無人機航空攝影測量內外業一體化技術研究

王 鑫

（青海省地質測繪地理信息院，青海 西寧 810000）

無人機航空攝影測量技術主要是運用無需人駕駛的飛機為主要的載體，在通過高分辨率的相機、攝像機等進行獲取攝影視頻，通過相應的網絡技術來對所獲取的視頻進行相應的處理，從而根據相應的要求來制定相應的模型、地形圖、正射像圖等各種產品，是將航空攝影、遙感遙控、測量測繪等各種技術組合在一起的新型測繪技術。

1 無人機航空攝影測量技術優點分析

在傳統的衛星遙感測量過程中，由于會受到相應的軌道限制，從而每日的測量時間也是不固定的，沒有辦法做好實時的應急測量工作。而航空遙感測量很容易被環境所影響，為了更好地保障飛行員安全，飛行員就無法在惡劣的環境中進行測量。微波遙感技術雖然不會受到環境的影響，但是由于其探測的差異，無法超越紅外遙感等技術的作用。除此之外，傳統的航空遙感進行測量的成本也相對較高，從而無法在各個領域進行全面的普及和應用。

相比較傳統的遙感測量技術，無人機航空攝影測量技術具備以下幾點測量優勢：

1.無人機航空攝影觀測技術是一種在低空對地面進行相應的測量技術，其航拍的高度一般都是在千米范圍之中，能夠精準地進行攝影攝像，針對局部區域的信息測量有著顯著的優勢。

2.在進行傳統的遙控航空攝影工作中，需要專業的人員進行航空拍攝，且所拍攝的區域危險性較高，例如高原、火山等環境十分險惡的地方，對拍攝人員的安全性有著較大的威脅，而無人機遙控技術，就算無人機會出現各種故障問題，但是對人沒有傷害。且該技術還能面對各種各樣的突發事情，在短時間內就能了解整個情況，從而及時地對問題進行處理和解決，甚至還能替代專業人員進行現場勘察，大大地降低了對人員的傷害[1]。

3.該類設備維護工作的成本費用相對較低，其價格成本相比其他遙感技術有著較大的優勢。

4.在工作過程中，不需要對其進行相應的千米以下的區域進行管控。

5.獲取的攝像精確，且后續的處理也非常可靠。

2 無人機航空攝影測量中的應用范圍

無人機航空技術是現代新型的航測遙感技術，其應用范圍相對較廣，例如國家地圖的測繪、城市建設、交通建設、通訊點建設、國土資源規劃、土地管理、城市規劃、危險地帶檢測、災害監測、環境保護、生態保護、資源開發等。

2.1 突發事故災害監測

災害發生一般是難以預測以及突如其來的，且其分布的規模相對較小，發生的數量相對較多，從而難以對其進行有效的預警和防護。在傳統的遙感技術中，由于衛星的軌道周期無法對災情進行及時的檢測，或者認為飛行檢測也會存在一定的危險，且很容易受到環境因素、氣候因素等各種影響。而無人機航空攝影測量技術能及時地進入災難現場，獲取更多的信息情報，通過對現場進行相應的拍攝，不僅能夠獲取精準、直觀的信息，還能將數據及時的傳輸，在短時間內幫助救援隊來對現場進行分析，從而更好地展開和制定相應的救援計劃和方案。

2.2 環境實時監測

隨著社會的不斷發展和進步，我國環境也受到了空前的破壞，現階段，水土流失問題已經成為我國重點的環境問題。無人機航空測量技術的有效應用，能夠在低空慢速的狀態下對相關的區域進行定點遙感攝影，通過對相關區域的拍攝、攝影，從而能夠真實地將該區域的環境情況直觀地反映出來，尤其是對水土流失情況、分布情況等。幫助相關人員對該片區域進一步的了解和分析，從而更好地進行相應的環境保護工作，加強水土流失治理，為我國的生態環境保護工作提供有效的數據和決策依據，甚至還可以幫助我國進行水利水電工程建設的監測施工工作。

