基于无人机航测技术的地形图测绘研究

谢李

南江县天蕊工程测绘有限责任公司 四川巴中 636600

无人机摄影航测系统作业效率较高，在进行飞行的过程中，任何高度都可以将交汇精度和立体覆盖面积加以行测，而且能够满足大比例尺航测的技术要求，将摄影像素进行提升。当前在很多领域进行工程测量，都发挥了巨大的作用。通过完善的作业规范，在无人机摄影测量系统运行过程中，实现了更科学、更高效的测量效果。

1 无人机航测技术

近年来，随着信息技术的不断发展，无人机航测应用而生。无人机航测以无人飞行器为载体，通过利用影像处理、遥感传感、遥测遥控、无人机操控、数据通信及GPS定位等新兴技术，实现自动化、智能化、专业化快速获取矿山资源、自然环境、地震灾区等信息。

2 无人机航测地形测绘

在普通数码相机进行摄影测量的基础上，无人机摄影测量系统，对于各项工程进行地形图的量测。例如在大比例尺带状地形测量中，无人机进行航测，能够运用大比例尺航测技术，使用固定翼型无人机技术参数，参照了当前普遍运用的地形图航空摄影测量规范，对于有空地和无通车的公路，更是起到了很好的量测作用。

例如在传感器参数上，传统的量测相机成像质量较差，内方位元素稳定性超差，突出使用了无人机数码相机，能够对于上述误差进行调整，通过在量测前开展检验发现常用的相机校验方法有直线型变换多片空间后交接等方法，但相对来说，无人机的行测检校进度需要进一步提高，运用当前较为成熟的值线性变换理论，在校验过程中将已知结构信息加以提升，取得高精度，使得室内方面元素与其他未知数一同结算，以提高结算精度[1]。

光线束平常算法根据实际情况，在控制点数量上更合理化和均匀化，控制条件相对较高。在控制点分布集中在某一区域，使形成了分布的共面多变空间，经过校验，获得了精度更高的内方面元素初值，对某一区域进行分布式精度计算，检验成果较为可靠。运用摄影测量光束算法，引用平差模型，进行了构象其变系数的计算。

3 航线设计和控点布设

在进行航线设计的时候，地面分配率一般为14cm。根据1：2000比例尺进行测序具体情况的量测，摄影比例尺设计为1：20000，测量的形状和范围分别按照区域性进行划分，共设计了四条航线[2]。测区共覆盖有160张航片，30%旁向重叠，70%航向重叠。运用GPS进行风控管理系统的运行，采用定点曝光技术，使得旋片角＜8°。

在空中三角测量上区域测量，覆盖了整个控制点坐标系成像及和质量差，且飞行状态和环境干扰，通过光束法进行区域内的三角测量，提高了影像质量。在没有提供精确的内方位元素基础上，使用航空数码相机精度提高，拍摄结果规范，能够对误差进行处理，解决在飞控条件下情况较为复杂的问题。光束法区域网平差，通过自校光束自动抵偿提高评查质量，得到了模型之间的平移旋转光束方程最佳交汇，相片的外方位元素和加密点坐标进行了确定之后，清晰度大大提高。

传统的光束法，在网平差的基础上进行了航线控制点的构造。附加参数，对于影像进行欺骗纠正，经过区域网平差的评查软件运行，其流程如下，首先进行像控点的布设，在进行布设的过程中，相邻几条相控点分别位于平衡航线中，按照区域网进行平高控制点的布设之后，在进行不规则区域网内的凹凸角。平高点增补之后，为了方便无人机航测的考查，在试验中进行了多个外业观测，平高像控点的布设较为密集。

4 无人机航空地形量测实例

在某公路项目施工中，运用无人机航空地形量测技术。首先进行数据的准备，建立了测区，然后进行自动定向，根据数码影像需要的内定向坐标系统等数值要求，确定航线偏移量，在相邻的航线均航线间近邻进行相邻航线连接关系的设定，运用人工量测的方法，将航线偏一点加以标识[3]。在自动转点和空中三角测量加密过程中，首先对于标准点进行控制点的量测加密控制点之后进行平差计算，完成了无人监督状态下的数据准备工作之后，在空中三角测量加密上对粗差项点进行编辑，数据合格后输出试验结果。

立体模型数据采集，通过数字摄影测量工作站，经过加密，根据地理位置和高程点地形数据设立了立体模型。模型上对采集的地形数据进行了对应，并且通过立体模型在地形图测绘结果上进行了分析，运用非量测相机行测1：2000地形图，满足规范要求。在区域内运用五镜头倾斜航空摄影测量方法，下摄像机和测试相机焦距分别为50mm和80mm，近地点和中地点分辨率分别设为0．06m和0．03m，保证裁切后的有效影像区域覆盖拆迁影像保留分辨率＜6cm的区域，自动构建三维模型，具体流程为先进行影像的导入，控制点词典增加连接点，进行空中三角测量。维模型构建之后，进行了三维检验点的均匀分布，对这些点的模型坐标数据进行了GPSRTK实测，获得了模型精度评定后的坐标数据。

综上，无人机航测技术是我国发展非常迅速的新型的科学技术，在对各种地形情况的勘测中起到了十分重要的作用，随着科学技术的进步，无人机和航空摄影测量的相关技术都有了很大的进步，无人机航测技术在各个方面被普及，依附其有效性和快速性成为一种新兴的勘测手段。这种测绘技术由于可以快速获取勘测区的影像数据，从而生成正射影像等常规4D产品以及实景三维模型。