測繪工程中無人機攝影測量技術運用分析

劉博 沈陽天衡測繪有限公司

地形圖測繪是對地球表面的地形和物體在水平面上的投影進行具體的測量，然后通過等比例的形式將其制作成圖，用特殊的符號和標記繪成地形圖的工作。地形測量主要分為控制測量和碎部測量兩種，根據應用儀器的不同擁有不同的繪畫方式。控制測量是指以地形測圖為依據，通過平板儀測圖的方式來控制測量中的變量，來測定一定數量的平面和高程控制點。碎部測量則是階段式的測量方法，將測繪根據不同的地物特征點和地形特征點分成不同的碎部點。從對碎部點的水平和垂直距離高度方向進行具體的測繪。地形圖的測繪方法通常有平板儀測圖法、經緯儀測圖法和聯合測圖法等。根據不同的地理環境和不同的要求選擇不同的測繪方法。但是這些地形圖的測繪方法都是要在明確的地理照片下完成，這就需要在地形圖測繪中引入無人機航空攝影測量來實現地理圖形的實時掌控。

一、無人機攝影測量技術概述

無人機航空攝影測量是一種新型測量方式，具有成本低、機動靈活、工作效率高等優點，在小區域和飛行困難的地區可以快速獲取高分辨率影像，極大地減少了測繪外業工作量，大幅度提高了工作效率。當前，通過無人機航空攝影測量技術可以較為輕松地獲得小于或等于1：1000 比例尺的數字化地圖成果。如果采用傾斜攝影測量技術，選擇適當的數據處理方法，獲得的成果精度會更高。在數據處理過程中，數字化成果的平面精度較易達到規范要求，而高程數據的精度則不易達到。常用的高程數據提取方法有：人工提取法、點云分類法、地面模型提取法等[1]。

二、無人機航空攝影測量技術的優勢

對于無人機航空攝影測量來說，比過去傳統的測量方式更加具有靈活性，高效快速，既可以小范圍作業，又可以大面積的進行拍攝，增加了適用范圍，而且相較于飛機來說無人機的成本要遠遠降低，且不需要過多人工方面的干預，使航測更加具有準確性。無人機的航測受外在天氣影響較小，而且也沒有場地起降的限制，不用考慮飛行中飛行員的安全問題，擁有快速的反應能力，通過車載系統就可以完成作業，操作簡單，交通便捷，能夠監測到人工測量不到的范圍。其次，與傳統的航測相比，無人機航測擁有絕對的時效性，可以實現數據存檔和拍攝時間上的統一，隨時拍照，隨時都可以儲存。針對我國的地形來說，很多地區由于外在的條件，人工都是無法對其進行作業的，但是無人機航測技術卻可以做到無差別地進行拍攝作業，不受地理區域的限制，成像的質量和精密程度都比過去有所加強。

三、測繪工程中無人機攝影測量技術的應用

（一）在現代化礦山工程中的應用

在礦山環境治理過程中，相關部門可以利用無人機攝影測量技術進行測繪，提高測量數據的準確性?，F階段，社會各界更加注重礦山建設的環保性，這就需要做好礦山環境治理工作，恢復礦山生態環境。為了實現這一目標，相關部門可以利用無人機攝影測量技術，在無人機中搭載更多傳感器，獲取雷達、真彩色、多光譜等礦區遙感數據，將數據傳輸到計算機，應用相關軟件對其進行處理后，完成定性與定量分析工作，以獲取準確的實時信息，了解礦山的環境治理和恢復現狀，對綠色礦山建設成果進行有效分析。

（二）在自然災害救援中的應用

在社會的快速發展中，出現了很多人為破壞自然環境的行為，導致生態環境日益惡劣，洪澇災害、地震、泥石流等自然災害的發生更加頻繁。發生自然災害時，相關部門需要盡快予以救援，獲取準確的災區信息，避免因自然災害帶來嚴重的人員傷亡和財產損失，并進行災后重建。通常情況下，發生大型自然災害后，災區與外地道路、通訊會被阻斷，救援部門無法及時地獲取災情信息。為了解決這一問題，相關部門需要引進無人機攝影測量技術，及時獲取災區的地形、地貌信息，對受害者位置進行標記，獲取清晰的災區影像，并及時將各項信息傳輸到救援基地，有助于救援隊伍迅速制訂救援方案，為受害者的生命安全提供保障[2].

（三）像控點布設

像控點布設需要根據設計網型在成圖范圍內布設像控點。在布設過程中，需要遵循均勻性原則，根據不同的比例尺、地形條件、處理方法等要求布設，并且需要根據具體要求按照不同的密度布設在測區范圍內。此外，還要考慮測區內的交通和地物等特征。

（四）內業數據采集與修補測

在進行數據采集之前需要對影像數據進行三維建模處理，這是由于三維建模是數據采集的基礎，能夠借助傾斜攝影測量自動批量建模軟件對不同視角下的傾斜影像資料進行幾何校正、平差處理以及多視角匹配處理等操作，進而獲得能夠反映測繪區域整體地形地貌特征的可視化三維傾斜模型。在上述操作的基礎上借助配套的軟件對測繪區域的地物地貌進行提取，即數據采集過程中，主要包括：①地物要素的采集，主要以人工處理為主，包括建筑物輪廓、控制點信息、建筑物外側面邊線等信息，能夠顯著的提高最終數據處理精度；②地貌要素的三維信息采集，主要借助數據處理軟件自動化處理，主要包括測繪區域1：1000 大比例尺等高線以及相應密度的高程注記點等信息的采集，后期經過人工手動整飾、取舍后可投入使用；③遮擋問題處理，對于遮擋嚴重的區域或者地形地貌有爭議的區域進行標注，使用其他輔助測量方法進行補測、調繪等處理[3]。

四、結語

綜上所述，無人機航空攝影測量技術以其高效簡單、成本低、周期短、精密準確等特點被廣泛應用在各種行業領域中，尤其是在地形圖測繪中，現階段的主要技術模式是無人機航測，工作人員需要加大對無人機航測的研究，提高無人機航測在地形圖測繪應用中的發展空間。