊技術、圖像處理技術的集成體，在現代化地形圖測繪中取得了顯著的成效。該技術具有操作簡單、成圖快、成本低的特征，更適用于地形地貌復雜的區域，具有廣闊的應用前景。基于此，本文以無人機航空攝影技術為研究對象，簡要地講述了該技術在現代化地形圖測繪中的操作流程，為推動該技術的深入使用提供幫助。

關鍵詞：無人機航測技術 現代測繪 應用研究

中圖分類號：P228 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-0-02

無人機技術的快速發展推動了現代測繪技術的多樣化發展，使得現代測繪技術逐漸向現代化、智能化方向轉變。目前，無人機航空攝影技術已廣泛地應用于測繪領域，因其具有較高的影像分辨率，高的測量精度而具有廣闊的應用前景[1]。鑒于此，本文以無人機航空攝影技術為研究對象，講述了該技術在地形圖測繪中的應用，為推動測繪領域現代化轉變提供幫助。

1 無人機航空攝影技術的優勢分析

1.1 具有高的影像數據分辨率

無人機航空攝影技術是集成了動態GPS定位技術、無人機低空飛行技術、低空攝影技術和影響分析技術為一體的新型測繪技術，與傳統的測繪技術相比，該技術可以獲得更高分辨率的航空影像，其分辨率可達厘米級。此外，相比其他測繪技術，該技術具有更為寬泛的應用范圍，可以有效地避免測量人員無法到達等弊端，降低了由測繪人員操作等而引起的誤差，致使該技術廣泛應用于大比例尺地形圖測繪中。

1.2 具有高的數據獲取效率

無人機航空攝影技術與其他測繪技術相比，可以在更短的時間內獲得測繪數據，大大縮短了獲得測繪成果的周期，無人機航測技術是以現代化的遙測遙控技術、GPS定位技術、低空飛行技術和數據通信技術等為基礎發展起來的新興技術，該技術不需用繁雜的人工操作，具有靈活便捷、采集數據精度高和使用范圍大的優點，提高了單位時間內數據采集效率，降低了測繪成本，取得了更高的社會經濟效益，具有廣闊的應用前景。

1.3 具有較強的社會經濟效益

無人機航測技術的使用成本較低，且該技術融合了現代化的網絡技術、通訊技術、計算機技術等，因此，在無人機航測技術的應用過程中更為便捷，能夠實現高效獲取航拍數據的目的，導致無人機航測技術的社會經濟效益明顯提高[2]。此外，無人機航測技術在低空飛行過程中，可以獲取較大范圍內的航拍影像數據，極為顯著地縮短了測繪周期，不僅提供了更高精度的測繪成果，更能節省大量的測繪時間，為現代測繪技術的快速發展奠定了基礎。

2 無人航空攝影技術在地形圖測繪中的應用

無人機航空攝影技術在地形圖中的應用流程如圖1所示。

2.1 航測項目中航線的設計和地面控制

在利用該技術進行地形圖測繪過程中，要對需測繪區域的實際情況實際狀況充分分析，如測繪區域的地形地貌特征、測繪區域形狀、面積等；再根據所調查的基本情況劃分飛行分區，并設計相應的航線圖。在航線圖的設計過程中要明確的標注出，將飛行高度、航向、航線數量等明確的標注在設計圖相應位置。無人機航測技術的外業操作離不開地面控制，在無人機進行航測過程中，為了保證航測全面覆蓋，要開展相應的控制點布設工作。控制點的布設工作是提高無人機航測質量和精度的有效措施，在布設過程中要充分結合測繪區域的基本特，一般按照區域網四角布設平高控制點，并按照一定的間距和航向、旁向重疊的方式布設4～5條基線[2]。此外，在不同分區影像的結合部位也需要布設相應的像控點，而檢查點一般均勻的布設在礦山范圍內。

2.2 空中三角測量和精度分析

空中三角測量是解決無人機在拍攝過程中因地面控制精度、地面植被等遮擋而使得出現局部區域拍攝精度達不到要求揮著出現較小區域達不到航測要求的有效措施，此時需要進行空中三角測量，可以有效消除上述問題[3]。空中三角測量之所以能夠實現消除上述弊端的不足，是因該技術建立在對影像外的方位元素進行準確預算的基礎上，再結合相應的計算機處理系統就可以實現干擾因素的剔除工作。空中三角測量不僅可以彌補航空拍攝中出現的該類問題，還可以有效提高測量精度，使得地形條件差的區域測繪結果顯著改善。

2.3 內業中地形數據的采編

在完成上述外業操作的基礎上進行內業地形數據的采編工作，在此之前，需要進行空中三角測量工作，計算外業拍攝影像的平面坐標，在處理平臺中完成各個像片的拼接工作，并完成同名像點的轉點、粗差剔除、像控點聯測、區域網約束平差、校正等工作，盡可能地消除相機畸變參數，使其滿足礦山地形圖比例尺的基本精度要求。在完成空中三角測量數據處理的基礎上，將處理后的數據導入MapMatrix 4.2軟件，進行內定向、相機畸變、去測平均高程等參數的建立工作，并進行礦山地形數據的采編工作[3]。采編工作完成之后，根據自動生成的礦山地形圖中所表達的內容進行檢查，對發現的問題及時處理，并進行外業調繪工作，調繪完成后再經過上述步驟的操作生成地形圖，直至將地形圖中的錯誤逐一調整后，生成最終的地形圖。

3 結語

總之，無人機航空攝影技術在現代化大比例尺地形圖測繪中具有廣闊的應用前景，該技術在地形圖測繪中具有明顯的優勢，不僅減少了大量測繪人員的外業工作，還明顯的提升了測繪精度。基于此，本文以此為研究對象，簡要的分析了無人機航空攝影技術在地形圖測繪中的應用。通過實例發現，該技術具有操作簡便、成圖快、成本低的優勢，更適合于地形條件復雜等區域的測量工作，具有良好的應用前景。

參考文獻

[1] 王光明，叢聯宇.無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用[J].測繪與空間地理信息，2017，40（6）：220-221，224.

[2] 胡黎霞，王建軍.無人機航空攝影測量技術在大比例尺地形圖測量中的應用[J].西部資源，2017（3）：153-154.

[3] 王峰.無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用探討[J].資源信息與工程，2016，31（3）：121，123.