基于無人機航測技術的地形圖測繪研究

謝李

南江縣天蕊工程測繪有限責任公司 四川巴中 636600

無人機攝影航測系統作業效率較高，在進行飛行的過程中，任何高度都可以將交匯精度和立體覆蓋面積加以行測，而且能夠滿足大比例尺航測的技術要求，將攝影像素進行提升。當前在很多領域進行工程測量，都發揮了巨大的作用。通過完善的作業規范，在無人機攝影測量系統運行過程中，實現了更科學、更高效的測量效果。

1 無人機航測技術

近年來，隨著信息技術的不斷發展，無人機航測應用而生。無人機航測以無人飛行器為載體，通過利用影像處理、遙感傳感、遙測遙控、無人機操控、數據通信及GPS定位等新興技術，實現自動化、智能化、專業化快速獲取礦山資源、自然環境、地震災區等信息。

2 無人機航測地形測繪

在普通數碼相機進行攝影測量的基礎上，無人機攝影測量系統，對于各項工程進行地形圖的量測。例如在大比例尺帶狀地形測量中，無人機進行航測，能夠運用大比例尺航測技術，使用固定翼型無人機技術參數，參照了當前普遍運用的地形圖航空攝影測量規范，對于有空地和無通車的公路，更是起到了很好的量測作用。

例如在傳感器參數上，傳統的量測相機成像質量較差，內方位元素穩定性超差，突出使用了無人機數碼相機，能夠對于上述誤差進行調整，通過在量測前開展檢驗發現常用的相機校驗方法有直線型變換多片空間后交接等方法，但相對來說，無人機的行測檢校進度需要進一步提高，運用當前較為成熟的值線性變換理論，在校驗過程中將已知結構信息加以提升，取得高精度，使得室內方面元素與其他未知數一同結算，以提高結算精度[1]。

光線束平常算法根據實際情況，在控制點數量上更合理化和均勻化，控制條件相對較高。在控制點分布集中在某一區域，使形成了分布的共面多變空間，經過校驗，獲得了精度更高的內方面元素初值，對某一區域進行分布式精度計算，檢驗成果較為可靠。運用攝影測量光束算法，引用平差模型，進行了構象其變系數的計算。

3 航線設計和控點布設

在進行航線設計的時候，地面分配率一般為14cm。根據1：2000比例尺進行測序具體情況的量測，攝影比例尺設計為1：20000，測量的形狀和范圍分別按照區域性進行劃分，共設計了四條航線[2]。測區共覆蓋有160張航片，30%旁向重疊，70%航向重疊。運用GPS進行風控管理系統的運行，采用定點曝光技術，使得旋片角＜8°。

在空中三角測量上區域測量，覆蓋了整個控制點坐標系成像及和質量差，且飛行狀態和環境干擾，通過光束法進行區域內的三角測量，提高了影像質量。在沒有提供精確的內方位元素基礎上，使用航空數碼相機精度提高，拍攝結果規范，能夠對誤差進行處理，解決在飛控條件下情況較為復雜的問題。光束法區域網平差，通過自校光束自動抵償提高評查質量，得到了模型之間的平移旋轉光束方程最佳交匯，相片的外方位元素和加密點坐標進行了確定之后，清晰度大大提高。

傳統的光束法，在網平差的基礎上進行了航線控制點的構造。附加參數，對于影像進行欺騙糾正，經過區域網平差的評查軟件運行，其流程如下，首先進行像控點的布設，在進行布設的過程中，相鄰幾條相控點分別位于平衡航線中，按照區域網進行平高控制點的布設之后，在進行不規則區域網內的凹凸角。平高點增補之后，為了方便無人機航測的考查，在試驗中進行了多個外業觀測，平高像控點的布設較為密集。

4 無人機航空地形量測實例

在某公路項目施工中，運用無人機航空地形量測技術。首先進行數據的準備，建立了測區，然后進行自動定向，根據數碼影像需要的內定向坐標系統等數值要求，確定航線偏移量，在相鄰的航線均航線間近鄰進行相鄰航線連接關系的設定，運用人工量測的方法，將航線偏一點加以標識[3]。在自動轉點和空中三角測量加密過程中，首先對于標準點進行控制點的量測加密控制點之后進行平差計算，完成了無人監督狀態下的數據準備工作之后，在空中三角測量加密上對粗差項點進行編輯，數據合格后輸出試驗結果。

立體模型數據采集，通過數字攝影測量工作站，經過加密，根據地理位置和高程點地形數據設立了立體模型。模型上對采集的地形數據進行了對應，并且通過立體模型在地形圖測繪結果上進行了分析，運用非量測相機行測1：2000地形圖，滿足規范要求。在區域內運用五鏡頭傾斜航空攝影測量方法，下攝像機和測試相機焦距分別為50mm和80mm，近地點和中地點分辨率分別設為0．06m和0．03m，保證裁切后的有效影像區域覆蓋拆遷影像保留分辨率＜6cm的區域，自動構建三維模型，具體流程為先進行影像的導入，控制點詞典增加連接點，進行空中三角測量。維模型構建之后，進行了三維檢驗點的均勻分布，對這些點的模型坐標數據進行了GPSRTK實測，獲得了模型精度評定后的坐標數據。

綜上，無人機航測技術是我國發展非常迅速的新型的科學技術，在對各種地形情況的勘測中起到了十分重要的作用，隨著科學技術的進步，無人機和航空攝影測量的相關技術都有了很大的進步，無人機航測技術在各個方面被普及，依附其有效性和快速性成為一種新興的勘測手段。這種測繪技術由于可以快速獲取勘測區的影像數據，從而生成正射影像等常規4D產品以及實景三維模型。