無人機航攝在帶狀地形圖測繪中的應用

薛嶺

摘 要：近年來，無人機技術飛速發展，在航空攝影測量方面也不斷成熟。無人機航空攝影測量作為一種新興測量手段，推動著相關工作者對地理信息的獲取向全天候、實時化的方向進行邁進，使其具有長遠的應用效應和經濟效益。基于此，本文將對無人機航空攝影測量在帶狀地形圖測量中的應用案例進行分析，希望能夠推動其在相關領域的長足發展。

關鍵詞：無人機;航空攝影測量;帶狀地形圖;地形測繪

一、無人機航空攝影測量

無人機航空攝影測量是傳統航空攝影測量手段最有力的補充，它可以彌有效補傳統航空攝影測量手段的不足，具有靈活方便、快速高效、精細準確、使用成本低、適用范圍廣等特點[1]。在飛行困難的地區和小區域進行作業時，有著成像快、分辨率高等優勢。無人機航空攝影測量被廣泛應用于國家國家重大工程建設、應急災害處理、地理監測、資源開發等方面，尤其是在地形測量、新型城市建設、突發災害數據測量繪制等方面具有廣闊的市場前景。

二、帶狀地形圖

帶狀地形是指呈條帶狀的狹長地帶地理位置的走向，據此繪制的地形圖叫做帶狀地形圖，它常被用于復雜地區公路、鐵路、河道水利工程的紙上定線和后續相關設計。

三、無人機航空攝影測量簡述

（一）無人機航空攝影測量技術的特點分析

無人機航空攝影測量技術能在帶狀地形圖測量中得到廣泛的應用，主要是由于無人機航空攝影測量技術具備以下特點：①時效性好、性價比高。通過對無人機航空攝影測量和傳統衛星匯測的比較，可以發現傳統衛星匯測的數據存檔時間較長，無人機航空攝影測量技術能夠很好地對這一問題進行解決，它可以隨拍隨發，在短時間內完成對地形的測量，為用戶提供相關數據信息。并且，無人機航空攝影測量的價格適中，相比較于人工測量，具有很強的性價比[2]。②受限范圍小。無人機航空攝影測量一般是在低空的環境下進行，對起降場地沒有太高的要求，氣候條件對它的影響也比較小，我國幅員遼闊、地大物博，很多地區常年受到惡劣自然天氣因素的影響，由于無人機不受航高的太多限制，成圖的清晰率也比較高，可以在一定程度上解決這些問題。③迅速獲取數據信息進行模型構建。無人機航空攝影采用了多種高科技數碼攝影技術，能及時、準確、快速地生成DOM、DSM等數字影像以及三維可視化數據、模型等。

（二）無人機航空攝影測量技術的優缺點

無人機航空攝影測量技術具有以下優點：對起降場地的要求較低，相對于傳統地面匯測和傳統航測，自然環境因素對無人機航空攝影測量的影響較小。它能夠在不超過5000m的高空進行飛行拍攝，受云層的干擾度較低，通過搭載多種先進性相機，對鏡頭的靈活運用，就可以快速獲得成像清晰的圖片信息。能夠十分完整的向相關人員展示出所要匯測地區的地形、地貌、地物等信息，同時它還具有操作方法便捷、簡單、易上手的特點，并且維修、作業的成本較低。無人機航空攝影測量主要具有以下缺點：無人機的飛行狀態有時會很不穩定，常會出現風向、風力大小影響飛行角度過大或過小、偏離航線等情況，造成拍攝成像清晰度不高導致拍攝質量降低的狀況。這為相關工作者開展后續工作帶來了一定的難度，同時由于無人機的續航能力較差，在空中進行攝影測量時，一次性覆蓋門面較少，不適合大范圍的航空攝影測量。

四、無人機航空攝影技術對地形的測繪

在對地質地形進行測繪時，無人機航空攝影測量技術是一項十分重要的測繪技術。它可以將GPS定位系統中的導航信息與無人機航空拍攝的影像資料充分融合，從而獲取對測繪范圍內地質地形的數據。使用無人機航空攝影測量技術，能夠對地質地形測繪的數據進行直接的記錄與保存。無人機對地形進行航空測量時一般將相片的控制點選在較為明顯的地區來獲得更加理想的數據。空中三角測量是使用無人機航空攝影技術對地形進行測繪的一項十分重要的內容，它的主要原理就是利用無人機對所測地區的地形地貌進行測量，收集其中的有效信息。在整個地形測繪的過程中，系統能夠根據所測地區的實際情況，對測量儀器進行相應的調整，但是在進行對地形的三角測量之前，也需要人工對測量參數進行調整，保證不同連接點更加符合地形測繪工程的需要。

五、無人機航空攝影測量在帶狀地形圖中的應用

（一）無人機航空攝影測量分析

在測量過程前做準備工作時，需對無人機攝影工作流程進行明確說明，做好空中三維測量的準備工作。在空中進行三維測量的過程中，應采取相關的系統軟件來進行空間三維計算。在軟件應用的過程中應做好以下幾項工作來確保空間三維測量的順利開展：①將無人機航空攝影的數據格式調為jpg格式，認真核對相機的相關設置。這其中包括焦距的調節、主坐標點的調試、成像大小的調整等，同時還需對無人機的飛行航線有個合理的設定。②矯正差值。無人機在進行航空攝影測量時，會受到風力、風速的影響，導致飛行角度忽大忽小，這樣會對測量的結果起到一定程度上的影響。相關工作人員應采用畸變程序對此加以矯正，使最終得到的圖像是攝影主點沒有進行偏移的圖像。③對測區高層文件進行建構。這就需要對之前經過矯正差值的得到的圖像進行引入，然后采用相關參數數據，確立初始航帶偏移量，通過自動相對定向，除去其中誤差較大的相點，最終根據連接點的互交編輯作業來獲得相應的結果。④取得成果。在自動向定過程中，需要確保定向點在所呈影像上的數量要大于900個，同時還需保證他們布局的合理性，最后通過相應軟件對無人機航空攝影測量區域進行接邊合并并對文件進行輸出工作，通過進一步的加密來對文檔進行較好的儲存。

（二）對數字線劃圖進行思考分析并獲取最終影像資料

在對于數字線劃圖的處理過程中需要用到AtuoCAD2006的CASS大比例尺版編輯軟件對所得數據進行編輯，在此過程中有關工作人員需要加強職業素質和技能，按規章制度去進行操作，使誤差處于可控范圍內，得到最終所需要的影像資料。這就需要將之前加密過的數據影像導入到程序中去，讓系統通過自行辨別、自動分配最終生成DSM，再對DSM進行程序處理轉為DEM格式，并對最終所需的DEM進行制作，形成有效影像。

結語

綜上所述，無人機航空攝影技術能夠很好地應用于帶狀地形圖的測量之中，對帶狀地形數據信息的獲取起著重要的作用。它具有時效性好、性價比高，受限范圍小，簡單、便捷、易操作等優勢。但無人機航空攝影測量在帶狀地形圖測量應用中仍存在著一些問題亟待解決，這就需要不斷加強相關技術的研發力度，促進無人機航空攝影測量技術在對帶狀地形圖的測量上獲得更大的發展空間。

參考文獻：

[1]張遠波，穆峰.無人機航空攝影技術研究[J].科技風，2019（24）：2.

[2]王光明，叢聯宇.無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的應用[J].測繪與空間地理信息，2017，40（06）：220-221+224.

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[4]徐研，華月園.數字化地形圖縮編方法初探——以揚州市1：2000地形圖縮編1：5000為例[J].江蘇水利，2012（3）：17-17+19.