無人機攝影測量技術在數字化地形測量的應用

翟虎 吳林

[摘? ? 要]現階段，社會經濟建設水平不斷提高，技術水平也在同比提升，經過這一帶動作用影響，地形測量工作形式也產生了較大變化，其凸顯的特點主要有數字化等。數字化地形測量工作開展過程中，應用技術更加先進，新型化攝影測量技術，也就是無人機攝影測量技術，屬于全新領域中的測量技術，使用過程中可以滿足數字化地形測量工作中的數據需求，同時也是現階段數字化測量工作中較為重要的措施。文章通過對無人機攝影測量技術在數字化地形測量的應用措施進行分析，結合技術實際應用特點，提出具體應用措施，為數字化地形測量工作提出參考建議。

[關鍵詞]無人機;攝影測量技術;數字化;地形測量

[中圖分類號]P217 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）11–0–02

Application of UAV Photogrammetry Technology in Digital Topographic Survey

Zhai Hu，Wu Lin

[Abstract]At this stage， the level of social and economic construction is constantly improving， and the level of technology is also rising year-on-year. After this leading role， the work form of topographic survey has also undergone major changes， and its prominent features mainly include digitalization. In the process of digital topographic survey work， the application technology is more advanced. The new type of photogrammetry technology， that is， drone photogrammetry technology， belongs to the new field of measurement technology， and can meet the data needs of digital topographic survey work during the use process. At the same time， it is also a more important measure in the current digital measurement work. The article analyzes the application measures of UAV photogrammetry technology in digital topographic survey， combines the characteristics of the actual application of the technology， proposes specific application measures， and provides reference suggestions for digital topographic survey work.

[Keywords]UAV; photogrammetry technology; digitization; topographic survey

在數字化地形測量工作中，無人機設備是應用較為廣泛的部分。其設備應用的主要優勢為操作具備便捷性，精準度較高，通過此種技術應用測量工作效率有效提高，測量精度得到保證，受到了社會大眾的認可和關注。數字化地形測量工作是整體地理信息測繪過程中比較重要的一項，為地形測量工作提供更具準確性的數據，有效指導工作開展。其要求相關測繪部門利用先進化的測繪方式，傳統化測繪形式難以滿足實際測量工作需求，因此無人機攝影測量技術在這一工作背景下投入使用具有必要性。

1 無人機攝影測量技術內容和特點分析

1.1 技術內容分析

無人機攝影測量技術屬于新型化的測量技術，其主要優勢為測量效率高并且準確性高等，在部分行業發展中占據重要位置。相關工作人員利用此項技術，主要工作內容是確定像控點的實際分布位置，通過這一方式獲取攝影圖片以及相應信息數據，測量數據準確性可有效提升。

1.2 技術應用特點分析

（1）可靠性特征。無人機設備在運行階段，其通常是處于低空飛行模式，飛行高度數值顯示為50～1 000 m。因此，這種技術應用屬于近景攝影測量，其精度也會達到亞米級別，整體攝影過程中，其精度范圍控制主要是在0.1～0.5 m，因此這一精度數值與數字化地形測量工作開展要求相適應。在設計無人機技術系統過程中，在測繪階段，設備可以按照相應測繪要求，具備科學化，同時全面完成飛行過程中的制作工作，工作內容主要是飛行路線以及航拍點的布設。在實際攝影拍攝過程中，可以完成可視化操作過程，結合地形特點實現整理工作全面化。在經過測繪拍攝后，圖形可以制作成數據，更加直觀地展示給工作人員。其中需要引起工作人員注意的是，這一技術可以開展補拍工作，工作人員可以利用電腦設備重現飛行的過程，因此及時確定拍攝過程中不夠完善的位置，找出需要重拍的位置，可靠性特征得以凸顯。

（2）靈活性特征。在實際航拍作業中，飛行模式主要是選擇低空飛行模式，主要原因是在申請飛行地域上較為方便，受到氣象因素干擾較小，在具體測繪工作開展過程中，獲取的測繪精度數值較高。設備在起飛階段以及降落階段，其在場地要求方面限制較小，相關工作人員操作過程中，需要經過平整路面，因此確保起降過程的有效性，以此可直接獲取影像，過程中不需要綜合性分析飛行員的實際飛行安全性問題，因此飛行人員可以真正投入測量工作中。相比于傳統化的測量方式，這一測量技術在不同方面感受到先進性，也開始現階段數字化地形測量工作中亟須投入使用的技術，起著關鍵性作用。

（3）安全性特征。我國土地資源雄厚，地形本身具備復雜性，國土面積遼闊，在多數區域存在積雪或者是云層等外在因素問題，對采集衛星遙感數據產生直接性影響，具有限制性。傳統地形圖測量，使用的測量措施具有復雜性，地形特征會造成現有地質科研人員以及駕駛人員等實際工作中受到外界因素影響，同時也會產生多樣化的問題。但在整體測量工作中，應用無人機攝影測量技術，這一設備可有效解決這一問題，拍攝過程中避免地形限制，相比于傳統測量手段，其成像質量以及精確度均較高，無人機攝影測量技術在數字化地形圖測量過程中應用范圍較廣。