2.3 國土測繪

無人機航空攝影技術的有效應用，能夠幫助我國地圖測繪人員進行土地利用圖的繪制、修補圖的繪制、相關土地信息數據的獲取。利用該技術的航空攝影影像清晰、分辨率高的優勢，通過相應的控制點在空中進行相應的三角測量工作，且最后測圖的精確度能夠實現1：2000 的比例要求。

2.4 小城鎮規劃工作

針對小城鎮的規劃工作需要精確的數據信息作為支撐，尤其是環境、地理位置相對復雜的區域，其面積較小，且分布得十分散亂，若是運用傳統的航攝技術，其成本費用相對較高，人工的航攝技術則難度相對較大，輕型飛機航攝則難以掌控。因此，無人機航攝技術的優勢能夠彌補該類缺陷，并為小城鎮規劃圖提供快速的數據信息[2]。

2.5 城市規劃測量

在城市規劃測量過程中運用無人機航攝技術，主要是對地理數據信息進行快速的獲取和處理，現階段，我國已經投入使用的無人機航攝測量系統類型也多種多樣。根據我國相關的測繪標準需求，該技術在城市規劃測量的過程中一般包含：無人機設備飛行平臺、飛機的控制區域、影像獲取設備、通信技術以及信息接收處理設備。該技術的主要優勢為：

2.5.1 提供分辨率較高的測繪產品

伴隨著城市信息建設的不斷發展，現階段我國大部分新建設和新改造的城區需要比例尺較大、分辨率較高、精確度較高的數字測繪產品。現階段，我國最高分辨率的衛星影像技術的分辨率都難以滿足城市規劃的比例尺成圖的需求。但是，無人機航空攝影測量卻能夠為其提供分辨率較高的影像以及精確度較高的數字模型等相關的測繪產品。

2.5.2 3d 數字建模

運用無人機航空攝影測量技術能夠對城市中的重點區域進行全方位的影像和拍攝工作，不僅彌補了普通航攝中出現的“死角”缺點，甚至運用航攝的影響還能提取出重要的建設信息，進行3d 建模工作。該種操作不僅能夠對建筑信息進行全面的收集，還節約了人工采集的時間、流程，從而實現全面攝影測量的3d建模工作。

3 該技術的應用流程分析

在進行無人機航攝測量技術的運用過程中，為了更好地保障最終測量數據的準確性，相關的技術人員還需要根據測量的需求來挑選無人機型號，例如固定翼、多旋翼、承載性能大小容量等[3]。除了需要對該設備型號進行相應的選擇之外，相關的技術人員還需要對需要測量的區域資料進行匯總，然后再對選擇好的無人機性能進行檢測，從而更好地保障測繪工作的順利進行，也能更好地減少測量數據差異等問題發生。然后，相關的人員還需設定好該航攝的線路，并且對其進行合理的優化，保障測量的精確性。換言之，該線路的選擇也是十分重要的，不僅要保障該設備的飛行是順利的，還需要保障最終測量的數據是完整的。此外，在進行該線路的規劃過程中，還需對設備進行相應的調試工作，確保每一個重點區域都能得到有效測量。

如果需要進行低空攝影，相關的技術人員在前期需要對其地理地形等進行資料收集，并對拍攝后所收到的信息再進一步地處理和分析。最后，將收集的信息運用專業的軟件系統進行相應的像控成型工作，同時還需及時地查看測量結果，一旦發現問題及時進行調整，確保信息無誤之后，再將此制作成DLG，從而保障最后信息數據的準確性。

4 無人機航攝測量技術的內外業一體質控辦法分析

4.1 相片控制

4.1.1 相關影像資料的分析

在運用無人機航攝技術進行相應的地圖測量的過程中，首先要對每個航線進行相應的設計和規劃，確保最后成像相片與航線之間的重疊度都能符合相應的規定。并且，在進行無人機測量的過程中，還需保障所測量的區域能夠被完整地攝像，從而減少漏拍的問題發生[4]。同時，在進行線路的設計過程中，要保障攝影線路有5 條以上的方案，以及保障整個斜角、偏角等都能被完整地拍攝，滿足測繪的需求。除此之外，在進行無人機的飛行過程中，還需對其攝像的精確度加以重視，不僅能夠強化相片的質量，還能滿足測繪的需求。

