无人机航空测量技术在地形测绘中的应用

冼少梅

随着我国社会经济的快速发展与科学技术不断提升，推动了国内无人机技术及其研究的发展，同时也为无人机航空摄影测量技术的不断优化和创新提供了更好的基础支持。其中，在地形测绘中，通过将无人机技术和航空摄影测量技术的有效结合运用，从而促进其地形测绘实践中的应用和发展，不仅能够促进地形测绘的数字化水平及其工作质量和效果提升，同时对地形测绘工作的适用性也实现了更好的充实，对我国地形测绘以及有关工作开展均具有十分积极的作用和意义。本文在对无人机航空测量技术及其应用优势分析基础上，围绕无人机航空测量技术在地形测绘中的应用进行研究，以供参考。

一、无人机航空测量技术及其应用优势分析

随着科学技术的快速发展，对我国无人机航空测量技术的应用和发展起到了十分积极的促进影响。其中，无人机航空测量技术作为将无人机航空摄影和测量技术充分结合而实现的一种新型技术手段，对其在地形测绘中的应用优势，可以从以下几个方面进行简单分析。

1.能够及时、准确地进行数据收集与获取

无人机航空测量技术应用中，通过对无人机航空测量技术和先进摄影设备的结合运用，能够实现对无人机航空摄影和测量的性能质量完善，从而实现地形测绘所需的数据资料快速、准确的收集，为地形测绘中数据资料的准确与及时获取提供良好的支持。此外，利用无人机航空测量技术进行地形测绘的数据资料获取后，还能够通过数字化图像对所收集信息进行综合分析，从而生成可视化的摄影图像，为地形测绘工作开展提供有利的支持。地形测绘工作开展中，将无人机航空测量技术与卫星遥感、航空摄影测量等技术相融合，从而在更为完善和统一的技术系统支持下，实现具有更高质量和效果的地形测绘数据信息获取，满足地形测绘的数据需求。如下图1所示，为无人机航空测量技术中的无人机测量系统示意图。

图1 无人机航空测量

2.具有较强的响应能力

由于无人机航空测量技术在地形测绘应用中，是通过无人机的低空飞行来实现航空摄影和测量分析，其在具体测量中受恶劣气候环境的影响相对较小，能够获取更加准确与全面的测量数据，并且对测量数据的良好响应能力进行支持。此外，由于无人机航空测量技术进行地形测绘应用，可通过对所处地区的网络以及电子计算机系统应用，来满足测量数据的信息存储与传递需求，并在上述网络和技术的支持下，为测绘人员的信息数据获取提供支持，同时为地形测绘工作开展提供更有利的条件支持。

二、无人机航空测量技术在地形测绘中的应用

1.工程实例

以某公路工程的地形测绘为例，该公路工程属于一个二级公路项目，公路全长约为120km，整体地势较为平坦，道路全程呈现出顺直且平缓的状态，路面主要采用沥青混凝土材料。其中，在进行该公路工程的地形测绘和分析中，结合其公路工程施工建设的具体要求，为满足公路工程所在地区的城市发展交通需求，需要对另选走廊带绕行过境路段的地形状况进行测量和分析，其地形测绘的比例尺采用1:2000，并且在该公路工程的地形测绘中主要采用无人机航空测量技术。下文将结合该公路工程的地形测量情况，根据其地形测绘的具体流程和主要内容，从测量过程中的像控点布设以及空中三角测量模式的应用和实施等方面，对其进行简单分析和论述。

2.像控点的布设分析

对测量区域的像控点进行合理布设，是无人机航空测量技术应用的重要环节和关键内容。其中，在进行测量区域的像控点布设中，一般需要进行区域网点布设和像片控制点测量等不同工作内容开展。对区域网点的布设实施，则需要结合测量分析区域的平高点特征，根据航空测量所获取的信息数据对区域网点进行各项不同的基本线路划分，即对地形较为崎岖的测量区域，一般需要进行六条基本的航拍基线划分和设置；而对旁向航线的跨度位置需要进行两条基本航线设置；对整体规则性较差的测量区域，其网点布设需要对测量区域的不平整位置点进行平高点补充。此外，在进行像片控制点的测量中，多会采用对应级别的GPS控制节点对各重要的位置进行测量和分析；同时，还可以通过对专业测量仪器与设备的利用，采取合理的方法，在将像片控制点列入其整体网络的RTK控制系统后，结合RTK控制系统的具体情况实施相应的测量。在像控点测量操作中，为确保其工作有序开展，可通过对整个测量区域内的像控点进行提前合理设置，将其作为平高点进行测量，同时将RTK网络的流动站进行合理设计，从而对无人机航拍所获取的数据资料以及其数据控制系统的数据准确性进行保障，并促进其高效传输的实现。对RTK网络中流动站的流动观测效果，在满足相应要求和条件的基础上，可通过对各流动站测量数据进行整体运行，同时根据区域坐标信息数据，对其平面与高程的精度、参数设置进行操作，从而对各参考站点的数据传输及其测量分析效果进行支持。

3.空中三角测量模式及其应用分析

采用无人机航空测量技术进行地形测绘应用中，对像控点的测量与观察，多会利用三脚架并使其测量观察点正对中央，从而开展相应的测量和分析。其中，采用空中三角测量模式进行测量和分析，需要在测量工作开展前，明确无人机航测的工作流程进行，确定其测量目标和任务，从而选择合理的测量仪器与型号，并开展相应的资料收集、空域协调与机器调整等工作，在现场踏勘与航线设计、作业无人机检查等环节开展基础上，对其测量分析的流程完善性和规范性进行保障。采用空中三角测量技术进行测量计算中，需要采用Pixel Grid高分辨率遥感影像一体化测图系统对其进行测量和计算进行有效支持，同时采用PAT-B光束法平差软件进行计算结果处理。

空中三角测量技术在上述公路工程的地形测绘中的应用，其主要流程包括数据准备、对畸变差进行校正、测量区域的高程文件建立、测量数据与成果获取。数据准备环节，需要进行测量应用相机的焦距以及测量的像主点坐标、像元大小等参数合理设置，同时对航拍测量的控制点坐标文件以及POS数据等进行确认，确保其符合地形测绘的测量要求。对畸变差的校正，是根据无人机航空测量中采用非测量相机容易导致其测量结果存在较大的畸变差，因此，为避免对测量结果的准确性产生影响，应在测量开展前进行相应的畸变差校正工作。无人机航空测量的畸变差校正环节，还需要采用VzLowCor软件进行影像校正，以实现更加精确的无主点偏移与畸变航拍影像获取，为有关测量和分析提供支持。对测量区域的高程文件建立，是通过将畸变差的校正影像引入后，通过和相应参数联系，以对测量过程中的自动内定向作业开展进行支持，同时对航带的初始偏移量进行确定，为测量实施以及测量基础上的地形测绘工作开展进行保障。如下图2所示，即为采用无人机航空测量技术测量获取的成果图。

图2 无人机航空测量成果图

三、结束语

总之，无人机航空测量技术在地形测绘中的应用，由于其自身的良好可控性与高效性、灵活性特征，对地形测绘工作质量和效果提升的影响十分明显。其中，针对无人机航空测量技术在地形测绘中的应用进行研究，有利于促进对无人机航空测量技术的理论知识和特征优势全面掌握，在地形测绘中更好应用，并充分发挥其作用优势，具有较突出的研究价值和意义。