2 無人機攝影測繪技術應用措施分析

2.1 像控點布設工作分析

在測繪工作中，像控點布設工作主要功能是方便工作人員判斷，在立體測量以及成像過程中便利性較強。相關工作人員可以更好地選擇航向，控制旁向重疊范圍，公用控制點成像選擇更具合理性。基于相片邊緣以及控制點部分，其距離數值需要大于1 cm，利用綜合成圖法，選擇控制點過程中，距離航向邊緣位置，需大于上述數值的一半。高空控制點選擇過程中，工作人員需要意識到盡量選擇起伏程度較小的位置，比較常見的位置有現狀地物交點以及平山頭等，過程中工作人員需要避免選擇起伏較大的斜坡或者是尖銳的山頂等。針對像片目標以及目標條件產生問題情況下，其重點部分是點位目標。

2.2 航空測量攝影技術分析

伴隨科學技術水平不斷提高，航空攝影測量技術應用重要性逐漸凸出，在軍事方面或者是民用方面，均可以體現國家實力。我國正處于發展關鍵時刻，無人機設備應用是科學技術發展中的重要突破，也是地形測量中的關鍵性部分。

航空測量過程中，無人機測量技術實現可優化，系統實現功能性發揮，可針對處于特殊環境下的成像問題進行有效解決，數據轉化問題也可順利解決。依據攝影系統運行情況，其中圖片以及定位系統，可結合獲得的圖片以及位置信息，圖像信息生成更加豐富。借助圖像繪制工作以及合成性的技術措施，整體成像內容，借助信息系統的分析工作和加工工作，數據影像生成準確性以及質效性更加突出，過程中特殊條件以及特殊位置的控制能力有效提高，確保測量工作的準確性、穩定性和及時性。

2.3 空中三角測量技術應用分析

這一技術在實際應用過程中發揮的作用十分突出，現實意義顯著。通常利用立體式測量技術可借助極少控制點完成整體系統的加密處理，對高程以及平面位置等相應數據實現有效協調，攝影質量可獲得有效改善。在過程中也會受到三角測量技術自身限制影響，無人機設備在應用過程中存在的主要問題是控制點數量少以及精準度差問題?；诖?，相關技術人員需積極利用相應科學措施，制定相應應用程序，保證測量準確性，精確計算地形位置，提高各系統應用有效性，保證相應定向任務的精準性。

2.4 內業數字化測量技術應用分析

定向作業結束后，地貌繪圖工作可有效開展，三維測繪技術主要方式為野外比對，室內階段可以有效映射和判斷，以此完成調查工作和調整工作，在室內測繪后，對比工作、調查工作等過程中需要完成的要求有以下幾點，確保航空照片質量良好，其次是結合實際情況制定調查過程中的口譯樣本。

依據要求，在繪圖板位置的測量工作以及繪制工作可對地形要素進行準確性判斷。領域的檢查和驗證工作，開展補償以及計量工作，相關工作人員抽樣檢查測量繪圖部分，其針對不確定部分需進行補充調查和檢查，修正難以確定的地形要素部分。

2.5 外業補測技術應用分析

特殊地形測量過程中，一般情況下固定翼無人機航空攝像會存在難以測量的位置，因此需要開展補測工作，實際補測過程中，相關工作人員需要對實際測量結果準確性進行檢查，以此對比實際測量結果和回填結果，及時確定測量過程中出現大的錯誤，利用相應修正措施，部分測量工作相比之下難度較大或者是位置較為隱蔽，因此需要開展補充測量工作。

2.6 立體采編測量姐技術應用分析

地形測量后需要統一采編地形的立體信息，利用無人機設備對地形測量進行拍攝過程中，需確保不同物體線節點的采集，以此保證采集內業立體信息的準確性，采集水涯線以及等高線過程中，需要采用手繪方式。因此，在這一區域中，處理建筑結構信息過程中，需準確找出屋頂邊緣部分，借助外業測量方式糾正測量結果。實際測量過程中需借助自動化直角方式，修正測量結果，具體測量階段出現難以測量的部分，需進行標記，便于外業人員進行采集以及測量工作，確保測量結果的全面性。

3 航拍工作檢查分析

起飛前檢查工作，利用無人機設備開始航拍，其中比較重要的因素是安全性，起飛之前需要確保檢查工作的全面性和嚴格性，達到標準后才能升空。

（1）滾轉檢查，確保滾轉角與陀螺零點部分的重要性，在右滾數值上確保正數。

（2）俯仰檢查，確保俯仰角以及零點部分是向上正值。

（3）水平檢查，安裝飛控系統過程中，需要科學化設置滾轉角以及俯仰角，以此提高控制效果。轉速檢查，用水轉動發動機，觀察地面站是否提示轉速;空速檢查方式，利用手擋住空速管前氣流，數值顯示0，表示設備處于正常狀態，手堵住空速管，數值未產生變化或者是增加數值，設備處于正常狀態。振動測試部分，發動機處于轉速中，需觀察傳感器跳動情況，過程中產生大幅度跳動情況，需要工作人員及時采取減震措施。

4 結束語

在數字化地形測量工作中，其并不具備簡單性，因此相應技術工作人員需要借助無人機設備，對地形進行及時準確測量，在根本程度上強化地形認知水平以及應用水平。伴隨無人機測量技術應用范圍逐漸擴大，數字化地形測量技術逐漸便利化，相關研究人員在不斷深化研究后，多樣化地形測量技術實現優化和提高，無人機技術水平也會不斷提高，對地形測量工作順利開展具有支持作用。未來測繪工作中，相關工作人員引進無人機攝影測量技術，積極發揮技術優勢，實現城市化建設的迅猛發展。

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