无人机航测技术在带状地形测绘中的应用探析

刘小平

摘要：无人机测量系统是通过无人机搭载高分辨率、体积小的相机，在地面控制系统的控制下，按照既定路线拍摄目标区域的影像，获取地形地籍信息的一种技术系统，由于成本低、测图效率高、数据时效性强、精确度高的优点，在带状地形图测图项目中得到了广泛的应用。本文对无人机测量系统进行了介绍，并对其在带状地形图项目中的应用步骤和内容进行了分析。

关键词：无人機测量系统；带状地形图；应用

无人机航测系统通常是由无人机技术、无线通信及摄影测量等技术结合而成，但其最终成像需借助高分辨率数码相机来完成，获取实地图像后系统再对数据信息进行处理分析。简而言之，无人机航测系统分辨率高、效率高、实用性强，颇具竞争优势，且其兼容性强、适用范围广，因此在许多领域得到了推广与应用。无人机航测适用于各种地形环境的测量，能为测绘行业的发展提供技术保障。对无人机航测系统进行研究时，需不断累积实践经验教训，为现代化社会的建设奠定基础。

1无人机航测概述

无人机起源于美国军事战争，但由于当前无人机航测技术在我国得到了最佳应用与发展。无人机航测系统是多种现代化科技的结合体，通过数码相机来完成对信息的获取，再对数据信息进行分析与处理。在操作过程中，因测量的地理环境和地质环境不确定，所以需根据实际情况，对无人机航测系统进行适当调整。相较于其他测量技术，无人机航测是一项较先进的高空作业新技术，且该技术能有效提高地形测量的准确度，并能节约大量测量时间，因此该项技术在测绘领域中颇具竞争优势。当前，我国无人机航测技术在相关领域已取得了一定成果，但仍然存在一些缺陷，主要问题体现在拍摄像素和摄影技巧不佳，图像模糊等，由此可见，无人机航测技术还需得到更为深入的研究与分析，根据实际地势地形以及测量环境，选择适合的测量仪器设备，并制定合理的实施方案，不断完善测量过程，使我国无人机航测的技术水平得到有效提高。

2无人机航测在实际测量中的流程

2.1设计方案

在掌握测量目标之后，最开始需要开展数据收集工作，其中需要掌握地形的分布情况，地形的总面积及总长度，测绘地区的地形条件，飞行时期的总时长，飞行时期的总消耗及重点测量区域等内容。等到数据收集工作结束之后，集中测量技术人员开展分析探讨，对于测量的重点及总体工作量，制定完整的测量方案，接着就是分析方案的可行性，借助计算机来模拟工作流程，判断方案的可行性，最主要的就是保证方案的完整性。

2.2外业测量

外业测量的主要内容就是设置标志。设置标志指的就是在开展测量工作的时候，掌握方案设计时期的重点内容，例如某个部分存在连续转弯的情况，这样就需要在测量工作开始之前设置标志，当作重点的内容来让人们注意。外业测量的主要目的就是突出方案里面的重点，确保测量能够有序地开展，这项工作属于航测工作的基础保障。

2.3内业空三

内业空三的内容就是控制测量、开展测量以及加密像控这几项内容，在开展这项工作的时候，最开始需要掌握这个地区的气象条件，防止无人机在恶劣天气工作。在测量时期，所有的工作都是在智能条件下开展，所以不需要借助较多的人力，不过需要按照测航的飞行高度来设置焦距的调整程序，确保飞行高度中不存在障碍物。加密像控就是因为在航测时期存在一些系统误差，所以需要借助自检校平差来消除像点量测所存在的误差，这个工作需要使用智能设备。

2.4对于资料的研究

资料研究指的就是对于航测结果的研究，其中需要进行检查、调整以及完善。所谓的过程检查指的就是检查建模过程以及补绘过程，在这个过程需要根据有关标准来开展工作。在这个过程，1∶2000比例尺地图绘制，需要把误差控制在0.8m到1.2m之间，垂直的误差需要控制在0.6-1.0m之间。在开展补绘工作过程中，距离的误差在0.5-0.8m之间，垂直的误差在0.5-0.8m之间，内容检查就是检查全部的测量数据，确保所有的结果都能够符合方案设计要求以及基本的测量需求，要是产生较多的问题，就需要开展专项测量来进行矫正。

3无人机测量系统在带状地形图测图项目中的应用

3.1像控布设及施测

在带状地形图测图项目中，无人机航测的无人机像控布设通常会采用平高区域网单航带双模型布点方案，在布设多个控制点之后，采用静态作业的方式。在远程超控下，到达制定测绘地点，通过对提前布控好的各个像片控制点或者显著地标进行联合测控，通过系统导航测绘技术对该带状地形图测图区域进行全方位多角度的精准测绘。

3.2影像处理

3.3.1空中三角测量技术的实施

在空中三角测量技术中，需要应用到PixeIGrid高分辨率遥感影像一体化测图系统，以及PAT-B光束法平差软件，具体技术实施流程如下：①数据准备。明确并设置好各项航拍参数，比如说相机焦距、像主点坐标、像元大小，对航拍POS数据、控制点坐标文件进行复核；②校正畸变差。非测量相机的使用引起了较大的畸变差，因此必须进行校正，并且采用VzLowCor校正影像，确保航拍影像不存在主点偏移及畸变的情况；③构建测区高程文件。引入畸变差校正好的影像，自动开展内定向作业，确立航带初始偏移量，去除较大的误差像点，剩余连接点进行互交编辑作业；④成果获取。在自动相对定向时，影像中相对定向点应该超过900个，并且是均匀合理分布的，再利用PAT-B光束法平差软件，进行区域网平差结算，将测区合并起来，应用空三加密成果，输出VortuoZo测图工程文件。

3.3.2数字正射影像技术的实施

数字正射影像技术的具体实施流程为：①DOM技术的实现。其技术依据为淡漠型的内外范围原色及数字高程模型DEM，适用于格列模型数字化航空相片的影像重采样作业，通过调色、裁减等手段生成标准分幅的正摄影图像；②获取单片正射影像。导入影像数据及加密成果后，系统可自动生成DSM，并且自动应用合适的滤波处理措施，将之转变为DEM格式，随后在VortuoZo测图系统中，可以相片为单位进行纠正，生成单片正射影像；③生成影像定位文件“tfw”。选取图幅范围中的单片正射影像，应用Inpho软件进行拼接、裁切、正影像输出等，生成影像定位信息文件“tfw”。

4结语

无人机测量系统的应用，有效地解决了这一问题，其工作效率高，而且受到场地、气候因素的干扰比较小，机动性强，在“短、平、快”的带状地形图测图中有着独特的技术优势，因此得以广泛应用。

参考文献：

[1]王军.无人机航摄影像空中三角测量技术在管道工程带状地形图测量中的应用探讨[J].科技创新与应用，2017（4）：300.

[2]鲁恒，李永树，何敬等.无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J].测绘工程，2011，20（1）：51～54.

（作者单位：南昌铁路勘测设计院有限责任公司）