无人机摄影测量技术在公路工程勘测应用探研

毛培才

摘 要：现阶段，我国交通事业发展已经相当成熟，在这一过程中交通工程建设项目也随之增加，而公路工程作为重要的交通项目对其施工标准也更加严格。伴随着国家基础设施建设过程中提出的高标准、高质量的工程建设要求，我国对于公路工程勘测的数据现势性、图片分辨率和精度，以及测量技术的灵活机动性提出了更为严苛的要求。无人机摄影测量技术是一种较为新颖的室外工程测量技术，能显著提高公路工程勘测的测量效率，为此，本文就无人机摄影测量技术在公路工程勘测中的应用重点，展开了详尽探研。

关键词：无人机;摄影测量;公路勘测;应用

0 引言

随着无人机低空航空摄影测量术的不断发展和广泛应用，通过无人机低空倾斜摄影建立三维实景模型，然后直接在立体像对环境下进行大比例尺数字化地形图绘制，已经在实际生产过程中被证实可行，成果各项精度均能满足相关规范要求，这不仅能大大降低测绘作业的劳动强度、降低生产成本、提高生产效率，而且对测绘新技术的研究及应用具有十分重要的意义，无人机摄影测量技术为公路勘测以及选线决策工作能提高强有力的提供数据支持。

1 无人机摄影测量技术相关概述

1.1 无人机通常分为以下四种类型

（1）大型无人机，其具有续航时间长、性能好、中型荷载量大等特点，但由于实际购买价格过高，所以导致实际使用率较低无人机; （2）中型无人机，其有效荷载量适中，同时具备较稳定的飞行姿态，因此是民用航测平台青睐的对象;（3）小型无人机，其飞行的性能和姿态稳定性都比较低，摄影效果也不如其他无人机，但其最大的优点是价格比较便宜;（4）超轻型无人机，其载荷量很小，可使用的有效飞行测量时间比较低，同时飞行姿态的稳定性低下，其容易受到风力的影响，拍摄的影像效果也不好，但其在小型工程项目上的实用性较高。

1.2 经济性分析

（1）省人力，无人机摄影测量所需要的相关工作人员较少;（2）费用少，无人機航测费用较传统人工测量的费用来说要低很多;（3）所测数据精度高，由于项目中人为进行数据的相关测量整理，其结果受人为因素的影响较大，而无人机摄影测量能很好的改善这个问题;（4）提高企业的效益，由于无人机摄影测量所需要的费用低、同时工期较短，这使得企业在固定时间内可以完成更多的时间，因此可以提高企业的效益，让企业不断的前进、发展。

2 无人机摄影测量技术在公路工程勘测中的优势

2.1 受天气和场地影响小、安全性

一方面对于无人机基本上不存在空域限制的问题，无人机在不下雨且风力不至于过大的情况下就能顺利起飞进行测量工作，同时不需要专业跑道，只需用普通的平地即可开始工作。另一方面无人机测量具有较高的安全性，在气候恶劣的环境下以及各种复杂地形的状况下都能够避免对驾驶员的伤害，因此，无人机测量技术可以应对风险较高的任务，同时让更少的人员参与到危险的测量当中，保证工作人员的人身安全。

2.2 快速高效

利用无人机摄影测量技术可以非常快速高效的获得所需的测绘影像，而且其所使用的设备简单，在条件简陋的情况之下，民用的单反相机也可用在摄影测量之上。

2.3 机动灵活且运行成本低

在公路工程勘测工作中，无人机测量所占用体积非常之小，并且其操作较为简单为灵活，同时由于无人机的体积较小的原因，使得其在起飞和降落时并需要专门设置的跑道进行配合，且便于存储和携带。因此，使得其的使用更加的方便、灵活，同时减少运行的成本。

3 无人机航测基本流程

对无人机航测基本流程的梳理，帮助技术人员从整体上，更加准确地把握无人机航测技术的特点以及技术特性，为后续其在公路勘测以及辅助选线环节中的应用创造了条件。无人机航测技术依托于无人机技术、数码相机技术，实现了在小范围区域内高分辨路影像资料的获取，目前无人机航测技术被广泛地应用于基础测绘、土地资源勘测等多个领域，其作为现有航空摄影测量的有益补充，大大提升了航空测量的效率，无人机航测加之使用的技术较为成熟，成本较低，较好地满足了实际的使用需求。

4 无人机航测技术在公路勘测中的应用

无人机航测技术在公路勘测中应用，要求技术人员结合航测基本流程，根据勘测区域的特点，灵活调整应用方案，确保无人机航测技术优势的有效发挥。基于现阶段公路勘测环节无人机航测技术使用经验不足，应用水平较低的情况，在研究过程中，结合案例，从实践环节出发，梳理无人机航测技术的应用流程，明确应用重难点，实现其在公路勘测中的合理使用。

西北某高速公路主线长度为47 km，宽度600 m，其中平原段长度为11 km，山区路段长度36 km，山区路段与平原路之间的高差为420 m，如果采取传统的公路勘测方式，难以按照设定的精度与要求的时间完成相关测量工作。在实际的技术应用环节，根据设计院意图，组织人员实地进行踏勘及像控点布设与测量。采取了CORS系统。在无人机航测中，应当严格遵照《低空数字航空摄影规范》的相关要求，结合实际的勘测需要，对地面的分辨率、航高以及飞行路线进行设计，基于影像资料的获取要求，在完成上述工作后，还需结合地形情况，对无人机的曝光间隔以及航线间隔进行设置，确保航空拍摄的重叠度处于合理的区间范围内。

影像预处理，在完成影像资料的获取之后，根据工作流程，还应当进行内业加密处理，借助于畸变纠正程序，对公路勘测区域内拍摄的影像资料进行畸变差改正。

空三加密，采取无约束自由网平差的方式，进行空中三角测量平差。在完成上述操作后，使用加密软件，对无人机航测区域进行网平差处理，确保了数据的准确性。

数字测图，在Mapping.Pips.Cloud软件中，基于空中三角测量成果，利用立体像对，在立体像对上进行全要素数据采集。对于影像中能够清晰判读的地物、地形要素直接采集，并按照规范、图式的要求进行编绘成图，对于隐蔽和植被遮盖区域的地形、地物，在过程图中加以标记，通过外业调绘和实地全站仪补测方法完成。

DOM制作，利用完成的内业加密点，生产DEM，再利用DEM对影像进行微分矫正获取DOM，并在此技术上，进行各类地理要素的叠加，形成可视化模型，完成公路勘测工作，同时也为后续辅助选线提供了数据参考。

5 小结

综上所述，将无人机摄影测量技术应用到公路工程勘测上，具有的获取数据高效快捷，所需投入的人力物力低、不受空间环境等的限制、精度高等特点，这使其在公路勘测上面的应用效果远远优于传统的方法。无人机摄影测量测技术对于公路勘测工作来讲具有重要的意义，相信无人机摄影测量测技术会在实践中不断的改进、发展、越来越成熟，开展无人机航测技术应用方案的探研，以期逐步构建起完备高效的公路设计新模式。从而在公路工程勘测以及其他方面上也发挥自己的重要作用。

参考文献：

[1]佚名.无人机航测技术在公路勘测中的应用及实践[J].住宅与房地产，2018（27）：262.

[2]李建勋.无人机摄影测量技术在公路工程勘测中的应用[J]广东公路交通，2017（4）：20-24.