基于無人機航測技術的地形圖測繪研究

賀白元

摘要：無人機的航測技術是現代科學技術的一大進步，能夠利用機身輕巧方便等特點使無人機進行地形圖測量，能夠更好的將地形去測量清楚，并將數據儲存起來，能夠根據無人機的航拍進行數據實時更新，這樣方便人們的工作，還可以隨時觀察地形的變化。無人機的航拍工作結合攝影技術去進行地形圖測繪，這樣可以有效的去測繪時間并且還能夠提升測繪數據的精確性。

關鍵詞：無人機;航測技術;地形圖測繪

先用一臺無人機對地形圖進行一次航測，并用無人機攜帶攝像機，其技術應用非常靈活。在進行飛行時，任何高度都可以對立體測距離的精度和立體攝影覆蓋面積精度進行攝影行測，而且滿足比例尺寸的航測跟蹤技術的應用要求，提高攝影像素。目前在許多工業領域中用于進行各種工程物理測量，都對其起到了很大的促進作用。在我國無人機自動攝影成像測量管理系統的設計運行管理過程中，通過完善的系統操作管理規范，達到了更加精確、簡便的攝影測量管理效果。

1.無人機地形測量

在普通相機進行地形圖測量時，對各種類型地圖冊都能進行測量。以大小比例尺運輸帶狀航測地形圖紙為例子，利用大型無人機帶狀航測控制技術，能充分運用大小比例尺帶狀航測控制技術，采用固定翼型繪制無人機測量技術參數，參照目前普遍用于運輸的帶狀地形圖紙和航空攝影機的測量技術規范，對于具有特殊空域和大型無人機隧道的高速公路，更是可以起到了很好的規范作用。傳統相機進行地形圖檢測時數碼相機的外部成像照片質量存在較差，而內部多方位感光元素成像穩定性存在也不好，因此在無人機的運用方面突出的是利用微型無人機拍攝數碼相機對上述照片誤差可以進行隨機調整，通過在相機檢測前期開展誤差檢驗研究，從而發現常用的數碼相機誤差校驗處理方法主要有直線型成像變換多片幅和空間后成像處理等校驗方法，對上述相機誤差可以進行隨機調整，并通過在量測前進行校驗，使測量精度得到很大提高。

2.UAV航測技術特點及主要功能

2.1無人機的特點。UAV航測技術主要應用于低空航測，是檢測我國低空地形圖像和測繪的重要檢測技術。在我國地形圖像的測繪處理工作中，應用智能無人機進行測繪地圖測繪技術已經未能完全滿足目前我國國家地圖地形測繪的大部分技術要求。無人飛機低空技術航測，主要應用是在低空檢測領域，利用無線數字低空傳感器等信息技術手段進行低空信息分析采集。而利用無人機軟件航測的主要特點有，如廣泛用于開發軟件航測系統，在工作中保持機體靈活、小巧、無需修建跑道等。所以在進行地形圖像和測繪中，無人機遙控技術往往能夠促使我們采集和得到的地形信息快速準確。但由于無人機自動航測系統對實時氣象數據要求很高，一般多云大風和少雨多霧霾的天氣比較不利于實現無人駕駛。此外，現階段我國無人機高空航測系統技術在相關硬件和軟技術應用方面還仍然存在一些新的不足，需要在不斷的創新實踐中予以加強。

2.2UAV航測系統的主要功能。無人飛機測繪技術是在測繪地形圖時，無人機自動航測監控系統往往能夠在一個預定測繪時間內順利完成測繪任務。UAV飛機航測監控系統主要可以分為三個功能方面，每一項航測功能都可以有助于飛機進行低空地形圖像的測繪。而空中通信控制導航系統則主要含義是指由空中通信控制設備和飛控攝像機等設備結合組成的一種無人駕駛飛控平臺，其主要技術功能特點是保證飛行時的平穩性，并能精確地通過衛星定位和飛控系統自動采集飛行相關的空中地理位置信息。此外，控制系統還特別具有自動控制大型無人機進行自主自動飛行的監控功能。無人駕駛民用飛機運動測控管理系統不僅包含有空中運動控制管理系統，地面運動控制管理系統和航測數據采集整理控制系統等，也是用于無人機進行航測的重要系統組成的內容。

