無人機航測技術在帶狀地形測繪中的應用探析

劉小平

摘要：無人機測量系統是通過無人機搭載高分辨率、體積小的相機，在地面控制系統的控制下，按照既定路線拍攝目標區域的影像，獲取地形地籍信息的一種技術系統，由于成本低、測圖效率高、數據時效性強、精確度高的優點，在帶狀地形圖測圖項目中得到了廣泛的應用。本文對無人機測量系統進行了介紹，并對其在帶狀地形圖項目中的應用步驟和內容進行了分析。

關鍵詞：無人機測量系統；帶狀地形圖；應用

無人機航測系統通常是由無人機技術、無線通信及攝影測量等技術結合而成，但其最終成像需借助高分辨率數碼相機來完成，獲取實地圖像后系統再對數據信息進行處理分析。簡而言之，無人機航測系統分辨率高、效率高、實用性強，頗具競爭優勢，且其兼容性強、適用范圍廣，因此在許多領域得到了推廣與應用。無人機航測適用于各種地形環境的測量，能為測繪行業的發展提供技術保障。對無人機航測系統進行研究時，需不斷累積實踐經驗教訓，為現代化社會的建設奠定基礎。

1無人機航測概述

無人機起源于美國軍事戰爭，但由于當前無人機航測技術在我國得到了最佳應用與發展。無人機航測系統是多種現代化科技的結合體，通過數碼相機來完成對信息的獲取，再對數據信息進行分析與處理。在操作過程中，因測量的地理環境和地質環境不確定，所以需根據實際情況，對無人機航測系統進行適當調整。相較于其他測量技術，無人機航測是一項較先進的高空作業新技術，且該技術能有效提高地形測量的準確度，并能節約大量測量時間，因此該項技術在測繪領域中頗具競爭優勢。當前，我國無人機航測技術在相關領域已取得了一定成果，但仍然存在一些缺陷，主要問題體現在拍攝像素和攝影技巧不佳，圖像模糊等，由此可見，無人機航測技術還需得到更為深入的研究與分析，根據實際地勢地形以及測量環境，選擇適合的測量儀器設備，并制定合理的實施方案，不斷完善測量過程，使我國無人機航測的技術水平得到有效提高。

2無人機航測在實際測量中的流程

2.1設計方案

在掌握測量目標之后，最開始需要開展數據收集工作，其中需要掌握地形的分布情況，地形的總面積及總長度，測繪地區的地形條件，飛行時期的總時長，飛行時期的總消耗及重點測量區域等內容。等到數據收集工作結束之后，集中測量技術人員開展分析探討，對于測量的重點及總體工作量，制定完整的測量方案，接著就是分析方案的可行性，借助計算機來模擬工作流程，判斷方案的可行性，最主要的就是保證方案的完整性。

2.2外業測量

外業測量的主要內容就是設置標志。設置標志指的就是在開展測量工作的時候，掌握方案設計時期的重點內容，例如某個部分存在連續轉彎的情況，這樣就需要在測量工作開始之前設置標志，當作重點的內容來讓人們注意。外業測量的主要目的就是突出方案里面的重點，確保測量能夠有序地開展，這項工作屬于航測工作的基礎保障。

2.3內業空三

內業空三的內容就是控制測量、開展測量以及加密像控這幾項內容，在開展這項工作的時候，最開始需要掌握這個地區的氣象條件，防止無人機在惡劣天氣工作。在測量時期，所有的工作都是在智能條件下開展，所以不需要借助較多的人力，不過需要按照測航的飛行高度來設置焦距的調整程序，確保飛行高度中不存在障礙物。加密像控就是因為在航測時期存在一些系統誤差，所以需要借助自檢校平差來消除像點量測所存在的誤差，這個工作需要使用智能設備。

2.4對于資料的研究

資料研究指的就是對于航測結果的研究，其中需要進行檢查、調整以及完善。所謂的過程檢查指的就是檢查建模過程以及補繪過程，在這個過程需要根據有關標準來開展工作。在這個過程，1∶2000比例尺地圖繪制，需要把誤差控制在0.8m到1.2m之間，垂直的誤差需要控制在0.6-1.0m之間。在開展補繪工作過程中，距離的誤差在0.5-0.8m之間，垂直的誤差在0.5-0.8m之間，內容檢查就是檢查全部的測量數據，確保所有的結果都能夠符合方案設計要求以及基本的測量需求，要是產生較多的問題，就需要開展專項測量來進行矯正。

3無人機測量系統在帶狀地形圖測圖項目中的應用

3.1像控布設及施測

在帶狀地形圖測圖項目中，無人機航測的無人機像控布設通常會采用平高區域網單航帶雙模型布點方案，在布設多個控制點之后，采用靜態作業的方式。在遠程超控下，到達制定測繪地點，通過對提前布控好的各個像片控制點或者顯著地標進行聯合測控，通過系統導航測繪技術對該帶狀地形圖測圖區域進行全方位多角度的精準測繪。

3.2影像處理

3.3.1空中三角測量技術的實施

在空中三角測量技術中，需要應用到PixeIGrid高分辨率遙感影像一體化測圖系統，以及PAT-B光束法平差軟件，具體技術實施流程如下：①數據準備。明確并設置好各項航拍參數，比如說相機焦距、像主點坐標、像元大小，對航拍POS數據、控制點坐標文件進行復核；②校正畸變差。非測量相機的使用引起了較大的畸變差，因此必須進行校正，并且采用VzLowCor校正影像，確保航拍影像不存在主點偏移及畸變的情況；③構建測區高程文件。引入畸變差校正好的影像，自動開展內定向作業，確立航帶初始偏移量，去除較大的誤差像點，剩余連接點進行互交編輯作業；④成果獲取。在自動相對定向時，影像中相對定向點應該超過900個，并且是均勻合理分布的，再利用PAT-B光束法平差軟件，進行區域網平差結算，將測區合并起來，應用空三加密成果，輸出VortuoZo測圖工程文件。

3.3.2數字正射影像技術的實施

數字正射影像技術的具體實施流程為：①DOM技術的實現。其技術依據為淡漠型的內外范圍原色及數字高程模型DEM，適用于格列模型數字化航空相片的影像重采樣作業，通過調色、裁減等手段生成標準分幅的正攝影圖像；②獲取單片正射影像。導入影像數據及加密成果后，系統可自動生成DSM，并且自動應用合適的濾波處理措施，將之轉變為DEM格式，隨后在VortuoZo測圖系統中，可以相片為單位進行糾正，生成單片正射影像；③生成影像定位文件“tfw”。選取圖幅范圍中的單片正射影像，應用Inpho軟件進行拼接、裁切、正影像輸出等，生成影像定位信息文件“tfw”。

4結語

無人機測量系統的應用，有效地解決了這一問題，其工作效率高，而且受到場地、氣候因素的干擾比較小，機動性強，在“短、平、快”的帶狀地形圖測圖中有著獨特的技術優勢，因此得以廣泛應用。

參考文獻：

[1]王軍.無人機航攝影像空中三角測量技術在管道工程帶狀地形圖測量中的應用探討[J].科技創新與應用，2017（4）：300.

[2]魯恒，李永樹，何敬等.無人機低空遙感影像數據的獲取與處理[J].測繪工程，2011，20（1）：51～54.

（作者單位：南昌鐵路勘測設計院有限責任公司）