無人機低空攝影測量數據處理及應用探討

張秋暖

摘? 要：近年來，隨著現代科技的持續快速發展，無人機低空攝影測量迎來了前所未有的重大發展機遇，如何采取有效方法與措施，切實提升地形圖測繪工作成效，成為測繪業的焦點。首先介紹了無人機低空攝影測量的基本內容，分析了低空攝影測量成圖的關鍵技術及精度控制問題。

關鍵詞：無人機低空攝影;測量數據處理;應用探討

引言

無人機低空攝影測量理念是將攝影測量技術和遙感技術等高科技相結合。目前，在航空攝影中，無人機低空攝影這門新起的測量行業是測量師們必須掌握的技巧之一，通過無人機低空攝影測量可以讓測量的結果更加精準。同時再對于一些比較危險的地段，利用無人機進行攝影可以保障測繪人員的生命安全，提高測繪人員的工作效率。

1無人機攝影測量系統

無人機是小型輕型遙控飛行器，在機器上搭載高分辨率的攝影專用鏡頭，通過遙控和GPS導向等方法以一定的速度和線路進行攝影記錄的飛行器。無人機的飛行高度一般為地面200～300m，其數據主要記錄方式為光柵影像，在飛行結束后可以利用專用的處理軟件輸出含有位置信息的柵格圖像。其不但在測量領域有著廣泛應用，在各個行業中的測繪都有著很好的應用，是一種新型的高科技的測量系統。

2無人機低空攝影測量數據處理及應用

2.1航攝實施

航攝實施環節是無人機低空攝影測量的核心環節，在地形圖測繪中始終處于基礎性地位。在此環節中，應首先對無人機系統設備的工作狀態進行充分研判，對無人機操控人員進行專項培訓與指導，使其全面掌握無人機低空攝影測量的具體操作規范與技術要求，精準控制無人機飛行中的各項注意事項，嚴格按照相關技術要求進行操作，確保無人機飛行過程平穩有序。通常情況下，為確保無人機低空攝影測量效果，應對旋偏角、傾角和重疊度等進行動態化調整優化。由于無人機低空攝影測量易受風力的影響，因此在有風的天氣環境條件下，尤其要加裝補償器，改進無人機硬件，并在考慮測區地形地貌、地面分辨率和成果精度等要素的基礎上，通過軟件設計對控制點布設進行改善優化，對測繪圖像作出精細化糾正。

2.2低空無人機低空攝影測繪測量遙感系統的應用

常規航空攝影較為困難地區一般包括起降條件不好、云層位置偏低以及有高山處，在此區域內使用無人機測繪測量加護，能夠高效、迅速的得到精確的高得到航空影像，大幅度提升測繪測量的現勢性和測繪測量應急保障服務水平。同時高效率處理獲得的高精度影像資料，并在監測城市變化、城市規劃、重大工程、國土資源遙感監測、應急救災、開發在原監測與評估農林、建設新農村、城鎮等方面起著重要作用;還能夠加快城市建設，提高社會管理水平等。在測繪測量行業推廣和發展低空無人機測繪測量遙感系統具有非常重要的意義，能夠解決測繪測量成果的現勢性，提升應急服務保障水平，對于建設數字中國、構建數字城市都有著不可替代的重要作用。低空無人機測繪測量遙感系統有很多方面的優勢，例如機動靈活、反應迅速敏捷、精確度高、性能可靠安全、資金花費較少、應用范圍大等。因此國家測繪局應該對此技術進行推廣和發展，并大力支持地方測繪隊伍在測繪測量過程中應用該技術。另外，研發人員也要積極進行研發工作并做好市場需求調研，在客戶需要的基礎上進行研發，建立健全售后服務機制體系，積極建立技術研發、運行維護、技術培訓、售后服務以及技術更新等一條龍式服務，建立完善的低空無人機測繪測量系統的研發和應用網絡。

