無人機(jī)航空數(shù)字測量技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用

李明

遼寧省地礦測繪院有限責(zé)任公司（遼寧省地礦測繪院） 遼寧沈陽 110032

對于測繪工程來說，地形測繪是其中的關(guān)鍵工作內(nèi)容，結(jié)合地理環(huán)境以及測繪工作的具體要求來采用合理的測繪技術(shù)方法，確保測繪結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。地形測繪方法需要確保地理照片的清楚明確，這也需要在地形測繪過程中合理用用無人機(jī)航空測量技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)地理信息的全方位掌握。為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)獲取的全面性與準(zhǔn)確性，一般會(huì)利用無人機(jī)航空測量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)測量，而該技術(shù)的具體應(yīng)用具有成本較低、成圖效率高、精度高等優(yōu)勢，還可以讓地理信息獲取更加全面，為地形測繪工作帶來充分的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)支持，對于地形測繪來說應(yīng)用價(jià)值非常高。

1 無人機(jī)航空測量技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

無人機(jī)航空測量技術(shù)指的是無人機(jī)和航空攝影測量技術(shù)的創(chuàng)新性融合形式，是航空遙感技術(shù)發(fā)展過程匯總衍生出的全新發(fā)展方向，也就是無人機(jī)數(shù)字低空遙感，在許多工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢也十分顯著。

1.1 數(shù)字響應(yīng)能力較強(qiáng)

無人機(jī)屬于低空飛行設(shè)備，相比于衛(wèi)星測量和人工測量等方法來說受環(huán)境因素影響更小，能夠確保數(shù)據(jù)的響應(yīng)力，并且無人機(jī)航空測量的數(shù)據(jù)屬于實(shí)時(shí)傳輸，嫩鞏固在地形測繪工作過程中一邊獲取數(shù)據(jù)，一邊傳輸數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)精確性較強(qiáng)

在無人機(jī)航空測量期間，傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)具有較高的精度水平，能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)變?yōu)槿S正攝影像圖，而部分信息也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬娜S影響，無人機(jī)和遙感技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)地形測繪精度的進(jìn)一步加強(qiáng)。

1.3 機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)

無人機(jī)本身具有非常明顯的機(jī)動(dòng)性優(yōu)勢，在障礙物較多或地形復(fù)雜，衛(wèi)星測量與人工測量無法到達(dá)的地方都可以利用無人機(jī)來進(jìn)行靈活測量無人機(jī)中通常裝配高精度數(shù)碼攝像設(shè)備，能夠以垂直和傾斜兩種方向進(jìn)行測量工作，而且升降操作并不需要較高的專業(yè)水平。同時(shí)無人機(jī)能夠在預(yù)定的飛行航線上進(jìn)行自動(dòng)分型。此外，無人機(jī)還可以同時(shí)設(shè)計(jì)多個(gè)地形測量航拍點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)航拍點(diǎn)信息的全方位采集，同時(shí)將地形情況高效上傳。

1.4 經(jīng)濟(jì)效益更高

對于無人機(jī)航空測量技術(shù)來說，經(jīng)濟(jì)效益的提升一般表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：其一，無人機(jī)航空測量技術(shù)成本更低，而且先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用使得地理信息的收集和處理效率也得到明顯提高；其二，無人機(jī)航空測量的整體周期更短，具有效率高、成本低的顯著優(yōu)勢[1]。