3.無人機地形圖測繪比例問題

3.1無人機地形圖測繪的主要流程。無人駕駛飛機進行地形測繪時，首先要制定測繪區域，然后根據測繪區域制定方向坐標，以及測繪路線這樣可以有效的減少，再測繪圖中所產生的人力物力還能夠更加節約時間去進行測繪，同時也使整個地形圖的測繪更加簡單方便，也具有標志性，精確性。同時還要保證無人機的安全作為前提去進行檢測，無人機對于環境的要求是非常嚴格的，在遇到大風大霧等極端天氣情況下，無人機檢測是不建議出行的，因此再確定好天氣的情況下去制定檢測路線進行檢測，將檢測的數據通過無人機儲存到大數據中。

3.2大規模地形圖制作流程。無人駕駛飛機使用航測測繪系統是在進行飛機地形圖定量測繪時，制作大小比例飛機地形圖測繪是比較復雜和困難的。一般在航測制作大小比例飛機地形圖時，要充分利用網絡pos采集數據，將利用無人機進行航測制作過程中的自動采集檢測數據自動直接存入飛機控制臺的檢測數據系統中，通過網絡建立一個拓撲自動關系采集網絡和建立pos采集數據系統進行自動連接點數的收集。大型不同比例航測地形圖的設計制作不僅要充分利用快速大平差法，并且要采用快速的大平差剔除算法對大型無人機進行航測操作過程中可能產生的粗差和均值數據進行完全自動剔除。然后通過確定控制點位來進行空中三角測量，在達到確定測量精度后可以得到外加平方位置的元素。利用大量高比例三維地形圖像對測繪中心各控制點自動生成的測量數據，最終可以生成整個DEM，從而可以完成整個DOM的數據產生。

4.空中三角測量

運用普通的攝相機去進行地形測量時，容易產生誤差，還具有復雜性，還需要花費大量的人力物力，還浪費時間。但是無人機的運用可以使地形圖測量，大幅度的減少了時間，節約了人力物力資源，還提升了結果的精確性以及檢測過程的簡便性。無人機系統誤差檢測可以通過自動航檢校正和光束控制方法自動實現抵消，改善系統平差檢測質量，與目前傳統飛機航測檢校光束控制方法相比區域網絡的平差主要由飛機航線系統構造、控制器節點和飛機附加部件參數因素確定，而對于無人機飛行影像文件平差的檢測結果主要由飛機影像文件質量、清晰度因素決定。

5.立體模型數據采集

在無人機進行檢測時，要運用立體模型檢測技術，能夠通過地形坐標以及立體模型等多方面的綜合應用，使無人機技術對檢測地形都有了一定的了解，這樣更容易完成檢測任務。工作人員在進行立體模型檢測時，首先要做好地形圖的高空比例作業能夠通過地圖比例去做好立體模型檢測，使無人機在立體模型檢測中去更好的運用到地形檢測上，從而提升檢測結果的精確性，還能擴大檢測面能夠提升了工作人員的檢測效率，也能夠將數據作為檢測依據，讓工作人員的工作進程得到有效的提升。其檢測在高山平原丘陵等地區都能夠運用于地形監測，但是要結合不同的立體模型去制定不同的檢測計劃，這樣才能夠使檢測結果更具精確性。

結束語：無人駕駛水上飛機探測技術主要是應用于快速獲取陸地空間數據，而主要應用于低空地形圖像的測繪，既能節省成本，又能快速完成信息采集。無人駕駛高空飛機測繪地形圖高空測繪的技術研究，首先我們要正確選擇高空地形廣泛的重點區域，這樣我們才能充分發揮利用無人機低空航測測繪技術的最大優勢作用。此外，在一些高風險能源地區需要進行能源探測也是需要充分利用先進無人機探測技術，無人機探測技術的發展應用日益廣泛。

參考文獻：

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