2.3交互編輯

轉點完成后，影像上會出現很多藍色的點，并且自動重新加載工程，點窗口里會顯示所有點的信息。可在全局視圖中的“平鋪”模式下，查看連接點是否缺失。在連接點編輯前對影像旋轉設置顯示（不改變影像文件），根據需要還可調整航帶順序，航帶內影像的順序，使整個工程的影像按上到下，左到右重疊順序排列顯示，便于查看、添加、編輯點。添加控制點時，根據試驗數據給出的控制點點位圖來進行控制點的刺入，且至少刺入3個控制點（控制點點號只能選擇指定）。控制點的添加可以放大相應影像，找準控制點的位置刺入，且給出的控制點多是在影像中比較容易準確定位的位置。比如，此數據給出的多為農田的分割處，房屋的樓角等。

2.4智慧城市建設應用

①重視三維模型的構建。利用無人機低空攝影的特性，我們可以在城市上空對地面進行詳細的測量拍照，獲取更加準確、清晰的攝影資料，讓我們的城市面貌全方位的展示在測繪人的模型中，通過收集大量的數據搭建出最全面的城市立體模型，將城市中的紋路具體表現出來，讓工作人員能夠一目了然，這不僅提高了測繪人員的工作效率，也保障了進行模型建立時出現數據誤差。②測量點的選擇。測繪人員利用無人機低空攝影時要先根據實際的情況對測量進行區域劃分、定點，例如選擇城市的地標建筑物作為參考點，測量時從哪個點開始到哪個點結束都要有嚴謹的規劃并嚴格遵守，務必保證測量時不會出現重復的區域影響測量結果的準確度。

2.5中測系列無人機測繪測量遙感系統

此系統有三種型號：垂直尾、雙發和倒桅尾。此系統的特點在于機動性好、適應性好、運行花費小，適合應用于新農村建設測繪和應急測繪等。其中，雙發型中測無人機在雪域高原的第一次航測，也是在青藏高原地區無人機測繪測量遙感系統的首次應用。另外，此系統還是國內首次在gps導航控制的基礎上實現了定點曝光攝影和自動偏旋修正技術，配備了精度高的幾何檢校標定的小型數字相機，能夠滿足大比例尺測圖的需要。作為我國航空遙感技術體系的重要組成成分的低空無人機飛行器航測遙感系統，從設計上看具有良好的系統性，從產品上看具有良好的實用性，從技術上看具有良好的創新性。被廣泛應用在建設新農村、建設數字化城市、抗震救災以及國家的重大工程等方面。

2.6靈活的機動性

由于具有一定的靈活性，無人機并不需要專用的起降場地，且其非常短的升空時間，簡易的操作系統和較低的運行成本，使得無人機的應用率大大上升。不同于有人飛機，無人機具備了按預定飛行航線自主飛行的功能，并且還有非常穩定的飛行姿態，有效地提升了拍攝和航線控制的精度。在正常的情況下，飛行平臺的最高載油量為5kg，持續飛行器1600km，滯空時間達到16h以上，且無人機的飛行高度是50～1000m，高度控制精度能夠達到10m。因此無人機能夠一次設定將近一百個地形測量航點，而且在完成設定的航點后就可以把新的地形測量航點上傳上去，避免了降落后再輸入的情況，充分展示了無人機的靈活性。

2.7智能變形監測

在信息化技術的支持下，無人機低空攝影測量可與其他多類型、多用途的測量技術有機結合起來，有效實施智能變形監測。當變形監測數據偏離值超出特定范圍后，則數據處理中心將會自動進行響應與處理，為技術人員進行科學應對提供參考。

結語

科學技術的不斷發展為我們建設城市提供了保障，特別是城市測繪工作，自從有了無人機技術的支持，城市測繪工作開始有了很大的起色。利用無人機技術擴展城市測繪的方式能夠完善城市測繪，提高城市測繪的精確度，為城市測繪提供優質的服務，提高城市測繪的經濟收益。可以說無人機低空攝影測量為城市發展提供科技化的保障且讓城市測繪邁出了非常重要的一步，推進了城市智慧化發展。

參考文獻

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