无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用

吴瑞华

【摘 要】目前，我国测量技术被广泛应用于各个领域，无人机低空摄影测量作为一项测量新技术，在大比例尺地形图中发挥着重要作用，本文主要对此展开分析和探讨，希望能够进一步推动我国测量行业的不断发展。

【关键词】无人机；低空摄影；摄影测量；大比例地形图

无人机遥感技术的出现，在很多行业中被广泛应用，特别是在测绘工程测量中，该技术在其中科学合理的利用，对整个测绘工程测量领域的发展而言，具有非常重要的影响和作用。无人机遥感技术在测绘工程测量中的合理利用，不仅能够提高测绘效率，而且还能够利用最短的时间，完成一系列的测绘工作，保证最终的测绘质量和效果。由此可以看出，无人机遥感技术对测绘工程测量领域而言，是现阶段以及未来发展过程中非常重要的技术手段之一。

一、无人机低空摄影测量的应用现状

随着技术的不断完善，无人机在导航、通信等方面的功能也得到了进一步的优化，无人机的应用领域随之增加并且进入到各行各业中。通过研发人员的不断努力，将城市测绘工作中的测量技术以及遥感技术等先进的科学技术有效地结合在一起，实现城市高精度测绘的目标。相对于传统的航天测量技术，无人机的低空测绘有着无法超越的优越性。在技术的不断发展推动下，无人机能够在非常短暂的时间内获得分辨率较高的图像，目前无人机已成为城市测绘工作中的首选工具。经过初步统计，目前全世界范围内进行无人机研究的國家已达到了40多个，经过不断地研究已经掌握了近100种无人机的应用方式。通过这一组数据可以了解到，无人机应用所具有的重要性，因此能够掌握无人机在低空领域的摄影测量技术，对于提升我国在无人机市场上的技术竞争力有着非常重要的意义。但是目前我国无人机的研究领域还相对狭隘，相对来说很多国家已经开始将无人机的使用范围从城市发展到海洋甚至是森林等领域，实现环境监控、森林火灾监控等作业，为安全提供了保障。所以应该加快对无人机的研究，不断的扩展其应用领域，使其能够更好地发挥其优势作用。

二、无人机航空摄影测量技术的特点

（1）无人机有很高的作业效率。无人机的航空测量主要形式是借助彩色数码相机和高清数码相机等设备，对地面进行测绘工作及时获取地面情况，将有效影响信息转换成立体三维信息，经过网络技术及时传达到相关工作部门，为他们进行地形图测绘提供有效资料。（2）无人机能获取及时有效的数据信息。采用无人机航空摄影测量这项高端技术，和以前的卫星测绘技术相比，有更精确的测绘数据，为相关人员提供所有的资料。（3）因为无人机整体机型轻巧，有很强的灵活性，和普通的载入飞机相比，能节省起飞降落所需要的空间，起飞时间快，不需要遥控操作，起飞前设定好工作路线，其灵活性适宜不同的工作环境，确保平稳飞行，及时的把搜集到所需要的有价值信息传输回地面工作平台，防止事故出现时数据的遗失。（4）在保证高效率工作同时，有效的节约了成本。无人机体型小，所需要的制造材料少，相对节约了造价成本；不需要人员造作，系统操作简单，成本低，也节约的资金投入。（5）无人机在进行测量工作时在高空作业，能实现全方位、立体化的对地面进行航拍记录。

三、无人机摄影大比例地形图测绘

（一）影像获取

目前大部分的无人机飞行器荷载重量在1kg以下，搭载相机类型以微单及卡片式相机为主，需要定期进行相机标定，以保证相机参数的准确性。在进行航线设计时，根据航摄分辨率、航向重叠度及旁向重叠度要求，结合相机焦距、像元尺寸等参数，计算相对航高、基线长度及旁向间隔等飞行参数。实施航飞前，对航飞区域进行踏勘，选择合适的起降场地，尽量在无风情况下完成无人机起降操作，飞机降落后，提取航摄影像数据及对应POS数据。

（二）空中三角测量与数据收集

结合航飞与影响分布情况，将空三区域视为加密区域网，应用自动与手动结合策略实现空三加密。经由计算平差、检查和调整，依据相应规范最后加密成果符合1∶1000数据采集要求。在应用空三成果实现数据采集过程中，总结测绘区域呈现出以下几种问题：第一，在高差较大的位置进行测量中，存在着影像质量差，且分辨率相对较低，此问题在未来飞行中可经由增加飞行重叠度加以控制；第二，）基于山区植被致使部分影像纹理贫乏，有少量模型相对定向精度不高致使测绘图基础定向点超出限定标准。

（三）对无人机航空摄影测量的外业补测工作有所加强

对地形图测绘时使用无人机进行数据信息采集之后，对所获取的信息资料及时分析对比，尽早的看到。实际测量当中涉及的问题，对无人机之前没办法测量的地方，赶紧采取补测措施，为所需的地形图测绘提供全面的数据资料。把前期的数据和后补数据展开比较分析，细化研究之后得出的结果，才能保证数据较为准确，最大程度的保证地形图的精准度。

（四）DLG生产

测区经过空三加密之后，输出经过平差解算后的影像外方位元素，以此构建立体像对，然后在立体像对上采集数字线画图，按照地形图图式及各大类地形地物表示要求，经过外业调绘及内业编辑处理后形成最终的地形图成果。

（五）航空摄像测绘中数字影像像片控制

无人机航空数字影像可以对土地进行大面积的精准测量工作，获取的影像数据清晰度高、精细度高，无人机航拍系统结合卫星定位系统进行的像片控制技术，实时把航拍影像数据传递给地面工作平台，进行比较处理工作，两组数据进行转换，有效地掌握实际测量地区的具体情况，对航拍信息进行完整的记录，完善该地区需要的有限数据。

四、结语

综上所述，无人机摄影技术作为一种新型的地形图更新与修测手段，随着相关技术的不断成熟，其优势会更加明显。通过对无人机航测进行相关分析，从而为无人机摄影测量技术应用于城市大比例尺地形图更新修测项目提供工作思路和作业指导，推动测绘事业的健康发展。

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