基于無人機航測技術的地形圖測繪探究

李麗振

摘要：無人機技術在地層信息獲取、軍事預警、地面地理信息獲取等方面得到了廣泛的運用。文章對運用于地形圖測繪的無人機技術進行探討，闡述該技術的含義與優缺點，分析了無人機系統的各個結構與功能，并通過案例分析闡述了其運用要點，探析了該技術的運用價值，對從業者具有一定借鑒價值。

關鍵詞：地形圖測繪;無人機技術;航測技術

引言

無人機攝影測量系統傳感器使用非量測相機，成本低，應用靈活，不需要專用機場，且相機質量和體積優勢明顯應用廣泛，成為無人機搭載相機的首選。數碼相機航測像片可存在內存卡，也可以聯機計算機，實現像片同步。目前普通數碼相機完全能夠滿足大比例尺航測成圖所需攝影像素，是當前最常用的航測工作方式。但其缺點也很明顯如飛行高度較低，更為突出的矛盾是立體交會精度和相對的立體覆蓋面積，導致其作業效率有待提高，所以該方法更多地應用于線路工程測量，且目前還沒有完善的作業規范。

一、無人機航測技術概述

在任何工程中，地形圖測繪都是一項重要工作，同時航空攝影處于關鍵地位。隨著近年來新型技術帶來的科技進步，遙感領域也得到了顯著發展并促使無人機測量實現了廣泛應用?，F階段無人機航空攝影測量及被廣泛用于我國的基礎地圖測繪工程、市政建設工程、環境工程、交通工程、資源開發工程等領域，對于我國社會經濟發展有著重要意義。無人機主要是由無人機遙控平臺進行遠程控制，以無人機搭載單反相機利用網絡通信技術與信息技術對航測無人機發出拍攝指令。同時，通過遙控器可以改變無人機的飛行路線，實現無人機的低空飛行，從而獲得高分辨率的照片。在拍攝完畢后，使用計算機應用繪制高精度的地形圖，反映地形情況。

無人機航測系統主要有以下優點：

（1）便利性強

無人機航測系統單體體積較小，系統集成程度較高，一般車輛就可以完成對其的運輸，同時，其起飛、降落對場地的要求不高，對環境也不會造成破壞。無人機質量很輕，在實際測繪過程中飛行速度緩慢，靈活性非常高，并且無人機的操作流程簡單，一般人員就能完成操作。

（2）成本低

傳統的測繪技術對一些山地、丘陵的測繪，往往需要大量的人力、物力、財力做支撐，而應用無人機航測可以有效避免這一問題，從而降低人力、物力成本。

（3）功能多

無人機可以為氣象傳感器、熱成像儀、攝像系統等提供良好的平臺，因此，不僅能測量項目區域，還能動態監測，功能多樣突出。

二、無人機測繪技術的應用現狀

相比于西方發達國家，我國的無人機技術起步較晚，發展也相對較慢。近年來，隨著國家對于這方面的重視以及研究逐漸深入，逐漸將無人機技術與航測系統進行有機的結合，并取得了很大程度上的發展，并在此基礎之上實現了無人駕駛飛機對地面情況的遙感拍攝。現階段無人機技術不僅可以對地貌情況進行多維度、多效果的拍攝，同時，還能夠有效結合計算機技術，對所拍攝的圖像進行進一步的處理，具有很強的精準性與靈活性。隨著近幾年的發展，我國關于無人機航測系統的相關技術已經趨于成熟，且同時具備安全性、可靠性、精準性等優點。同時，在不斷發展完善的過程中，圖片影像的清晰程度逐漸提高、精準度與操作便捷性也有所提升。

無人機在測繪工作中的應用有著十分重要的作用與意義：（1）無人機技術的應用滿足了測繪行業的發展需要，解決了傳統測繪方法所遇到的難題，對測繪行業的服務質量進行了很大程度上的提升，在這樣的發展形勢之下也必然會對我國實現數字化城市建設提供助力;（2）無人機技術與航測遙感系統有機結合，使其在應用的過程中更具靈活性，不僅工作效率得到了合理有效的提升，同時精確度也更高，對我國測繪行業的發展起到了十分重要的作用。除此之外，相關部門對于無人機技術在測繪工作中的應用也日益重視，研究也日益深入，相信在不斷的發展與完善之下，必然會建立起一套能夠滿足更多測繪需求的完善服務系統。

三、無人機成圖的工藝流程

無人機低空攝影測量技術方法一般采用“先內后外”的作業方法，在測區概況和已有資料收集完成之后，依照工程項目的技術要求，設計出航飛參數，在良好的外部條件下完成航飛，并檢查飛行質量，利用專業的數據處理軟件完成數字3D產品的制作，利用全數字攝影測量工作站進行大比例尺地形圖的勾繪。航測前期外業工作一般包括：（1）航飛和數據獲取：由無人機搭載數碼相機依照設計好的飛行參數完成測區的航空攝影。（2）像控測量（像片聯測）：外業控制測量分為基礎控制和像控點聯測，前者保證了后續補測和檢查測量具有統一一致的數學基礎，后者提高攝影處理的數學精度。在實地作業中采用解析法和RTK進行外業刺點工作，在像片上選取足夠的滿足要求的像片控制點，到實地根據影像找到對應位置，測量坐標和高程。一般可在航飛前，布設十字標志或標記明顯構筑物角點，布設位置和數量應滿足規范要求。

航測內業工作主要包括：（1）數據預處理的流程為：將獲取的影像、相機參數和POS資料導入到處理軟件中，對獲取的影像做預處理，包括畸變差改正、Wallis濾波變換等，畸變差可從原始影像出發，運用相機檢校，或者對像點坐標進行糾正，結合灰度插值方法改正。（2）自動空三加密：首先提取影像特征點位，將提取的連接點及預先布設的少量地面控制點納入至統一的物方坐標系中。（3）3D產品生產，通過航測軟件的處理，生成3D數字產品。在內業處理完成后，依照“先內后外”的作業模式，“后外”的工作主要包括：（1）外業調繪：內業勾繪完成的大比例尺地形圖成果，打印作為外業調繪的工作底圖。依照技術設計要求的精度標準到實地復查檢測;外業調繪內容包括：內業判讀檢查、屋檐改正、注記地理名稱調查、建筑物層數、結構等說明注記等。（2）地形地物補測：受航測季節、天氣和實地遮擋情況的限制，對因高低遮蓋或其他原因造成內業無法判讀的地形地物和航飛完成后新增的地物，采用解析測量的方法進行補測和調繪。

四、結束語

無人機航測技術以其獨特的優勢，具有廣闊的發展前景，但其設備軟件及技術流程和質量控制方面還有不足之處，需不斷發展完善。

參考文獻：

[1]楊文華，黃波.基于無人機航測技術的地形圖測繪研究[J].地理信息世界，2018（4）：105-108.

[2]勞海波.基于無人機航測技術的地形圖測繪研究[J].智能城市，2019，005（011）：65-66.

（作者單位：新疆世紀農豐土地科技有限公司）