无人机摄影测量的技术特点

蒋海兵

（湖南省水工环地质工程勘察院，湖南 长沙 410000）

无人机摄影测量技术作为新时代高效测绘技术之一，在各种作业中都有所涉及。特别是无人机低空摄影测量，其测量精确度已达到厘米的测量级别。从整体来看，无人机不仅方便快捷，而且实操简单，测量具有高效率性和安全性，可以应用于各种复杂的作业项目。因此无人机摄影测量也是一直受到行业的重视和发展，包括建筑行业、林业、渔业、交通水利等地形摄影测量，考古、医学、事故调查、生物等非地形摄影测量。在无人机摄影测量的应用中都是依托其技术的先进性和优越性进行操作的，因此在提高应用技术方面，需要根据无人机摄影技术方面进行探讨与分析。

一、无人机摄影测量概述与分类

无人机是小型轻型遥控飞行器，其作业原理主要是通过提取几何信息，在通过记录、测量、分析与表达等操作流程的处理，获取目标事物的影像信息。无人机摄影测量是通过利用无人机对影像进行无接触化的测量和解译，测量影像是对客观物体的真实反映，具有丰富的信息和逼真的形态效果，结合分析可以获取详细的集合信息和物理信息。目前广泛被应用，这主要源于其整体测量过程中受到的空间环境影响较小，可以测量不同类型或形态的物体。目前摄影测量主要朝着模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段发展。摄影测量分为不同形式，根据测量的角度方法常采用正直摄影测量和倾斜摄影测量。

（一）正直摄影测量

正直摄影测量主要是地面立体测量，采用外业摄影取立体像对，主要是低空无人机的影响测量表现，通过测量控制点，结合内业处理，获取拍摄区域的测量地图形，也就是采用前方交会原理。

（二）倾斜摄影测量

无人机的倾斜摄影测量主要是通过控制无人机的飞行方式，采用同一飞行平台，增加方向传感器镜头，通过搭载5 台传感器，并在同一时间和同一个垂直、四个倾斜五个不同的角度采集影像，在拍摄相片过程中，要记录航向、航速、航高、旁向重叠以及坐标等数据，最后通过对倾斜影像数据进行分析和整理。倾斜摄影测量是性格比最高的无人机摄影测量技术方式，也是在实际作业中最受重视的操作。在倾斜摄影测量过程中，无人机会在同一时间段内连续拍摄多组重叠照片，同一地物可在多张照片中显示。

二、无人机摄影测量的优点

无人机摄影测量相比较传统的航天或航空测量来说，更具创新性的发展优势，首先针对低空摄影测量可以满足摄影测量的广范围、高安全以及高效率的要求，另外在航空测量和遥感影像方面也有着较大的发展空间，主要由于无人机摄影测量存在一系列的优势，主要包括以下几点。

（一）简单方便

无人机本身体型较小，便于携带运输，另外组装简单，不受空间限制，随时随地可以操作运行，相比较传统的航空摄影测量不限制空域飞行，具有较高的灵活性和便捷性。

（二）影像获取快捷便利

无人机摄影测量中相比较航拍测量对设备的要求并不是很高，采用一般的民用单反相机作为影像获取的传感器就可以，操作过程比较简单，通过简单的学习都可以操控整个无人机摄影测量系统，没有复杂的技术要求。

（三）应用成本低

本身无人机摄影测量需要的设备就比较简单，如UAV 系统及传感器的成本相比较遥感系统都是较低的，而无人机的价格也控制在十万到一百万元，摄影相机则只需要两万左右即可，因此整体的价格成本单位甚至个人都是可以负担的。

（四）高安全性和灵活性

无人机的起落操作不收场地空间限制，可以随时随地操作，特别是在工程类项目或险峻地形环境中，更能够凸显应用优势，受气候和地形的限制影响小。在测量过程中，即便机器故障或出现坠机状况，也不会有人员的损伤。若遇到雨雪或刮风天气，只要在可控范围内，阴天也可以正常摄影作业，无需人员进入作业现场就能测量出准确的数据，在一定程度上提高作业的安全性和灵活性。

（五）高分辨率

一般无人机摄影测量使用CCD 数码相机作为传感器，在低航空摄影中，其垂直和倾斜摄影能力结合GPS 定位装备，可以在低空多个角度摄影获取地物的图片信息，避免高层建筑遮挡，提高摄影的效率。而且在通过不同角度和方式的摄影可以完成到厘米级别的分辨度，在针对高精度的建筑工程可以做好更精细的地面数字模型或三维立体景观图的制作。

（六）高效率摄影测量

因无人机遥感受气候和地形影响小，再加上自身的易操作程度和灵活性，一般情况下飞行工作时间较快，其飞行前的准备工作控制在两小时以内，在完成测量后，可快速的收场，因此在一定程度上节省了作业时间，而且摄影数据精准，节约工程测量时间，具有较高的作业效率。

三、结论与展望

综上所述，无人机摄影测量技术已经具备了较好的现代化测量要求，以其自身的优势可以完成复杂的作业要求，而且能够实现最大效益化的作业水平，特别是在大型的测量区域中，应用更为方便快捷，从中我们也可以看出无人机的测量应用具有更好的发展空间，但从另一方面分析，无人机摄影测量技术虽然具有较多的优势，但在实际的操作中也存在一定的缺陷。