试论无人机航空数字测量技术在地形测绘中的应用

马娟

摘要：近年来，由于中国的经济发展速度相当快，不少应用领域都对位置图科技存在着很大的要求，目前地理环境检测中较为普遍的方法就是利用GPS联合全站仪开展野外监测工作，但此类方法效率较低、成本费用也较高，若选择使用载人大飞机的方法开展航测，则获得空域过程比较繁琐，且风险也相当高，相较来讲并不具备突出的优势。但除了以上二类方法，还使用无人机等航空飞行检测技术则能够减少其中的弊端，并且具备精确、快捷、成本费用小、工作简便、位如下图精确度较高的优势，特别是在中小范围内地理环境检测技术有着非常明显的优越性，从而展现出了非常关键的意义。本章内容着重剖析了无人机飞行测量技术及其在地形测量领域方面的运用，并总结优缺点，期望能够推动中国无人机航测领域的发展。

关键字：无人机;航空摄影;形图测绘;优势

一、无人机航空摄影测量技术的特点

（一）快速反应能力。无人机飞行航测一般适用于中低空飞行，而且对所用区域也不是很大的局限，只要在较平整的路面上都能够实现升空或者下降。在数据的收集上，可以达到对人工飞机无法到达的地方进行测量的功能，每天最多可以收集上百平方公里的检测结果。

（二）测量范围广阔。随着科技的日益发达，无人机测量技术的使用范围日益扩大，无人机既能够在面积较大的高空域中进行大范围的测量，也能够在较低空域中开展小范围的测量，从而集合了各种信息资源，有效完成了对各种信息的采集和管理。同时工作人员还能够采用多台无人机一起作业的方法开展测量，从而有效提高了测量数据收集速率，提高了测量的准确性。此外，通过3D技术和无人机测量技术的融合，还能够直接把所收集的信息转化为三维模型，从而有效提高了测量工作的品质。

（三）实效性和性价比好。传统的航天摄影，通常也会面临存档的有效性低和得到新图片的耗时过长的问题。而无人机的飞行检测设备也并没有遇到过这个难题，能够随时完成拍摄任务。因为相对于卫星或者有人机而言，无人机的飞行检测设备能够在極短距离内进行大量数据的检测，并及时给出所需要发热结果。而这样的测量能力是普通人工测量设备无法比拟的，在小区域内，这种方法有着巨大的技术发展优势。

二、无人驾驶的飞行器及航空摄影等测量技术在测量中的运用

（一）三角测量。根据当前在全国地质测量中普遍采用无人驾驶航空器测量技术的实践状况分析，整个测量过程中必须采用空气三角测量方法，以保证计量活动的准确性。通常，这种方法的运用主要是借助于空气三角形建模技术，并根据相关概念合理布置密码点，以完成后续的测量过程。在合理布置密码点的时候，一般还需要选取测量范围中最突出的地方，并且还需要专业标注不同密码点的标准高度差。如在比例尺为1：1000的地方，密码点高度差显示在版图上必须限制在一mm之上。在对河流、峡谷等重要地方开展监测教学活动时，也可考虑提高航测节点之间的标准高程差，以提高监测活动的安全性。在开展了加密点布设教学活动之后，便可开展空间三角监测管理工作，而具体的监测任务则涉及许多方面，主要有前期准备、定向确定、测量数据等。在这阶段中，各监测人员都必须全面掌握航测像素精度，而且也必须按照现场状况来灵活调节精度的水平。

（二）像片控制测量。为进一步提高所获得照片的品质，在本项目实施过程当中，必须利用区域网进行像控点，同时，在无人机航拍摄影测试工作进行的前期必须根据地质要求和气象条件，和按照飞机架次把整个测量范围分割为几个网区。为保证各测点的相关数据都可以很精确的得到，在实际的测试过程当中还必须部署相应的广西平果高级中学控制点地区，以保证每一个像控点都可以分配到标准点位上。在区域网的凹凸角增设平高点，并适时调节其检测的覆盖范围，以便于进一步提高测试的准确度。在测定过程当中必须充分考虑到测区地质因素对测定成果的影响程度，除进行像控点的联测以外，还必须根据周围若干网区的地质情况来确定高程控制点位，以进一步提高对像片控制测定成果的质量。

（三）无人机数字化监测与制图技术应用。由于引进无人机飞行测量系统，可以使得整体测量工作过程更加的数字化和信息化。当获得了各种地形信号之后，要从相应应用软件中完成对地质数据的分析，而根据当前中国地质测量的实际状况，测试技术人员通常利用如CAD等应用软件来进行数字化建模工作，从而对所有地质信号做出适当的转换，为以后进行图像统计分析奠定了参考基准。一般来说，这种过程由控制系统手动的转换数据处理和部分人工运算实现的。当数据信号被输入系统后，控制系统就能够根据采用手动配置来获得DSM数据，或利用数据滤波技术来优化DEM位置图像。之后，整套控制系统将会依靠于以前的工作经验来进一步优化航拍测量模块，从而及时纠正错误信号，并获得正射影像。

（四）无人机的低空航测技术。指无人机利用动力系统实现自主升空，在达到规定高程后完成的空中测量。无人机具有低空航测系统功能，此系统采用高清晰的数码摄像机，能够有效提高清晰度，并实现了自动检校，充分保证了信息数据的真实性。同时，控制系统还能够利用软件进行校验处理，从而有效抑制了偏差，更符合无人机低空航测的实用要求。

三、结语

充分发挥了无人机航拍摄像技术的优越性，以全面加强对地形信息的收集与管理，为地方的城市规划与基础设施建设提供了一定的数据信息为保证。这就要求中国地形测量研究人员深刻认识无人机航空摄影测量技术的优越性与内涵，并创新测量的形式，以达到测量活动的自动化、智能化，并促进了中国无人机航空测量领域的蓬勃发展。

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