2 無人機(jī)航空測量技術(shù)在地形測繪中的具體應(yīng)用

2.1 像控點(diǎn)布設(shè)的應(yīng)用

運(yùn)用無人機(jī)航空測量技術(shù)來實(shí)施地形測繪工作期間，需要合理布設(shè)像控點(diǎn)，其中通常分為兩個(gè)環(huán)節(jié)，一般包含不設(shè)區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)與布設(shè)像片控制點(diǎn)。其中在布設(shè)區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，航空拍攝路線需要結(jié)合平高點(diǎn)，運(yùn)用基準(zhǔn)線來合理劃分，將兩條航線劃分在旁向航線跨度部位，將六條航線劃分在地形較為坎坷不平的不規(guī)則地形位置，相對的航線則要進(jìn)行補(bǔ)充。利用GPS控制節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)像片控制點(diǎn)的測量，通常需要設(shè)計(jì)為D、E兩個(gè)級別測繪檢測點(diǎn)和起算點(diǎn)。在測繪期間，通過PTK控制系統(tǒng)與接收設(shè)備來測量控制點(diǎn)，確保測繪工作能夠順利開展，也充分發(fā)揮無人機(jī)航空測量技術(shù)的優(yōu)勢，并且以CORS網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)對PTK流動(dòng)站進(jìn)行合理布設(shè)，確保無人機(jī)與控制終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，利用波動(dòng)站來測量手簿的運(yùn)作情況，投影參數(shù)設(shè)置期間需要結(jié)合區(qū)域地理坐標(biāo)設(shè)定，確保通信數(shù)據(jù)的合理性。此外還需要在測繪期間對無人機(jī)的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行初始化操作，進(jìn)行三次觀測頻率設(shè)置，在監(jiān)測點(diǎn)中進(jìn)行檢測工作。

2.2 三角測量模式的應(yīng)用

觀測相控測量流動(dòng)點(diǎn)過程中，通常選擇重整三腳架來完成測繪工作，其中的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一般有以下兩個(gè)步驟：空中加密三角測量、測量加密點(diǎn)。其中空中加密測量三角指的是重點(diǎn)突顯目標(biāo)位置的空地，同時(shí)對其距離進(jìn)行明確標(biāo)出。測量器件若存在河道或山谷等地理結(jié)構(gòu)，也需要在航線布設(shè)方面對行間的高度差進(jìn)行合理設(shè)定，避免各種不穩(wěn)定測量因素。針對部分特殊地形的測繪來說，具有平坦地形向大坡度位置過度時(shí)，要增設(shè)空間三角加密點(diǎn)，大多數(shù)情況下增加的數(shù)量為2個(gè)左右，自由邊緣部位的設(shè)計(jì)，空中加密點(diǎn)測量需要在側(cè)線外控制，在完成空中三角加密點(diǎn)測量工作后可以實(shí)施后續(xù)的測繪工作[2]。

2.3 補(bǔ)測操作的應(yīng)用

在地形測繪工作中，無人機(jī)航空測量技術(shù)的運(yùn)用也要全面關(guān)注測量盲點(diǎn)的處理，考慮到具體的測量位置的范圍分布，結(jié)合位置特點(diǎn)來改善設(shè)計(jì)及布設(shè)規(guī)劃。為進(jìn)一步提高測量盲區(qū)數(shù)據(jù)測繪的精確性，避免測量遺漏等問題的出現(xiàn)，需要對無人機(jī)測繪和測繪獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，若發(fā)現(xiàn)存在遺漏現(xiàn)象則需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測。無人機(jī)航空測量技術(shù)的應(yīng)用，在地形測繪工程測量中也要盡量確保測量的完整性，若發(fā)現(xiàn)存在漏測問題，需要利用數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充測量，改善地形測繪的效率與效果，一般可以通過人工的方法進(jìn)行測量，保證補(bǔ)測數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。為進(jìn)一步改善測量工作中可能存在的誤差等現(xiàn)象，通過無人機(jī)航空測量技術(shù)來進(jìn)行補(bǔ)測，可以有效對各種誤差進(jìn)行控制，利用對操作的方式實(shí)現(xiàn)參數(shù)預(yù)定，更有助于測量質(zhì)量的提升。

3 結(jié)語

近年來，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)航空測量技術(shù)也逐漸成為了一種全新的現(xiàn)代化測繪技術(shù)，相較于傳統(tǒng)測繪手段而言，具有效率和精度等多方面優(yōu)勢，因此也獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，相比于航拍巡邏機(jī)，無人機(jī)航空測量技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面成本更低且實(shí)效性更強(qiáng)，在地形測繪工作中的運(yùn)用不但能提高測繪結(jié)果的精度，同時(shí)也能從多個(gè)方面控制地形測繪的成本投入，確保地形測繪工作能夠順利完成。