测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析

2020-01-18刘博沈阳天衡测绘有限公司

环球市场 2020年14期

刘博沈阳天衡测绘有限公司

地形图测绘是对地球表面的地形和物体在水平面上的投影进行具体的测量，然后通过等比例的形式将其制作成图，用特殊的符号和标记绘成地形图的工作。地形测量主要分为控制测量和碎部测量两种，根据应用仪器的不同拥有不同的绘画方式。控制测量是指以地形测图为依据，通过平板仪测图的方式来控制测量中的变量，来测定一定数量的平面和高程控制点。碎部测量则是阶段式的测量方法，将测绘根据不同的地物特征点和地形特征点分成不同的碎部点。从对碎部点的水平和垂直距离高度方向进行具体的测绘。地形图的测绘方法通常有平板仪测图法、经纬仪测图法和联合测图法等。根据不同的地理环境和不同的要求选择不同的测绘方法。但是这些地形图的测绘方法都是要在明确的地理照片下完成，这就需要在地形图测绘中引入无人机航空摄影测量来实现地理图形的实时掌控。

一、无人机摄影测量技术概述

无人机航空摄影测量是一种新型测量方式，具有成本低、机动灵活、工作效率高等优点，在小区域和飞行困难的地区可以快速获取高分辨率影像，极大地减少了测绘外业工作量，大幅度提高了工作效率。当前，通过无人机航空摄影测量技术可以较为轻松地获得小于或等于1：1000 比例尺的数字化地图成果。如果采用倾斜摄影测量技术，选择适当的数据处理方法，获得的成果精度会更高。在数据处理过程中，数字化成果的平面精度较易达到规范要求，而高程数据的精度则不易达到。常用的高程数据提取方法有：人工提取法、点云分类法、地面模型提取法等[1]。

二、无人机航空摄影测量技术的优势

对于无人机航空摄影测量来说，比过去传统的测量方式更加具有灵活性，高效快速，既可以小范围作业，又可以大面积的进行拍摄，增加了适用范围，而且相较于飞机来说无人机的成本要远远降低，且不需要过多人工方面的干预，使航测更加具有准确性。无人机的航测受外在天气影响较小，而且也没有场地起降的限制，不用考虑飞行中飞行员的安全问题，拥有快速的反应能力，通过车载系统就可以完成作业，操作简单，交通便捷，能够监测到人工测量不到的范围。其次，与传统的航测相比，无人机航测拥有绝对的时效性，可以实现数据存档和拍摄时间上的统一，随时拍照，随时都可以储存。针对我国的地形来说，很多地区由于外在的条件，人工都是无法对其进行作业的，但是无人机航测技术却可以做到无差别地进行拍摄作业，不受地理区域的限制，成像的质量和精密程度都比过去有所加强。

三、测绘工程中无人机摄影测量技术的应用

（一）在现代化矿山工程中的应用

在矿山环境治理过程中，相关部门可以利用无人机摄影测量技术进行测绘，提高测量数据的准确性。现阶段，社会各界更加注重矿山建设的环保性，这就需要做好矿山环境治理工作，恢复矿山生态环境。为了实现这一目标，相关部门可以利用无人机摄影测量技术，在无人机中搭载更多传感器，获取雷达、真彩色、多光谱等矿区遥感数据，将数据传输到计算机，应用相关软件对其进行处理后，完成定性与定量分析工作，以获取准确的实时信息，了解矿山的环境治理和恢复现状，对绿色矿山建设成果进行有效分析。

（二）在自然灾害救援中的应用

在社会的快速发展中，出现了很多人为破坏自然环境的行为，导致生态环境日益恶劣，洪涝灾害、地震、泥石流等自然灾害的发生更加频繁。发生自然灾害时，相关部门需要尽快予以救援，获取准确的灾区信息，避免因自然灾害带来严重的人员伤亡和财产损失，并进行灾后重建。通常情况下，发生大型自然灾害后，灾区与外地道路、通讯会被阻断，救援部门无法及时地获取灾情信息。为了解决这一问题，相关部门需要引进无人机摄影测量技术，及时获取灾区的地形、地貌信息，对受害者位置进行标记，获取清晰的灾区影像，并及时将各项信息传输到救援基地，有助于救援队伍迅速制订救援方案，为受害者的生命安全提供保障[2].

（三）像控点布设

像控点布设需要根据设计网型在成图范围内布设像控点。在布设过程中，需要遵循均匀性原则，根据不同的比例尺、地形条件、处理方法等要求布设，并且需要根据具体要求按照不同的密度布设在测区范围内。此外，还要考虑测区内的交通和地物等特征。

（四）内业数据采集与修补测

在进行数据采集之前需要对影像数据进行三维建模处理，这是由于三维建模是数据采集的基础，能够借助倾斜摄影测量自动批量建模软件对不同视角下的倾斜影像资料进行几何校正、平差处理以及多视角匹配处理等操作，进而获得能够反映测绘区域整体地形地貌特征的可视化三维倾斜模型。在上述操作的基础上借助配套的软件对测绘区域的地物地貌进行提取，即数据采集过程中，主要包括：①地物要素的采集，主要以人工处理为主，包括建筑物轮廓、控制点信息、建筑物外侧面边线等信息，能够显著的提高最终数据处理精度；②地貌要素的三维信息采集，主要借助数据处理软件自动化处理，主要包括测绘区域1：1000 大比例尺等高线以及相应密度的高程注记点等信息的采集，后期经过人工手动整饰、取舍后可投入使用；③遮挡问题处理，对于遮挡严重的区域或者地形地貌有争议的区域进行标注，使用其他辅助测量方法进行补测、调绘等处理[3]。