大面積地形圖測繪中無人機的運用

侯俊杰 陳俊 胡自豪

摘要：隨著我國科學技術的持續進步，無人機被成功發明且運用到許多工程的測繪當中，而其中無人機被運用到大面積地形圖的測繪是目前的發展趨勢。現階段，大面積地形圖測繪囊括了部分內容如內外布點、操作控制系統等等，借助無人機可以營造出較為安全的測繪環境。但在這個過程當中，要注意采取有效的措施來確保測繪檢測出來的數據準確可靠。本文主要論述大面積地形圖測繪中無人機的運用。

關鍵詞：大面積地形圖;測繪;無人機;運用

一、引言

從現階段我國社會的發展狀況看，無人機已經被充分運用到許多領域當中，而其中在大面積地形圖測繪中使用無人機已經獲得了業界的認可，其能夠起到較好的作用。一般來講，大面積地形圖測繪中使用無人機主要是在地形較為廣闊的范圍內開展。為了能夠更好的提高整個測繪的精確程度，并切實保障測繪人員的人身以及財產健康安全，在大面積地形圖的測繪當中運用無人機是十分合適的方法。隨著時代的發展，對于無人機的應用也提出了更高的要求，這要求相關的工作人員必須充分發揮自身的才華，合理有效的分析出無人機在大面積地形圖測繪當中的使用方式。本文主要探討大面積地形圖測繪當中無人機的使用要點，希望能夠為目前整個測繪領域的工作開展提供一定的參考借鑒作用。

二、飛行平臺選擇及影像資料獲取

在這里主要根據陜西省A區域來開展無人機遙感技術的測繪工作。這個過程當中，無人機所使用的相機Canon3D，該相機的鏡頭焦距為30.15mm，并在無人機飛行的過程當中對相關信息進行及時的登記。該無人機總共飛行5次，總共拍攝了5367張照片，從而根據這些數據以及圖像描繪出整體的測繪面積大概有100km2。該地區隸屬我國西北區域，從該區域近幾年的整體氣候條件來看氣候較為惡劣，在測繪過程當中存在一定的困難，因此主要運用無人機來開展這個工作。這個無人機其主要是由北京研究院研究的，具有無人航拍系統。該系統主要有自動拍攝、自動曝光、飛行控制等一系列的特定功能，而且在這個過程當中能展現出較強的穩定性。一般來講，無人機在航空拍攝的過程當中會產生航向疊重、旁向疊重等問題，在旋轉當中會產生較大的偏角，因此必須將無人機偏轉角和邊緣疊重增加到60%左右，盡可能的避免拍攝過程當中存在一定的漏洞。

三、控制點布設方案

控制點布設方案是大面積地形圖測繪當中的重點內容。在對該方案的設計當中，主要是要根據以前使用傳統相機來進行制定，因此這會給相關工作人員帶來較大的工作壓力。根據相關專業人員的意見提到，在具體的影像當中通過設置7～8條基線來布控最佳控制點，為了保險起見還可以適當在每個航線內增加1～2條，與此同時要搭建一個平高控制點，這樣有利于更好地布置控制點。除此之外，要在每兩條控制線當中增加一排控制點。然而，由于該區域的氣候環境條件較為惡劣，在該環境下比較難以選擇紋理，必須相隔一段調查的距離才能選中標的物，因此必須針對開展一定的探討，通過在上下布控中增添航線，確?？刂泣c的數量滿足測繪要求。

四、空三加密

空三加密是以往使用傳統無人機測繪大面積地形圖當中所面臨的一個突出問題，其也是傳統無人機的社會運用當中難以突破的關鍵節點，其實困擾著很多專家學者的研究。因此，必須通過借助新的技術手段、創新相應的技術方法來推動關鍵技術的深入發展。本文案例中借助無人機來測繪大面積地形圖當中主要把該區域劃分成為6個測區，并充分站在無人機影像特點的基礎上，使用自行研究形成的一款為高分辨率影像測繪圖系統。這個系統當中涵蓋了諸多算法以及旋轉特點。空三加密主要流程主要由以下幾點：數據資料準備→建立相機文件測區→內定向→航線內模型連接→自動標準點選點→量測控制點→調整影響→輸出加密點→輸出測圖工程文件，如圖1為該空三加密流程圖。

（一）關鍵技術研究

第一，影像畸變改正。這項技術相比起以往的測繪技術存在較大的差異，其主要原因在于無人機測繪大面積地形圖的過程當中，其實使用的是不同量測的相機。以往的方式下所運用的相機是單反相機搭配一定焦距鏡頭，這種方式下在測繪的過程當中極有可能造成精度較差，而且產生較大的像素誤差，不利于整體測會工作的順利進行。為了能夠進一步的減少誤差帶來的影響，必須對無人機進行有效的處理，調整項目當中的像素并將其調整到左上角進行影響采樣，這有助于空三加密影像測繪的便利。

第二，影像匹配。無人機測繪大面積地形圖工作開展時，其存在的一個問題便是無人機在飛行過程當中穩定性較差，在測繪當中無法與以往的測繪方式媲美，這也是困擾著很多研究者的問題。為了處理該問題，我國的專家學者研究了匹配算法來進行處理。這種算法前瞻性較強，可以按照不變的特點來運算尺度，并把亮度和仿真相互匹配，從而來有效處理無人機穩定性較差的問題。目前該方法已經開始運用到無人機的飛行當中，而且經過相關實驗證實，這種配送方式可以進行有效的快速匹配，具有一定的實踐意義。

（二）相關處理策略

空三加密過程中重點要確保穩定性與正確性，主要要做到以下幾個方面的內容。第一，充分考慮地形圖測繪區域的特點，從而選擇出正確穩定的控制點，并且每隔幾張、根據一定的偏移量來選取，對于紋理較多地區則必須增加相應的影響張數。

第二，如果無人機在飛行過程當中出現不穩定因素，則必須采取針對性的解決措施。例如可以增添選取標準點位，持續性的提高連接方式，使其穩定性得到保障。

第三，為了能夠進一步的確保邊緣不發生畸形，從而使得補位點利卡邊緣區，減少重疊影像的發生，應該進一步地提高空三加密效率，快速控制精準度。

第四，對于收集到數據需進行充分的分析。例如通過搭建相應的數學模型來進行數據分析，以便能夠為整個飛行提供數據支撐，盡可能地減少誤差。

（三）精度統計與分析

經過相關數據計算可以了解到，采取有效的措施把整體控制點和定向、檢查點精度維持在一定范圍內，并根據國家的相關標準規定來進行測量和加密，使其能符合國家的規范要求。

五、結束語

綜上所述，大面積地形圖測繪中無人機的應用是現階段地形測繪當中的一項重點工作，其在我國的測繪工程當中也逐步得到普及。整體而言，大面積地形圖測繪中無人機的運用是一項較為復雜的工作，本文主要對其運用進行一定的闡述，并適當的總結了相關的經驗改善方法，力求能有效的推動無人機在我國測繪領域的應用。希望在不久的將來，我國的測繪領域當中，能夠持續不斷的總結經驗改善方法，逐步運用無人機來開展工作。

參考文獻

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