無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用

于兵兵

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 張掖 734000）

對于我國的航空攝影測量技術來說，其已經應用到軍事發展、礦山挖掘等各個方面。現階段，在進行航空攝影測量的過程中，無人機航空攝影測量技術越來越成熟，其取得的成績十分優異。其在應用時，體現了較為明顯的優勢，不僅響應能力十分迅速，而且具有較高的時效性。正是因為無人機航空攝影測量技術擁有這些優點，才能在地形圖測繪中不斷被推廣應用，促進了航空攝影測量領域的發展進步，有利于社會的發展。

1 無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的現狀

無人機航空攝影，是一種新型的測量方法。目前，低空無人機航空攝影測量作為最具有發展優勢的一種測量技術，有利于技術領域的發展和數字化城市建設的目標。對于航空攝影測量來說，其目前所應用的范圍十分廣泛，由于其速度較快、測量十分準確等特點，使其可以根據不同的環境，不斷轉變應用的形式與方向，其在工程測量以及其他相關的領域方面具有一定的應用價值。現階段，我國社會經濟發展迅速，城市化進程不斷加快，很多城市在進行區域規劃和水利布局等，必須對其地形情況進行分析，所以對相關數據的需求量也就越來越大，對其質量要求也越來越高。無人機航空攝影技術，具有較高的分辨率，與數字化的測量軟件結合起來，能夠簡化后期數據的分析處理，極大地提高了成圖的質量[1]。

通過利用無人機航空攝影，實現了對資料和數據的獲取，其獲取量的增加更加符合實際發展的需求。由于無人機航空測量技術具有較強的靈活性、較低的成本以及簡單的操作模式，所以其對測繪行業的影響越來越大。地形圖的測繪作為基礎工程之一，在建筑工程的建設過程中，直接影響著建筑的水平，所以必須要確保數據的準確性。因為無人機航空攝影的成本偏低，所以需要分析研究該項技術，從而使得無人機航空攝影測量在地形圖測繪中有著更加廣泛的應用。

2 無人機航空攝影測量技術特點

2.1 具有良好的時效性且使用成本較低

相對傳統的測量技術來說，無人機航空攝影測量縮短了作業時間，更為及時的獲取地理信息，且使用成本較低，測量面積更廣。

2.2 機動性強

在進行無人機測量的過程中，一般選擇在低空環境下進行，所以受當地氣候環境的影響較小。另外，無人機操作對場地的要求較小，相對平整的路面就能夠滿足要求。無人機的操作較為簡單，體積不大還易于攜帶。根據目前的實際情況來看，一臺無人機每日測量地理環境的范圍能夠達到數十到數百平方千米。

2.3 測量數據獲取迅速

一般無人機都會配置數碼像機，所以能夠及時的獲取更加清晰的地表相關信息，而且獲取的影像具有較高的分辨率，還能夠得到相關的定位數據。通過獲取的地理信息不僅有利于正攝影像圖的生成，而且還能進一步獲取三維可視化的地理信息數據，這些數據可以為實地的工程測量提供依據，有利于工程的建設。

2.4 安全靈活

對于無人機來說，其與傳統的載人機有所差異，在起飛和降落的過程中，都不需要設置特別的場地。因此，在無人機航空攝影測量時，測量工作十分自由。與此同時，對于那些地形較為復雜的地區來說，無人機還能正常運行，這最大限度的提高了無人機的使用效率。另外，對于地形復雜的地區，利用無人機進行測量還能提高測量人員的安全，減少人員傷亡[2]。

3 無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用

3.1 航空攝像測量中的像片控制

通過無人機航空攝影測量技術，能夠詳細的了解測區的地形情況。對于像片控制來說，其如果想要做到航攝的數據信息與地面的實際情況一一對應，那么就必須實現無人機航攝和全球定位系統結合起來，才能進一步完成收集的數據對應的轉換為實際的地面數據，進而掌握測區實際的地形情況。另外，還能及時的記錄地面所接受的信息，確保信息記錄的準確性與完整性。航空攝影在具體的攝影過程中，如果想要全面的掌握測區的信息，就必須特別設計和布置像片控制點，并結合全球定位系統等有關的測量技術。一般而言，需要對控制點分布情況進行數據測量，然而在控制點分布的過程中，需要記住并了解具體點之間的關系，確保后期測量的準確性[3]。

