無人機航空攝影測量技術在地形圖測繪中的應用

趙明哲，王薇娜

（1.西安瑞特測繪信息技術有限公司，陜西 西安 710043；2.中煤航測遙感集團有限公司，陜西 西安 710100）

當前，我國正致力于大力開展城市基礎設施建設，為地方經濟建設提供強大的助力。其中，土地資源是社會建設工作開展的重要保障，只有合理應用土地資源，才能使社會建設工作有序開展。無人機航空攝影測量技術是當前城市建設測量工作開展期間經常會用到的一種先進技術，不僅能提升基礎設施測量的精度，還能有效控制測量工作開展期間的成本投入。將無人機航空攝影測量技術應用于地形圖測繪工作中，對推動城市的現代化進程，帶動城市經濟建設的步伐具有積極作用。

1 無人機數字化的內容

無人機攝影技術的大量應用，為地形測繪數據的準確性提供了良好的保障。無人機數字化主要包含三方面的內容：DEM（Digital Elevation Model，數字高程模型），DOM（Document Object Model，文檔對象模型）和DLG（Digital Line Graphic，數字線劃地圖）技術的應用。DEM主要指數字高程模型的建立，利用航空攝影中平面位置與空間位置的有機結合，能對目標測量區域的整體情況有更加詳細的了解。DOM的主要作用是對系統采集的數據進行仔細的分析、整理、處理，主要包括數據的標注、圖片的修剪及鑲嵌作業等。DLG技術應用主要是在DEM空間模型建立的基礎之上，利用數字劃線的功能繪制地圖，將DEM的資料作為數據編輯的主要對象，及時記錄數據與空間之間的關系，根據現實地形數據的實際情況提取數據信息的要素，從而確保無人機測量數據的準確性。

2 無人機航空攝影測量技術的應用意義與作用

航空攝影技術的大量應用，拓展了無人機使用的領域，不僅能夠對指定的目標進行偵察，還能收集地形地貌數據，及時掌握地區的氣候條件及地質特點，從而為天氣預報及地質測量奠定堅實的基礎。利用無人機對指定目標進行實時監測，根據相機拍攝的比例進行數據的還原，能夠實現拍攝與計算功能的完美統一。在地形相對復雜的區域利用無人機進行地質數據測量時，測量者可通過控制平臺，根據自身對數據的需求特點，地形、測量精度等相關參數的要求，選擇合適的機型及攝像裝置，統籌規劃無人機的航行路線。在確保測量品質的基礎上，可選擇相對簡易的航行軌跡，減輕無人機作業的難度系數，便于測量者對無人機的遠程控制。尤其在進行低空拍攝作業期間，要根據控制的合理布局對采集的數據進行分析，利用DOM及DEM對圖像進行分析控制處理，同時測量人員要對測量數據的品質進行檢測，利用DLG對測量的價值數據進行制作，從而構建一個完整的測量系統。

3 無人機航空攝影測量技術應用的主要特征

3.1 數據準確性

相較于傳統的衛星測量技術，無人機測量數據的準確性更高，不僅能夠根據地理形態的特點及時調整航測的形式，還能提高整體工作的效能，確保所測數據的精度。同時，利用無人機對地形地貌進行測量，還能根據所測區域的地形特點，提前進行路線的規劃及設計，從而更好地保證測量工作的效率。

3.2 結構穩定

無人機不僅能夠在地質條件較惡劣的環境下使用，還能根據所測區域的地形特點，選擇合適的機型，確保無人機的續航能力，以保證測量工作能夠更好地實施。無人機的體形較小、對起降平臺要求較低，能夠適應各種較為復雜的地形條件，從而確保設備的平穩運行。除此之外，無人機還具備操作靈活的特點，能夠適應各種復雜的環境及要求較高的觀測任務，從而避免了由于作業環境對測量者產生的安全威脅，在確保測量任務完美完成的同時，又為企業避免了經濟損失。

3.3 環境適應能力突出

相對于傳統的航測設備，無人機具備得天獨厚的優勢。首先，其自身的體積較小、自重較輕、便于操作，無須專業的機場來進行升降，對于跑道無要求，只需平整的路面即可；其次，能夠適應各種惡劣的天氣環境，對溫度及季節無嚴格的要求；此外，能夠采集的范圍較廣，作業期間，能夠通過平臺對無人機測量的數據進行控制，也可以根據測量的要求提前規劃測量范圍、測量路線。

