探析無人機航空攝影測量在地形測量中的應用及注意事項

李登愷

【摘 要】 目前無人機航空攝影測量應用非常廣泛，在地形測量、防災減災、應急救援、突發事件和災后重建等諸多領域都發揮著重要作用。并且地形測量中由于無人機航攝系統升空時間短、成像快，能夠有效縮短測量時間以及提升測量工作效率，因此為了充分發揮其作用，本文概述了無人機航空攝影測量，闡述了無人機航空攝影的主要特征，對無人機航空攝影測量在地形測量中的應用及其注意事項進行了探討分析。

【關鍵詞】 無人機航空攝影 測量 特征 地形測量 應用 注意事項

一、無人機航空攝影測量的概述

無人機航空攝影測量是一個融合了多種測量技術的系統平臺，其主要是建立在無人機遙感平臺基礎之上，實現空間高分辨率遙感影像數據的一種先進測量技術手段。無人機航拍攝影是以無人駕駛飛機作為平臺，以機載遙感設備，在地形測量中，無人機對航攝效率提高效果明顯。其主要包括無人機飛行平臺、數碼相機系統、飛行控制系統、地面監控系統、地面保障系統、配套軟件系統等。其工作原理是利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術，自動化、智能化、專用化快速獲取國土、資源、環境等空間遙感信息，完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術。

二、無人機航空攝影測量的主要特征

1、天氣影響較小。無人機航攝系統受天氣條件影響較小，還具有云下攝影的優勢。2、作業成本較低。相對于傳統有人駕駛航攝飛機，無人機航攝系統購置成本及使用、維護費用都較低，無人機航攝無需專業航測設備，普通民用單反相機即可作為影像獲取的傳感器，可減少投入。3、運輸組裝方便。相對于傳統航空攝影，無人機航攝不需要專門機場調運、調配，可用小型汽車裝載運輸，可隨時組裝。4、起飛方式多樣。無人機不需要專門機場和跑道，可在普通公路上滑跑起降或采用彈射方式起飛、傘降方式降落。

三、無人機航空攝影測量在地形測量中的應用及其注意事項

1、無人機航空攝影測量在地形測量中的應用分析

1.1合理布設像控點。地形測量中的無人機航空攝影測量像控點布設應明晰，易于判斷和立體丈量；布設的操控點宜能共用，通常布設在航向及旁向六片或五片堆疊范圍內；控制點距橡片邊際不該小于1cm或1.5cm，綜合成圖法的操控點距航向邊際不該小于上述規則的1/2；高程操控點點位布設應選在高程崎嶇較小的當地，以線狀地物的交點平和山頭為宜；狹溝、尖銳山頂和崎嶇較大的斜坡等，均不宜選作點位布設設。

1.2航空拍攝要點分析。第一、確定航線。航線網布點應按航線每分段布設六個平高點；航線首末端上下兩操控點應布設在通過像主點且垂直于方向線的直線上，艱難時相互違背不大于半條基線；上下對點應布在同一立體相對內；航線中間兩操控點應布設在首末操控點中線上，艱難時可向兩邊違背一條基線擺布，其間一個宜在中線上；應盡量防止兩控制點一起向中線同側違背，呈現同側違背時，最大不該該超越一條基線。依照攝區范圍、劃定的分區和供給的分區均勻基準面高程進行航線設計。第二、航空攝影分析。在規定作業時間內，航空攝影時要選擇地表植被、建筑覆蓋物分布勻稱的地點，這樣才能減少對成圖的制約和影響。選擇在云霧少、沙塵少、空氣良好的季節或天氣下實施無人機航空攝影，并結合所測區域自然環境、地形特點以及攝影要求等指標選擇合適時間開展外業活動。

1.3嚴格空中三角測量加密。解析空中三角丈量，為糾正和測圖供給了定向點和注記點，以及工作時所需求的儀器安頓元素數據，空三加密前需獲得以下各種材料：航攝質量鑒定書，滌綸片，圖歷表，野外操控、調繪圖像，布點略圖，各種觀測核算手簿，前一工序的技術設計書等。

1.4內業數字化測圖的分析。第一、地物地貌測繪。通過像片準備工作和定向后能夠進行地物地貌測繪。立體測圖可采用全野外凋繪后測圖和內判測圖后外業對照、補測和補調的辦法。在運用內判測圖后外業對照、補測和補調的辦法時應留意：航攝像片的現勢性要好；必要時需求編制測區室內判讀樣片；對有把握判準的地物地貌元素，按圖飾需求直接測繪在圖板上，對無把握判準的地物地貌元素，內業只測繪外括作為疑點留給外業處理。第二、接邊和結尾。若地物、地貌相關元素無法準確判斷，內業工作僅需將外在輪廓繪制出來即可，其它作為疑點交給外業做相應處理；外業工作負責檢查、核對內業測繪工作，并對目標明確、元素清晰的部分進行抽查，補調內業工作無法識別的地物、地貌、地形元素。地物、地貌測量時，應在對應儀器上和已完成繪圖邊進行接邊處理，每個成像圖測量完畢后，要仔細檢查、認真核對每幅。

2、無人機航空攝影測量在地形測量中應用的注意事項

2.1無人機體積小、載荷低，通常不能攜帶常規航攝儀器完成航攝任務，且多數通過改裝后（加固處理和電路改裝）的普通微單相機來實現航拍。感光單元往往存在畸變差，導致成圖不能滿足測量高精度要求；

2.2無人機在城市地形測量中存在一定局限性。這是由于城市高樓眾多、人口密集，無人機通常無法找到合適起、降場所。且不同類型無人機對起降場所、凈空條件、通訊距離等要求不盡相同，因此想實現無人機在任意時間、任何條件下完成城市地形測量，現階段還存在一定難度；

2.3通常無人機動力來源有兩種，一是汽油，二是電池。若無人機上配備的電池為8000mAh，那么續航時間僅為45～50min；雖然使用汽油的無人機航行時間比較長，但無人機結構簡單，且航行過程中人工干預較少，若在高空飛行時突然遇到強大氣流（或強風），將可能帶來嚴重影響。

結束語

綜上所述，無人機航攝升空時間短、成像快，具有便于操作、易于運輸等優勢，且不受到空域管理的限制和影響，能夠迅速到達所測區域，進一步縮短測量時間、提升工作效率。隨著無人機攝影測量技術的發展，其被廣泛應用于地形測量工作中，因此對其進行分析具有重要意義。

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