3.2 航空攝影測量中的空中三角

無人機在進行航空攝影的過程中，要想不斷提高地形測量的準確度，就必須利用空中三角。對于空中三角形而言，只有將其設置好，才能不需要依靠人工對航空攝影的內部相關內容的定向進行控制，只通過系統就能對空中三角形進行操作，并實現對數據的自動計算與收集，從而最大限度的減少不必要的人員浪費。當測區實際的比例需求符合相關規定時，要想對連接點以及具體的位置進行調整測試，必須在人工選取連接點完成之后，才能夠通過該技術對地面的地形特征進行詳細的測繪。

3.3 立體采編的測量

除了對于無人機在航空攝影中的細節部分進行要求以外，還應當具體分析地形內部采集到的測量數據。要想不斷提高無人機的準確度，就必須不斷檢查節點后期的數據。然而，無人機在數據采集以后，還應當手繪出等高線以及水壓線等。如果屋檐角等測量存在一定的誤差，那么要對其進行特殊標記，并對其進行下一步的處理，從而確保整個地形圖的準確性。

3.4 外業補測的操作

在進行航空攝影測量的過程中，對于難以進行測量的地方，需要對其進行補測。另外，對測量人員來說，其技術水平不僅要達到相關要求，還要不斷進行學習，對于補測的處理結果要不斷進行對比分析，通過比較可以對不同位置的地方進行補測，從而使得測量錯誤得以糾正，只有確保補測達到效果，才能確保測量結果的準確無誤。

3.5 DOM工藝

所謂DOM工藝，其主要作用在于對無人機航攝的圖片與不同階段模型內的影響因素進行重新采集，并及時的更正一些問題數據，進而確保影像圖更加真實、清晰。對于DOM工藝來說，其要想進行實際操作，就必須利用無人機的低空攝影實現對相關信息的收集，并對其展開相應的定向操作。在進行定向操作的過程中，其主要包括內定向、相對定向和絕對定向等。另外，還要對數據進行與之對應的正射糾正與影像鑲嵌，最后通過檢查才能形成DOM成果。對于無人機航空攝影測量技術來說，要想進一步控制測量相片，就必須利用DOM工藝，并將影像資料與信息資料相結合，還要依據最終的測量數據與空中三角測量來進一步確定地面的基本地形，并分析研究測量區域的特征，最后對信息數據進行處理與反饋。此外，在進行攝影的基本控制點選擇的過程中，需要對控制點的位置進行有效的分析，其必須十分精準且明顯，才能確保測量結果準確可靠，最大限度的提高測量的質量。

4 無人機航空攝影測量的應用成果

4.1 重點區域動態監測

隨著城市的發展，對城市動態監管的力度也隨之加大，特別是城市的核心區域和周邊建設區域，需要定期更新大比例尺、高精度、高分辨率的測繪數據。而無人機航空攝影測量技術的應用就能夠滿足動態監測的需求，同時能夠利用自動比較可以得到不同變化時期內的DSM檢測結果，將其與DOM套合以此來獲得最終的檢測結果。

4.2 城市應急任務所需的測繪資料

在城市發展過程中，肯定會遇到應急事件，要想處理好這些應急事件的重要前提就是具備精細、準確、直觀的影像數據，且數據要具有高效性與實時性。而無人機航空攝影測量技術則能夠為城市應急任務提供所需要的測繪資料，由于無人機航空攝影系統有著快速靈活的特點，且結合了無線通信、計算機、以及3S技術等多種先進技術，所以能夠在最短的時間內為城市應急任務提供有效的測繪資料。

5 結語

利用無人機航空攝影測量技術，可以有效的提高地形圖測繪工作的效果，在實際操作過程中，要了解其技術特征，嚴格依照相關規定進行無人機航空攝影測量，盡可能減小錯誤的發生，另外，還要對不同的工程進行分析，進而提高地形圖測繪成果的質量。