無人機航拍技術在測繪工作中的應用策略

宋朋偉 戚麗程

摘要：在測繪工作中運用無人機航拍技術，具有非常明顯的應用優勢，一方面能夠進行地籍信息的收集，同時對工作效率的提升、對相關工作的流程進行優化，降低測繪工作中所產生的各項資源消耗，減少不利天氣對測繪工作進程帶來的阻礙影響等等具有積極性意義，就此本文首先概述無人機航拍技術，分析其在測繪工作中的應用優勢以及應用策略，以此為相關人士提供有價值的參考。

關鍵詞：無人機? 航拍技術? 測繪工作? 應用? 策略

中圖分類號：TU198;P231

Abstract： The application of UAV aerial photography technology in surveying and mapping has very obvious application advantages. On the one hand， it can collect cadastral information， and at the same time， improve work efficiency， optimize relevant work processes， reduce the consumption of various resources in surveying and mapping， and reduce the impact of adverse weather on the process of Surveying and mapping. Therefore， this paper first summarizes the UAV aerial photography technology， and analyzes its application advantages and application strategies in surveying and mapping， so as to provide valuable reference for relevant people.

Key Words： UAV; Aerial photography technology; Surveying and mapping; Application; Strategy

現階段，我國科學技術越來越先進，與此同時工程測繪技術也逐步朝向多元化的趨勢發展。在這樣的發展背景下，無人機航拍技術作為當前現代化測量技術，其應用方式是借助無人機本身的飛行功能以及其中搭載的影像傳感器共同配合完成拍攝，獲取影像信息，通過圖像處理技術對影像信息進行處理來完成土地測繪工作，就此，本文對無人機航拍技術在測繪工作中的應用策略進行分析，具有一定的現實研究意義。

1概述無人機航拍技術

所謂無人機航拍技術，簡單來講就是由遙感信息的采集和處理兩大系統組合而成的一種科學技術。對于遙感信息采集系統，可將其分為飛行控制、地面監控以及遙感平臺三方面內容。

其一，遙感平臺是基于無人機進行設置的，其應用作用在于將航空數碼相機安裝在需要開展測繪工作的無人機中，再借助GPS、慣性測量等相關技術開展拍攝作業，具有拍攝精準度高、處理速度快等應用優勢，基本上能夠滿足測繪工作對提取地理信息數據提出的工作要求。

其二，飛行控制系統的作用在于對無人機的飛行任務起到控制作用，通過GPS定位系統的運用，來最快時間內進行信號定位，然后以此全方位掌握加速度器等飛行器的運行情況[1-2]。

其三，對于地面監控系統，其主要是由電源、監控APP、計算機、天線等設備共同組合構建，同時各個設備之間的關聯也非常緊密，能夠切實達成科學對相關數據信息的設定功能。

2無人機航拍技術在測繪工作中的應用優勢

2.1監測效率高

在實際工作中如果出現突發性、應急性等事件，通過使用無人機所具有的航拍功能，對需要進行監測的所處區域開展大面積的監測，通過監測在最短時間內獲取到當前監測區域的相關數據和圖像信息。根據相關數據結果顯示，一臺無人機在7d內可以監測的范圍高達2100km2以上，具有非常高的監測效率[3]。

2.2應用范圍廣

在測繪工作中，通過運用無人機航拍技術，一方面能夠在更寬闊的范圍和空間內開展實時性的監測工作[4-5];另一方面可以對空間相對比較低、面積小的區域進行精準性的監測。利用其中的遙感監測技術能夠運用多臺、多次、同時對萬平方千米以上的空間范圍開展監測工作，基于其中的多光譜分析能夠獲取其中大范圍的監測數據，逐步獲取整個區域內的監測數據;通過采用三維仿真模擬能夠將所監測的空間情況呈現出來，以便于相關部門根據工作需求作為參考依據。

2.3處理速度快

相對于高分辨衛星影像而言，通過無人機航拍技術進行監測，其監測出來的影像分辨率更為清晰，最高精確范圍可達10～50cm，對數據處理的速度非常快，工作效率也非常強。

2.4周期性比較強

將GIS技術、遙感技術等技術與無人機航拍技術統合起來應用于測繪工作中，能夠方便集成，能夠在最短時間內搭建測量應用，對測繪工作的應用周期性、綜合性具有很好的保障意義。

3無人機航拍技術在測繪工作中的應用策略

3.1明確測量范圍和規劃航線

在開展地質測量工作時，首要工作便是對實際測量航線進行規劃，對需要測量的地形、范圍、參數等內容進行詳細規劃，為測量測繪工作有序、高效的完成提供基本保障。對實地考察數據進行分析整合，為測量規劃工作提供精準數據，以此保證測量結果更加準確。由于這個測量規劃環節會對后續遙感技術采集工作產生直接性的影響，為此，工作人員也需要加強對測量工作的重視力度。通常情況下，無人機工作時間在1h之內，其中包括無人機起飛和降落的時間，實際上無人機工作時間在50min左右，由此可知，航拍路線規劃對無人機工作起到至關重要的作用，為此，需要嚴格規劃無人機的工作時間，避免無人機發生墜毀事件，進而提升航拍效果。此外，還需要科學合理地規劃測量測繪范圍，確保無人機航拍范圍的全面性。一般采用鳥瞰方式，根據實際地質情況合理劃分待測區域，通常采用等距長方形狀進行劃分，在劃分區域內做好標識，結合無人機工作速度和時間合理規劃航拍的流程、范圍。

