测绘工程中无人机摄影测量技术应用

2022-11-24赵立峰

林业科技情报 2022年1期

赵立峰

(黑龙江省林业设计研究院，哈尔滨 150080)

测绘工程中无人机摄影测量技术具有多方面的优势，比如：智能、专业及机械化等优势。和传统测绘方式实行比较，实行无人机摄影测绘可到达一些不易于达到的区域，便于及时获取精准的数据信息，保证位置的准确性，并提高影像图片的清晰性。除此之外，需要明确内业数据处理流程、外业航飞流程、像控点布设流程，以及补测流程、三角测量流程和立体编程流程等，有效发挥出无人机摄影测量技术的最大应用价值。

1 测绘工程中无人机摄影测量技术概况

测绘工程中无人机航空摄影为新型测量手段，资金投入较少且工作效率高，在小区域、飞行有一定困难区域应用，均能在较短时间获得分辨率较高的影像，利于有效控制测绘外业的工作量，提升整体工作效率。经无人机航空摄影测量技术处理，可获取≤1∶1 000比例尺数字地图的成果，使用倾斜摄影测量技术、数据处理方式确保成果的精度。

2 测绘工程中无人机摄影测量技术应用的重要性

无人机摄影测量和飞机比较，无人机成本更低，同时不需投入大量的人力资源支持，就可以确保航测的准确度。无人机航测不容易受到天气因素、场地起降因素所影响，对人工测量不到的区域可实行监测[1]。除此之外，和传统航测实行对比，无人机航测时效性强，保证能对数据存档、拍摄时间进行统一，便于随时拍照、存储。

3 测绘工程技术发展情况和存在的问题

3.1 当前测绘工程技术发展情况

测绘工作直接关系到工程施工质量、施工进度和施工安全等多个方面，因而开展测绘工作促使工程质量及安全问题得到保证。测绘技术的发展、应用在我国建筑行业、经济发展建设中可发挥重要的作用。随着时代不断发展、科学技术水平提高，为计算机网络和机器人的运用，为测绘技术不断创新和完善打下基础[2]。测绘技术研究中心会使用计算机网络技术、机器人技术，便于有效弥补传统测绘技术应用过程中存在的不足，测绘技术能够朝着智能化、信息化和机械化等方向转变，确保工作的整体质量、更好地完成测绘相关工作。

近年来，测绘工程技术发展状况：①和传统技术比较，现代测绘工程测绘方式发生较大变化，涉及GPS测绘技术、GIS测绘技术和RS测绘技术等，为工程测绘工作带来了便捷，而且有助于促使测绘技术经多元化的角度不断完善。②现代测绘工程技术中，计算机网络、通信和卫星等技术均属于常用的技术手段，在确保测绘工作整体质量的同时，能使得测绘工作正常施行[3-4]。信息技术下工作效率得以提升，在现代化测绘工程中使用电子信息传输模式，会以互联网的形式作以备份和保存，利于确保信息处理工作的效率，防止发生纸质信息传输所致信息传递错误问题、信息传递不完整问题、表达不清问题等。③随着计算机、机器人方面技术的快速发展，有效替代了传统产业结构，同时经济发展的方向发生变化，故而有助于促进经济发展。

3.2 测绘工程技术中存在的问题

第一，检查工作中存在的问题，通过专业检查机构完成测绘工作，主要对工作结果进行核查，可提高测绘工作的效率。然而，在实际检查中容易受到检查人员素质、检查方式因素所影响，其中检查人员整体素质较低，体现在检查工作无法很好地落实、工作比较表面方面，所以不能及时发现存在的测绘工作问题；检查方式问题体现在不能满足公开、透明的要求，因此无法秉持公平、公开及透明的基本原则开展检测工作。趋于该种状态下，无疑会致使测绘工作的质量、工期受到直接影响，需返工处理[5]。

第二，机构中存在的问题，测绘工程项目经数个项目组合作完成，单独通过一个机构不能很好地完成，这就需要通过专业测绘技术人员施行，后期检查工作时由专业检查人员执行。联系实际情况来看，易于受到工作人员因素、不可抗力因素和部门沟通因素等影响，故而致使工作质量无法提高[6-8]。

4 测绘工程中无人机摄影测量技术应用流程研究

4.1 内业数据处理流程

无人机遥感技术主要可对数据实行处理，经相关数据获取影像产品、数字测绘产品，在这个过程会使用遥感技术、人工计算筛选技术处理，在第一时间剔除无关数据，从而使得数据的准确性得到保障。与此同时，无人机飞行路线确认期间，需采集相关数据信息以便保证航线的进度，对采集数据加以严格检验，目的为防止发生数据不准确所致飞行航线偏离问题，对整体工作效率构成不利的影响。

4.2 外业航飞流程

外业航飞为多旋翼无人机飞行平台搭载不同镜头相机，实行多架航测的效果，以各种角度拍摄地面影像获得建筑侧的纹理信息，从而确保原始数码影像的清晰度。联系相机畸变相关参数，通过使用空三软件匹配、平差及拼接等方式，生产出满足实际需要的数字正射影像图、数字高程模型，然后利用倾斜三维建模系统达到三维实景重现的目的[9]。野外飞行作业时要求测量人员编制相应的计划、确定飞行的路线，然后试飞，并针对飞行期间遇到的意外情况加以深入分析、编制相应的预案。

