無人機航測技術及其在地形測繪工作中的應用

陳姝

（遼寧省基礎測繪院，遼寧錦州 121003）

雖然我國地形測繪技術的不斷發展，相比于傳統的測繪技術來說新興的無人機航空測繪技術已經逐漸成為我國主要記圖測繪的技術，因為其測量過程中不會受到時間和空間的限制，而且它的速度相比于傳統測繪技術來說更少，進程比較快而且測量范圍的面積更大。對于其人工測量來說，它的測繪精準度也更高，測繪所產生的誤差也更少，在我國的大多數地圖索賄來說無人機的事情越來越多的出現在地圖測繪當中。

一、無人機航空技術優勢

1.較高的分辨率

無人機航空技術的其中一個優勢就是在面對攝影數據的時候具有較高的分辨率，對物體影像傳輸較清晰。

其技術要點，一是采用了動態的GPS定位技術和低空攝影技術，成為一種新型測繪技術；二是與傳統的測繪技術相比，具有更高分辨率的影像資料，為地圖測繪提供了更大便利性；三是其分辨率可達到厘米級別，而且能夠應用的范圍角比傳統測繪技術更加寬泛，能夠更加準確測量出所需；四是測量物品的長寬高比人工測繪更精準和方便，傳回的數據也更直觀，為地形測繪提供了更大的便利性和精準度。

2.獲得數據量更多

利用無人機航空技術來測繪的應用較多，與其它的測繪技術相比，可以在更短的時間內獲得更大量的測繪數據。可以以現代化技術為基礎通過簡單的人工操作對大面積的測繪范圍進行精確測繪，具有精準度高和范圍大的優點，同時所獲測繪數據較比傳統測繪更多，可以達到短時間內獲得高效率的測繪數據。且縮短時間，在一定程度上減少了測繪成本，人工成本大大減少，使工地所獲得的經濟效益更高。因此，無人機航空測繪技術在更多的地形圖測繪當中廣泛運用。

3.測繪成本低

無人機航測技術融合了網絡技術、通信技術和計算機技術，大大減少傳統測繪的人工測量成本。由于無人機操作簡單，不需要專門雇傭技術人員來進行操作，因此也沒有額外成本。但是在使用過程中要保證無人機不會在低矮和極窄的環境下通過來保證其機身完整度。

無人機航測技術的社會經濟效益比傳統測繪技術成本更低，通過這種測量技術所獲得更高的測繪精準度，也節省了測繪范圍和周期方面成本，從而獲得更高的經濟效益，也為現代測繪技術的發展提供前進方向。

二、無人機航空測繪技術內容和現狀

無人機航測技術是遙感技術作為基礎，搭建不同的相機和攝影器具來對環境進行具體測繪。運用定點的方式來進行測繪并且測繪人員要與操作人員進行實時溝通，而且在此技術之后還需要后期人員對其進行影像組合和重復影像剔除的方法來將測繪范圍更加具體和細化。它的優點相比于傳統測繪技術來說能夠更加精準，時間進程短而且能夠進行二次重繪，方便測繪人員對數據進行記錄和總結。

當前，我國的無人機航空技術已經大量應用于地圖測繪，但相比于其他國家，我國的無人機技術開始研制時間較晚，實際使用的操作人員不多，使用范圍也不廣，所以才進行測繪時我們需要聘請專門的人員來進行教學，但是教學內容比較簡單，實際操作起來也比較容易，不需要額外的人工進行測繪。

雖然無人機測繪技術已經達到了穩定測繪和精準測繪，所使用的器具已經達到了SAR的遙感拍攝技術和低空拍攝技術的POS，但國內還僅限于普通的攝影技術。相比之下，當前國內的無人機攝影技術在數據接收時獲得的影像不清晰、不穩定，在對其測量時可能會造成眼花繚亂，無法對所測范圍進行具體測量。但近幾年來，我國已加大對無人機航空技術的測量研制投入，現在我國已研制出民用商用的無人機航空測量處理系統。

2009年以來，我國加大無人機生產技術投入，已生產出UAVRSE-B等無人機。隨著十幾年來的迅猛發展，我國無人機產品質量和功能已超越世界上大部分國家，已遠銷全球100多個國家，為世界無人機航空測繪技術做出了重大貢獻。

三、無人機航空測繪技術

1.基本流程和設計

在無人機測繪過程中，要在測繪區域范圍內進行地形地貌勘測，記錄長度、寬度，區域形狀和復雜地區的細節多角度勘測，并根據地形來設定航行圖，從起始點開始記錄數據到結束點記錄結束，在航行圖上標出數據，以便更直觀地看出測繪區域范圍內的具體情況和測繪數據。

要達到這種效果，離不開地面人員控制，測繪過程中需要將測繪范圍進行定點測繪，按照點與點的范圍進行測繪會更加精準，在布置定點的時候要結合環境情況進行分配定點使連接范圍能夠更加平均能夠分出4~5條的基線使測量結果更加精準。

在測繪時，要先經過大致勘測，收集資料和技術設計先將無人機的定點準備好，形成大致的航線為之后的航測進行準備工作，再對航線進行具體設計并要與操作人員討論復雜地區的具體要求和測繪需求，之后進行起飛測繪，測繪人員在顯示器上實時觀測，將具體數據落實及時反饋，積極和操作人員進行溝通選擇下一個經過定點形成5條基線，測繪完成后進行影像質量檢查，將不清晰或想進一步測繪的細節進行再次起飛測量，并將影像進行拼合，測繪出具體定點和基線，將具體數據進行記錄和測量，最后總結和資料整理。

2.精準測量

航空攝影技術中不僅需要大范圍的概括性測量更需要精準的細節部分測量，這樣就要求對復雜地區的情況要具有更加準確的數據記錄。

在具體測量過程中，經常會產生因為大型建筑物遮擋或者是地形地貌復雜的地區而無法測繪所測量范圍內的面積和具體情況，我們要通過更加精準的技術來對其進行測量，則需要使用一種能夠對小型區域進行全方位測量的技術來解決這一個問題。

空中三角測量技術是現在被廣泛使用的多方位測量技術，它可以完美解決小區域內無法全方位測量的問題，且可以規避掉那些對測量結果產生影響的干擾，以獲取更全面的測量數據。

在對測繪范圍進行三角測量時，需要對測量范圍進行實地測量和基線的連續測量，并在測量過程中對不確定和不清晰的地方進行反復測量再剔除掉測量數據不清楚的地方，對其進行影像拼合為重復的影像進行刪除和對照并且要對復雜的地方進行細節除和對照。

通過控點預測來盡量規避掉因為相機參數不準確而造成的數據不清晰和影像不具體的問題，空中三角測量過后要數據轉移到測繪軟件里進行整合和總結對其中內容進行篩選對其外業調查過后要繪制出具體的地形圖，并標上其具體數據對復雜區域的地點要進行細節描繪和重點突出使其測量結果更加精準。

四、結束語

在地形圖測繪當過程中由于成本的問題需要采用新型的方法。而無人機航空座位技術因其相比于傳統測繪技術人工成本較低，測量技術時間短，測量簡單和測量數據度準確率更高等原因已經廣泛應用在我國大多數繪圖策劃設計中。

無人機航空技術不僅可以對所測繪范圍進行大概括性地測量和檢測，檢測所測量范圍的三維長度，還可以測量細微部分的全面視角，給測量人員更直觀的感受，通過定點和基線可以讓測量結果更加精準。

近幾年來，我國的無人機航空測量技術在國際范圍內都普遍應用，航空測量技術也位列世界前列。我們相信，我國的人機航測技術在地形測會當中將發揮重要作用。