试论无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

王彦伟 孙亚娟

1.泰安市自来水有限公司 山东泰安 271000

2.山东省煤田地质局物探测量队 山东济南 250000

1 无人机航空摄影测量概述及原理

1.1 无人机航空摄影测量概述

无人机航空摄影测量是传统航空摄影测量手段最有力的补充，它可以弥有效补传统航空摄影测量手段的不足，具有灵活方便、快速高效、精细准确、使用成本低、适用范围广等特点 。在飞行困难的地区和小区域进行作业时，有着成像快、分辨率高等优势。无人机航空摄影测量被广泛应用于国家国家重大工程建设、应急灾害处理、地理监测、资源开发等方面，尤其是在地形测量、新型城市建设、突发灾害数据测量绘制等方面具有广阔的市场前景。

1.2 无人机测绘的技术原理

无人机测绘是对传统测绘技术的一个极大创新，是一个全新的方向，所以测绘工程发展离不开低空无人机测量，这是一个必然趋势。无人机工作是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控，使用小型数字相机（或扫描仪）作为机载遥感设备，配备地面站，以及必备的测绘软件。

（1）无人机种类选择。由于无人机类型呈现多元化的特点，不同的无人机有不同的功能，所以在实际工作中，要根据工作性质，选择最合适的无人机类型。而且要对选择的设备进行深入了解，在投入使用前，要先对机器测试，保证工作质量。

（2）航线规划最优。无人机航空测绘地形时，一般都是通过低空航拍的方式进行，会受外界环境的影响，所以工作人员要计划好路线，杜绝纸上谈兵。在规划路线之前，要根据实际情况，结合地形特征，对无人机进行测试[1]。

（3）开展低空拍摄测量。无人机航空摄影测量地形图时，要结合实际分布的像控点进行地形图测绘。测量结束处理数据时，一定要结合实际数据资料和拍摄的图片来保证数据高度精确。

2 影响无人机航空摄影测量的因素

产生一定的偏差是在所难免的，其中产生误差的因素有许多，主要有仪器设备的自身误差、人为造成的误差以及外界不确定因素造成的误差等。（1）仪器误差。由于无人机的荷载能力及体型较小故无法搭载十分专业的航摄仪器进行航空测设任务，所得的像片会产生一定的畸变。（2）人为误差。因个人水平及能力的不同所带来的人工误差，这种人为误差在人工作业过程中都会产生。（3）外界因素。恶劣天气等各种外界条件的干扰造成摄影成像质量差等结果而导致的误差[2]。

3 无人机测绘技术的实际应用

无人机与传统测量技术相比有独特的优势，这些优势就是无人机航空摄影测量技术巨大的潜能。目前，无人机测绘技术已经得到广泛的应用，现结合个人的工作经验，对实际应用作以下分析。

3.1 实际工程

以实际的工程工作为例，有一个风场区域地形图测绘工2程，区域范围大约是5km，在实际踏勘后发现，地形条件良好，路网系统虽不完善，但农耕路网较多，便于进行外业前期像控点的布设以及后期调绘工作，工作人员按照甲方要求，选取了1：2000比例尺靶标，对区域范围地形进行了测量。严格遵守了国家规定、行业规定，通过对无人机航空摄影的实际应用，提高了测绘效率和测绘精度，提高了工程质量[2]。

3.2 空中三角测量分析

在确定空中三角的测量方案时，要做好前期的准备工作。我们有2种可以选择的计算测绘技术系统，其中一个是无人机管家遥感影像一体化测图系统，另一个是可供选择的PAT-B光束法平差软件。当方案做好以后，我们要将重心放到工作细节的完善中。准备数据时，工作人员要统一格式，最好可以将所有影像都转换为jpg格式，采集数据的相机也是值得注意的，要确定相机焦距，结合实际情况确定测量路线。我们要了解实际情况，由于各种原因，无人机上没有配备专业的相机，所以畸变差的存在也很正常，尤其是照片边缘容易有边缘畸变情况出现，所以专业的处理软件必不可少。处理好的图片和数据一定要及时且准确地录入，要设定准确的参数，保证软件可以自动定向。这样做可以明确测量过程中的航线偏移的量，而且由于软件的自动定向技术，去除多余的像点也十分简单，而且连接点还可以相互交错编辑。测量结束以后要及时处理数据，保证数据符合要求，结合合适的软件将数据分析做好[3]。

3.3 数字线划图研究

在数字线划图工作中，工作人员需要借助航天远景全数字摄影测量工作站，以CAD软件为基础对数据进行分析处理，在输出数据时一定要确定模式符合要求。工作人员最好在地形图测量时，先提前构造一个数字模型，通俗讲就是定向。

3.4 采集正射影像

在测量完成后，要做好数据处理，要先把影响采集数据，然后用软件进行加密，在将数据输入应用程序中。工作人员要匹配数据然后生成DSM，滤波处理不可以忽略，DEM处理也要认真。在生成正影像时可以借助无人机管家遥感影像一体化测图技术，可以大大提高数据准确率，提升工作效率。

4 结语

近年来，随着无人机技术的迅猛发展以及摄影测量技术的逐渐成熟，无人机航空摄影测量技术在测绘领域中逐渐凸显出了其特有的优势，在高分辨率航空摄影测量技术中开辟了新的领域。但无人机航空摄影测量技术在具有巨大优势的同时也存在着一系列的不足。像是在无人机的稳定飞行，以及专属于无人机的测绘仪器方面还有待提高。总体上看，无人机航测是一个测绘的优良发展方向，相信在不久的将来这项技术会得到更好的发展可以运用到更多的领域当中去。