3.2構建測量區域控制網

在測繪工作中應用無人機航拍技術，通過構建測量區域控制網，能夠進行更深度的測量工作，對于控制網的構建可從以下方面進行：根據無人機航拍中獲取到的測量區域面積數據信息，構建與之相同的測量規模和等級的網絡，同時還要在該網絡中設置相應的GPS坐標點，通過設置坐標點，來對控制網進行三維化的處理，基于以上，可借助坐標呈現方式對控制網絡其中任何一處位置進行表述，以此更好對之后產生的各項數據信息進行處理。在這個應用過程中，應該采取有效措施確保對路線的計算，對坐標在控制網中具體位置進行核對，保證數據的準確性，才能從根本上保證測繪工作質量符合要求。

3.3有效處理測量數據信息

完成外業測繪工作后，還要對測繪后產生的影像數據進行處理，將GPS導航數據和快速拍片軟件兩者結合起來進行影像處理，如果其中存在影像不清晰的畫面，根據測繪工作要求對其進行排除或者進一步確認其中是否存在漏拍情況。為更好降低因相機拍攝產生的透鏡畸變缺陷這一問題帶來的影響，可通過之前已經獲取到的無人機原始影像進行預處理。通過以上處理方式，主要目的在于保證對連接點進行自動提取，同時還要確保對控制網中坐標點進行測量的準確性。通過對數據進行平差處理，處理后的數據也就是測區影像空間坐標以及姿態信息，然后再運用可以對測量后產生影像進行立體測圖繪制的相關軟件，以此獲取當前所監測區域比例圖，根據比例圖自動生成相應的地形數據，并將其提取至DSM，最后借助無人機航拍技術中的GIS軟件將監測地區的三維地表模型圖測繪出來[6]。

除以上應用之外，還要特別注意對內業任務的合成和重疊的處理，運用專業影像處理軟件對此進行相應操作，也可將外業測量獲取到的控制點數據輸入系統中，與影像中控制點相對應生成DEM＼DOM等，再對其采取空三加密處理，最后獲得測繪所需要的TIF圖片模式的數據，該圖片中具備相應的坐標信息，這樣做的目的在于方便相關工作人員可以手動將當前地繪制到影片信息中，同時還能夠實現科學進行外業調繪，以DEM來促使地貌處理達成數據化目標。

3.4控制無人機測量精度

其一，相比較于以往傳統模式下的測繪方式，其在航空攝影方式相同、條件滿足的前提下，進行無人機航拍作業應盡可能選擇在天氣良好、可見度比較高的環境下開展，這樣做的目的在于能夠從根本上保證最終監測出來的影像色彩清晰度以及地面信息的完整性，與此同時，還能夠最大限度地防止因霧霾等一些可見度低的天氣的影響，使得最終拍攝出來的影像在曝光時光線折射和散射情況嚴重，保證成圖影像滿足測繪工作提出的精度要求。

其二，從整體上來看，通過無人機航空攝影開展測繪工作，通過航拍方式獲得的影像幅面相對比較小，如果繼續運用以往所使用的空三軟件解算平差，在進行各個控制區域進行數據處理時，會產生各種程度的錯誤情況，尤其是在選擇加密測區時，當前比較常用的軟件是PATB平差軟件，對于這種小影像的剔錯能力要比23×23幅面小很多。

其三，從無人機的角度來講，其在測繪工作中作為飛行平臺，在進行航空測量工作過程中，很容易因氣流變化、風力等多種因素在其中產生影響，因此可將二維姿態穩定平臺應用其中，可在最快時間、小空間條件下，所受到的風力、風向等因素變化不大前提下，通過該平臺進行糾正，最終得到相應的姿態角度信息。

4結語

綜上所述，以往傳統模式下的測繪技術已經不能滿足現階段測繪工作所提出的各項需求，但隨著無人機航拍技術的研發和使用，有效提升了測繪工作質量和工作效率，這對于整個測繪工作而言具有非常重要的影響。基于以上，將無人機航拍技術應用于測繪工作中，除了有效提升測繪工作的精準度、工作效率，進一步擴展該技術的應用范圍，滿足當前相關領域所提出的實際需求，獲取測繪工作所需要的地域數據信息，還應加大對該技術的推廣和使用，這為提升我國測繪工作水平提供支持。

參考文獻

[1]王宏偉.無人機航拍技術在測繪工作中的應用研究[J].中國戰略新興產業，2019（46）：149.

[2]李妍妍.無人機航拍技術在測繪工作中的應用研究[J].中國航班，2020（5）：40.

[3]張華陽，鮑健，王賽賽.淺談無人機航拍技術在工程測量測繪中的應用[J].網絡安全技術與應用，2021（2）：137-138..

[4]張再豐. 無人機航拍技術在工程測繪中的主要應用[J].地礦測繪，2020，3（4）：3-4.

[5]郭揆.無人機遙感影像下數字攝影測量技術分析[J].自動化技術與應用，2020，39（9）：52-56.

[6]馬威威.基于無人機遙感的電力走廊精細化制圖研究[D].廈門：廈門理工學院，2019.

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