4.1.2 攝像點和編號的規劃布置

在進行布置攝像的位置和測量位置的過程中，首先就要對攝像控點的區域加以重視，在進行無人機航攝測量過程中，相關人員必須要對該類點的位置進行合理的布置，并且保障該點的位置能夠見到所有需要測量的區域覆蓋到位，同時還要減少遺漏的問題發生。其次，對于該點的編號設置也非常重要，通常情況都是根據航線的編號和點的序號來進行相應的編號工作，從而更加便于后期信息的匯總工作。

4.2 空中三角測量工作

4.2.1 空中測量工作流程

在無人機進行航攝測量內外的工作過程中，首先需要對測量的外控點進行數據收集工作，然后對測量的區域相應像控點的數據進行平差計算。其中，在進行測量像控點的過程中，還能夠運用相應的技術來進行定位和搜索相應的位置，在進行外控點的測量工作中，必須確保測量人員的技術專業性。除此之外，為了更好地保障空中三角測量的精確性，還需要對外業流程所設立的基礎控制點進行相應的檢驗，確保其合格性之后再進行信息數據的錄入運用。最后，測量外業工作完成之后，還需對其信息進行平差。也就是首先確定標準方差，來對其中粗差進行抵消，再慢慢地增加物方權重和抵消粗差，使其最后的權值符合相應的規范標準。

4.2.2 對區域網的空中三角測量工作

針對該測量工作而言，其主要是指對物方的空間、地面控制區域以及連接區域中的坐標進行有效的運用，從而對最后的數據進行平差計算。其次，在計算完平差的數值之后，還可以影像的外方和連接物方空間的坐標進行計算。但是，需要注意的是，最后所測量出來的結果與無人機航攝測量的結果精確性有著緊密的聯系[5]。

4.3 數字線劃地圖生成及外業操作工作

通過該種技術能夠有效地將各種各樣的地形圖中的相關信息和要素進行相應的收集和保存工作。與此同時，在對地圖進行相應的數字設計的過程中，一般還會將所有的地標特點信息完全地展現出來，并且還能保存各種數據信息，使其發揮出最佳的效果。

除此之外，通過運用DLG，還能有效地對相應的測量需求進行綜合的分析，從而有針對性地選擇顯示相應的信息數據，也更好地幫助人員進行空間分析。該種地圖屬于現代較為先進的科技地圖，且其應用作用效果也相對突出，對無人機航攝測量工作的開展有著十分重要的作用。

在進行數字線劃地圖的運用過程中，其能夠將有限的資源轉換成相應的地圖，并且其成圖的速度相比較其他的辦法更快，所生成的地圖還能滿足各個分析工作的需求，并對相應的決策工作和分析工作有著一定的幫助。與此同時，若是無人機在對地形較為復雜的區域進行航攝測量的過程中，如果由于地理位置的影響，就會對最后所測量出來的數據真實性有著一定的影響。一旦出現該類現象，那么就需要運用相應的測量技術來對特殊的區域進行測繪工作，通常無人機的航攝測量技術在此發揮不出一定的優勢。因此，當無人機航攝測量工作無法對地形特別復雜的區域進行測繪工作時，就需要安排專業的人員運用傳統的測量辦法對其進行外業補測工作。在進行人工手動測繪的過程中，還需要對無人機航攝測量中的各個工作流程進行一一檢測，確保所測量的流程與標準無誤之后才能進行相應的手工補測工作。最后，相關的技術人員還需要將手工測量的和無人機所測量出來的數據進行對比分析，這樣就可以看出外業測量工作與地形測量有著同樣重要的作用，這也需要相關的科研人員能夠對該兩種技術進行有效的運用和研究，從而進一步地強化和提升測繪工作的精確性。

5 結語

綜上所述，科技是推動社會發展的主要動力。無人機航攝技術作為現代高科技的測量技術，為我國各種工作的展開提供了更加便利和有效的技術支撐，也更好地推動了測量行業的發展以及社會的進步發展。因此，強化無人機航攝測量內外技術一體的工作質量對于我國的進步有著十分重要的作用。