無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)繪中的應(yīng)用

崔妍妍

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì)，山東 泰安 271021）

隨著無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了測(cè)繪領(lǐng)域的快速發(fā)展，推動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)向現(xiàn)代化、智能化發(fā)展的進(jìn)程。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于測(cè)繪領(lǐng)域中，如地形測(cè)量、位置測(cè)量和交通道路等方面。與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比而言，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此，在測(cè)繪領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展[1]。基于此，本文以無人機(jī)航測(cè)技術(shù)為研究對(duì)象，簡(jiǎn)要的講述了無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用，為推動(dòng)測(cè)繪領(lǐng)域現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變提供幫助。

1 無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析

1.1 具有高的影像數(shù)據(jù)分辨率

無人機(jī)航測(cè)技術(shù)是結(jié)合無人機(jī)技術(shù)、GPS定位技術(shù)、攝影技術(shù)等新型測(cè)繪技術(shù)，是立足于低空飛行，借助高分辨率的攝影技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。就目前的無人機(jī)航測(cè)技術(shù)來說，在無人機(jī)航測(cè)過程中所獲得的影像數(shù)據(jù)分辨率可達(dá)厘米級(jí)[2]。與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)具有更為寬泛的應(yīng)用，可是彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中人工無法到達(dá)的地方，且所獲得的數(shù)據(jù)較傳統(tǒng)技術(shù)獲得的更為準(zhǔn)確，較低或消除了由測(cè)繪人員操作而存在的誤差。因此，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于礦山地形測(cè)量、大面積地形測(cè)量等方面。

1.2 具有高的數(shù)據(jù)獲取效率

傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)所需要的人力、物力資源十分巨大，且所獲得的測(cè)繪數(shù)據(jù)周期過長，降低了測(cè)量的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)是以現(xiàn)代化的遙測(cè)遙控技術(shù)、GPS定位技術(shù)、低空飛行技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)等為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新興技術(shù)，該技術(shù)不需用繁雜的人工操作，具有靈活便捷、采集數(shù)據(jù)精度高和使用范圍大的優(yōu)點(diǎn)，提高了單位時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)采集效率，降低了測(cè)繪成本，取得了更高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.3 具有較強(qiáng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的使用成本較低，且該技術(shù)融合了現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，因此，在無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用過程中更為便捷，能夠?qū)崿F(xiàn)高效獲取航拍數(shù)據(jù)的目的，導(dǎo)致無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。此外，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在低空飛行過程中，可以獲取較大范圍內(nèi)的航拍影像數(shù)據(jù)，極為顯著的縮短了測(cè)繪周期，不僅提供了更高精度的測(cè)繪成果，更能節(jié)省大量的測(cè)繪時(shí)間，為現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2 無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)繪中的應(yīng)用

無論是無人機(jī)航測(cè)技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域還是地形測(cè)繪方面，都是通過航空影像而實(shí)現(xiàn)的，其早階段的操作流程也基本相同。基于此，本文以無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用為例（圖1），簡(jiǎn)要的分析該技術(shù)的應(yīng)用狀況。

圖1 無人機(jī)航測(cè)技術(shù)操作流程示意圖

2.1 航測(cè)項(xiàng)目中航線的設(shè)計(jì)和地面控制

在使用無人機(jī)航測(cè)技術(shù)過程中，先要充分分析測(cè)繪范圍的實(shí)際情況，如礦山地形環(huán)境、面積等狀況，再根據(jù)所掌握的實(shí)際情況設(shè)計(jì)其航線圖。在航線設(shè)計(jì)圖中要明確標(biāo)注出無人機(jī)的飛行高度、飛行方向、航線的數(shù)量及航拍攝影精度等信息[3]。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的外業(yè)操作離不開地面控制，在無人機(jī)進(jìn)行航測(cè)過程中，為了保證航測(cè)全面覆蓋，要開展相應(yīng)的控制點(diǎn)布設(shè)工作。控制點(diǎn)的布設(shè)工作是提高無人機(jī)航測(cè)質(zhì)量和精度的有效措施，在布設(shè)過程中要充分結(jié)合測(cè)繪區(qū)域的基本特，一般按照區(qū)域網(wǎng)四角布設(shè)平高控制點(diǎn)，并按照一定的間距和航向、旁向重疊的方式布設(shè)4條～5條基線[2]。此外，在不同分區(qū)影像的結(jié)合部位也需要布設(shè)相應(yīng)的像控點(diǎn)，而檢查點(diǎn)一般均勻的布設(shè)在礦山范圍內(nèi)。

2.2 空中三角測(cè)量和精度分析

雖然說無人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)具有覆蓋面積廣的特點(diǎn)，但是在實(shí)際的航空拍攝過程中常出現(xiàn)地面控制點(diǎn)達(dá)不到要求或者較小區(qū)域的部位，達(dá)不到最終的航測(cè)要求，此時(shí)需要進(jìn)行空中三角測(cè)量技術(shù)進(jìn)行校正工作。空中三角測(cè)量技術(shù)可以有效的彌補(bǔ)上述不足之處，是建立在對(duì)影像外的方位元素進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)算，再結(jié)合相應(yīng)的軟件將干擾因素剔除，可以有效的提高測(cè)量精度，對(duì)地形條件較差區(qū)域的航測(cè)結(jié)果有明顯的改善。測(cè)量精度是判別測(cè)繪結(jié)果能否滿足工作需求的最本質(zhì)的依據(jù)，而精度高低的分析要根據(jù)無人機(jī)航測(cè)技術(shù)和所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，如無人機(jī)的飛行高度、數(shù)據(jù)采集和計(jì)算等方式。

2.3 內(nèi)業(yè)中地形數(shù)據(jù)的采編

在完成上述外業(yè)操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)業(yè)地形數(shù)據(jù)的采編工作，在此之前，需要進(jìn)行空中三角測(cè)量工作，計(jì)算外業(yè)拍攝影像的平面坐標(biāo)，在處理平臺(tái)中完成各個(gè)像片的拼接工作，并完成同名像點(diǎn)的轉(zhuǎn)點(diǎn)、粗差剔除、像控點(diǎn)聯(lián)測(cè)、區(qū)域網(wǎng)約束平差、校正等工作，盡可能的消除相機(jī)畸變參數(shù)，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(cè)量數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，將處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入MapMatrix4.2軟件，進(jìn)行內(nèi)定向、相機(jī)畸變、去測(cè)平均高程等參數(shù)的建立工作，并進(jìn)行礦山地形數(shù)據(jù)的采編工作[3]。采編工作完成之后，根據(jù)自動(dòng)生成的礦山地形圖中所表達(dá)的內(nèi)容進(jìn)行檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)處理，并進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪工作，調(diào)繪完成后再經(jīng)過上述步驟的操作生成地形圖，直至將地形圖中的錯(cuò)誤逐一調(diào)整后，生成最終的地形圖。

3 結(jié)語

綜上所述，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，本文結(jié)合礦山無人機(jī)航空測(cè)繪工作，簡(jiǎn)要的講述了無人機(jī)在礦山地形測(cè)繪中的應(yīng)用，分析了無人機(jī)在現(xiàn)代測(cè)繪領(lǐng)域中的常用操作流程，與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、成圖快、成本低的特點(diǎn)，且更適用于山區(qū)復(fù)雜的地形地貌區(qū)域，具有較廣闊的應(yīng)用前景，本文的研究成果為推動(dòng)測(cè)繪領(lǐng)域現(xiàn)代化發(fā)展提供幫助。