4.3 像控点布设流程

在像控点布设时结合设计网型成图的范围布设像控点，实际布设期间秉持均匀性的原则按比例尺、地形条件，以及处理方式等加以布设，遵循相关标准以各种密度布设于测区的范围，这个过程需考虑到测区交通及地物的特征。

4.4 补测流程

无人机易受到科学技术发展情况所影响，无法实行各方面拍摄，容易出现盲区。针对于此，在分析计算时，相关工作人员需提高对测量盲点的重视，结合具体状况对盲点部位、盲点产生原因加以研究，在这个过程中要求相关工作人员根据测量结果对测量点进行布设、重新测量。经对测绘盲点部位的方式弥补上一次测绘工作中存在的问题，一些无人机不能很好地测绘时可通过人工方式重新测绘、无人机测绘盲点补测，进而顺利完成相关测绘工作[10-11]。

4.5 三角测量流程

地形、高度相对比较特殊的测绘工程能在无人机测绘时，合理运用航空摄影的形式进行测绘作业，在这个过程中，工作人员科学使用无人机测量技术、定位系统，便于将两者有机联系起来。联系定位系统布设路线测量，可获取相关目标地域地貌数据、地形数据，实际测量时借助无人机的作用完成数据传输、数据记录相关工作，科学布设测绘相片。为提高无人机身影测量质量，要求结合具体状况完成三角测量工作，定位系统传输地貌特征、地面测量仪器测量结果，均需与无人机拍摄图像联系起来，使用计算机整合确保测量数据的真实、准确。

4.6 立体采编流程

社会经济的快速发展，使测绘工程精度、相关标准不断提高，要求进行测绘地区全面测量，不但需对地形测量、地貌测量，并需要对地理环境和地质相关信息进行整理，使用立体采编方式测量。测量期间通过测绘人员使用计算机计算、合理设置相关参数，使得无人机测量时水平线保持稳定的状态。与此同时，应在保证信息完整性之上进行立体采编，无人机处于复杂地形测量时结合具体状况扫描，然后施行人工设定相关参数操作，反复校对收集的数据信息作以相应标记处理，拆分重组的同时进行整合，以便更好地进行测绘工作[12-13]。

4.7 航线设计流程

无人机摄影测量初期，需认真做好准备方面的工作，联系具体情况实行计算，确定无人机的航线，以便为顺利完成测量工作奠定坚实的基础，禁止无人机盲目飞行。航线选择时要求联系测量项目状况、测量重点，对飞行的方向进行测量，在这个过程结合具体情况选用速度快、航线清晰、拍摄方向路线规范的航线，同时应考虑到避开险坡、山洞及瀑布等区域能会对无人机构成的影响。在对航线设计期间明确无人机飞行高度，可通过中心位置拍摄的方式保证拍摄清晰性、有效性，关注到航线节点位置，以航线为中心进行网状分布，进而保证航线设计的可行性。

5 测绘工程中应用无人机摄影测量技术情况探讨

以某露天矿井为例，其在开采数年后逐渐形成数个采坑，面积较大在3 km2左右，实行了矿山环境恢复治理，并绘制出采矿区域高精度地形图。区域地形比较复杂、坑深，因此人工测量风险率非常大，且无法保证工期。测量准备时由专业人员对矿山状况、四周环境，以及气候条件和摄影面积等相关状况加以了解和分析，然后明确无人机的类型，结合无人机性能确定航线。由于矿山地质环境复杂，所以为保证测量的准确性，共测量布设像控点8个，主要分布在测区的四周，可以对测区进行覆盖，必要时可考虑增加像控点的数量。

5.1 无人机摄影测量技术在自然灾害救援中应用情况

社会经济快速发展，受到人为因素影响会对自然环境构成破坏，影响其生态环境，比如：洪涝灾害、地震，以及泥石流等问题的发生率不断增加。产生自然灾害时，要求救援部门及时获取相关灾区信息，防止因受到自然灾害因素影响造成的人员伤亡、财产方面的损失[14]。一般条件下，自然灾害的发生导致灾区、道路和通信等阻断，救援部门无法在第一时间获取相关信息，这就需要相关部门使用先进无人机摄影测量相关技术处理，及时获取灾区地形和地貌相关信息，然后传输于救援基地中，为更好地编制相应的救援方案打下良好基础，使得受害者的安全问题得到保障。

5.2 无人机摄影测量技术在现代化矿山工程中的应用情况

矿山环境治理需要相关部门使用无人机摄影测量技术测绘，因社会各界人士比较重视矿山建设环保问题，因而应加强矿山环境的治理，以便有效改善矿山生态环境[15-16]。除此之外，相关部门通过无人机摄影测量技术处理，在无人机中搭载传感器获取相关遥感数据后，会于第一时间传输至计算机系统进行软件处理、定性分析、定量分析，有助于获取相关信息对矿山环境加以治理及恢复。