無人機航拍技術在工程測量測繪中的應用

李東

摘要：無人機航拍技術主要包含無人駕駛的動力、設想、信息、網絡、自主控制等諸多技術，其屬于一種具有較強綜合性的現代化技術手段。智能化、自動化、專業技術水準等方面較高為此技術顯著特點，目前，無人機航拍技術已經在工程測量測繪工作當中得到廣泛應用，也是相關專業技術人員所開展研究工作核心之一。鑒于此，文章對無人機航拍技術在工程測量測繪中的具體應用及精度提升策略進行了研究，以供參考。

關鍵詞：無人機航拍;工程測量;精度控制

分類號：TU50

一、無人機航拍技術的優勢分析

無人機航拍技術在工程測繪中的應用屬于一項新興技術，這一技術在復雜工程環境當中也具有更高靈活性與適應性，能夠在完成航拍任務的同時，對以往尚未勘察的新區域加以深層次探索。另外，由于無人機航拍技術所使用設備體積較小，結構相對簡單，通過相關工作人員使用遙控器控制，便能令其完成自主飛行拍攝，工作流程相對而言較為簡單，與傳統飛機搭載攝像機拍攝方式相比較，無人機航拍技術自身優勢更為顯著。傳統大飛機航拍方式在起飛前需向相關部門提前報備，在航空批文批準過程中整體過程較為繁雜，并且也會耗費更多時間。而無人機航拍技術能夠在1000m以下高度飛行，故而其起飛前僅需向當地派出所批準報備。除此之外，傳統航拍方式極易受到自然環境因素影響，對于天氣條件有著較高要求，而無人機對于自然環境因素要求比較靈活，并且可以在立地較低的高度范圍內自行控制，因此其能夠獲得更高分辨率的資料信息。

二、無人機航拍技術在工程測量測繪中的應用

1.航線規劃和范圍確定

在一般情況下，無人機飛行器的飛行時間最長可達一小時，去除飛行器起飛和降落的時間，需要將斷示器實際飛行時間控制在50分鐘內，避免因為飛行器能源耗盡而出現墜機情況，為能夠有效控制飛行器匕行時間，首先需要進行航線規劃工作，并對無人機測量測繪工作范圍進行合理的規劃，從而確保航空測最測繪工作的全而、完整。

2.構建測量區域控制網

通過構建區域控制網能夠對測景測繪工作加以精細化，根據實際地測量面積構建相應范圍的控制網，并且在控制網范圍內設定GPS基準點，從而構建三維坐標系，通過坐標方式將區域內各個點方位信息加以表述，有助于后期對信息數據進行處理。另外需要注意的是，在此過程中需要確保路線計算和坐標點設置的準確性，避免因為設置錯一誤問題而影響測量測繪上作整體進度。

3.數據處理

無人機航拍技術具有準確性、靈活性，在數據信息勘查處理的過程中，相關測量測繪工作人員需要在航拍技術應用基礎上，對高度匹配計算設備加以應用，在DSM自動提取基礎上，對重疊影響進行高效的處理，實現二維地表繪制。需要注意為了能夠合理地控制數據信息處理的精度，測量測繪工作人員需要將測量的數據與原始信息數據加以比對，在數據校正、航拍驗證基礎上，有效提高無人機航拍質量。

4.繪制地圖

對無人機傳輸的數據信息加以分析建模，應用三角測量系統構建立體模型，將信息數據帶人，得到核線影像，對圖像進行編輯，按照比例對結果加以確定另外在數字地圖繪制的過程中還需要將一些細節部分放大標注，然后進行驗證確保測量信息的準確性，最后繪制相應的數字地圖。

三、無人機航測影像精度提升方法

1.優化設備選型

航測無人機選型可按動力模式、飛行模式和起降模式進行分類。按動力模式分為油動無人機、電動無人機和油電混合動力無人機;按飛行模式分為固定翼無人機、旋翼無人機和固定翼與旋翼結合無人機;按起降模式分為垂直起降無人機、彈起傘降無人機和手拋起自動降無人機。相機選型應遵循以下原則：（1）當植被稀疏時，在滿足地形起伏要求的情況下選擇焦距最短的相機進行數據采集，因為在相同航高的情況下，單張像片實地覆蓋面積大，相同面積所需的航線和像幅數量少，航飛攝影效率高;（2）根據地形起伏情況和無人機飛行航高范圍選擇相機焦距，其中地形起伏為相對起伏，即地形在攝影主光軸垂直面上的起伏，也就是說某測區地面傾角為40°。的無起伏邊坡，當航線走向及航線間坡度與測區一致且主光軸垂直于地表時，該測區的相對起伏為零;（3）優先選用帶RTK功能的無人機。

2.攝影分區和航線布設

航攝分區劃分應遵循的四個原則：分區界線應與圖廓線一致;分區內的地形高差不應大于1/6相對航高;在地形高差符合原則二且能夠確保航線直線性的情況下，分區的跨度應盡量劃大，能完整覆蓋整個攝區;當地面高差突變，地形特征差別顯著或有特殊要求時，可以破圖廓劃分攝影分區。航線布設應遵循的四個原則：航線一般東西平行于圖廓線飛行，特定條件下亦可作南北飛行或沿線路、河流、海岸、境界等飛行;曝光點應盡量采用數字高程模型依地形起伏逐點設計（航向重疊度不大于65%時）;進行水域、海區攝影時，應盡可能避免像主點落水，要確保所有島嶼達到完整覆蓋，并能構成立體像對;攝區邊界覆蓋要求航向覆蓋超出攝區邊界線應不少于兩條基線，旁向覆蓋超出攝區邊界線一般不應少于像幅的50%，在便于施測像控點及不影響內業正常加密時，旁向覆蓋超出攝區邊界線不應少于像幅的30%。

3.影像及POS數據

用于無人機航測的影像應清晰、層次豐富、反差適中、色調柔和，應能辨認出與地面分辨率相適應的細小地物影像，能夠建立清晰的立體模型;影像上不應有影響立體模型的連接和測繪的云、云影、煙、大面積反光、污點等缺陷，在曝光瞬間因飛機地速的影響造成的像點位移一般不大于1個像素，最大不應大于1.5個像素;拼接影像應無明顯模糊、重影或錯位現象。當采用帶有RTK功能的無人機在采集影像的同時獲取的曝光點的高精度POS數據時，由于曝光點的三維坐標可作為像控點使用，因此采用這類設備航飛時，可實現免像控點或稀少像控點成圖。

結語

綜上所述，在工程測量測繪工作當中，通過無人機航拍技術不僅能夠促使時代發展所需得到充分滿足，同時也能夠對傳統工程測量測繪方式展開優化，因此，在實際當中，需針對無人機航拍技術開展更深層次研究。無人機航拍技術主要是通過無人機針對測量測繪區域開展多維度航拍，從而精準獲取地理信息，促使工程測繪測量工作能夠高效率完成。

參考文獻：

[1]劉鵬，王亮.無人機航拍技術在地質工程測量測繪中的應用探析[J].建筑工程技術與設計，2018，13（33）：454.

[2]楊小丹.無人機航拍技術在工程測量測繪中的應用[J].地礦測繪，2019，35（5）：146-147.

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