3.4 無須較高的成本投入

成本是開展工作的關鍵因素，相較于傳統的航測設施，無人機具備成本投入小的特點，不僅整體運營的成本較低，而且能提高工作效能、擴大用途，無人機能夠根據設計的要求，每天完成超過數十平方千米的測量作業，在提升整體工作效率的同時，也使測量工作開展的成本得到了更好的控制。同時，無人機測量還具備較高精度的特點，使其自身應用的性價比達到了最大化。

4 無人機航空攝影測量技術在地圖測繪中的主要應用

4.1 DOM工藝技術的應用

DOM技術應用的主要功能是對相片及數據進行二次加工處理、對測量采集的數據進行再次裁剪、對測量期間出現的數據偏差進行糾正，根據系統對測量數據的需求，對測量的數據信息進行鑲嵌處理，從而對圖像信息失真的現象進行處理，確保圖片信息的清晰度及其數據的準確性。無人機在開展測量工作時，為了更好地保證DOM技術的應用，勢必要對圖像信息、采集的數據進行分析整理，從而使更多的價值信息應用到地圖測繪中。除此之外，應用DOM技術還能將圖像信息及數據有機融合，根據測量的數據確定地面實際的地形情況，為后期的數據處理工作提供強大的數據支持。

4.2 相片控制測量技術的應用

隨著社會的進步，民眾的生活品質也顯著提升，同時也推動了城鎮各項基礎設施的建設進程。例如，交通項目、水利項目等都屬于較為常見的基礎設施建設，對于城鎮的經濟、民眾的生活影響也較大，因此在正式建設之前，做好地形圖的測繪自然成了關鍵的工作。而為了進一步保證此項工作的成效，就需要借助無人機測量技術，進而對測繪相片的精準程度予以控制。利用無人機進行航拍時，在采集數據的過程中可以借助GPS系統與相片相互結合，并在地圖上生成測量距離的地理坐標，這樣就可以達到利用無人機采集的相片信息來完成數據轉換的目的，借助無人機攝影的優勢獲取高清相片，來幫助相關單位更好地明晰該地區的形態特性，在開展后續建設活動時，總體品質便能夠更進一步提高。

4.3 數字線劃圖技術的應用

數字線劃圖作業主要利用全數字攝影測量的工作站開展相關的作業，根據軟件的功能實現測量結果格式的轉換。首先，測圖工作開展期間，要根據數據創建模型，確保工作方向的準確性，在數字線劃圖作業時，還要注意人為因素對數據結果的影響，保證數據與圖像信息的一致性。利用自動交互的形式，根據作業的流程有序地開展工作，提升數字線劃圖技術的精度，將誤差控制在合理的范圍內。其次，在測圖工作開展前，需先進行相關的定位，將每個圖片因素都用一種特定顏色、代碼、線形進行設置。此外，要加強測繪人員的專業化水平，確保數據采集的精度，對數字線劃圖的不利因素要進行妥善的處理，從而確保數據的完整性。

4.4 信息采集及單片正射影像的建立

在地圖測繪工作開展時，測量人員要將采集的數據信息進行分析、整理，配合無人機航空測量工作的開展，從而更好地保證測量地圖繪制的準確性。對于無人機采集后的數據，要及時進行水涯線及等高線的繪制，為后期數據節點控制提供強大的數據保障。與此同時，還要將影像資料傳至系統，及時加密處理，利用系統匹配功能，形成DSM系統進行數據的過濾，從而確保影像資料的準確性。

5 結束語

總而言之，地形圖測繪工作擁有極強的繁雜性和系統性，因此在開展此項工作的過程中經常會出現一系列的問題，繼而對地圖測繪的精準程度及成效產生干擾。在這種形勢下，隨著無人機航空攝影在測量中的運用，借助其自身所擁有的優勢與特性，可以有效應對上述問題，顯著提升地圖測繪的效果。因此在當前的地形圖測繪領域中，無人機航空攝影技術被廣泛運用。為了更好地促使測繪行業進步，仍需要相關單位增加研發力度，進一步確保該技術的完善性，上文針對無人機航空測量的應用進行了詳實的探究，期望提供一定的參考。