大比例尺地形图中无人机低空摄影测量系统的应用探讨

（韶关市国土资源技术中心 广东韶关512026）

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我国经济的迅速发展一定程度上促进了测绘的发展，作为我国经济建设中的基础性行业，测绘行业对经济建设以及整体经济发展起到重要的作用。本文以无人机为实例，结合多个方面研究无人机低空摄影在大比例是地形图绘制中的应用，并且就无人机低空摄影测量系统在大比例测量图中的精确度进行分析。

大比例尺地形图无人机低空摄影测量系统应用

测绘行业作为国民经济建设的基础性行业，对于数据的快速准确获取是大家关注的重点问题。我国现行的航空摄影测量技术进行小面积地域测量会花费较大的测量成本。无人机的出现解决了低空摄影测量问题，主要在于无人机具有多方面的测量优势，不仅测量成本低，以缓慢的飞行速度能够清楚的拍摄较多的测量范围，同时无人机的灵活性较强，能够快速、高效的获取高精度低空影像，从而提升整个测绘成果的有效性。此外，无人机摄影经过处理之后那些高精度的影像可以在城市规划建设、城市重大工程项目的实施以及国土资源开发等众多领域中应用，对于测绘行业的发展以及我国国民经济的建设具有很大的帮助作用。

1 无人机低空摄影测量系统的组成分析

无人机低空摄影测量系统主要有三个部分组成，分别是无人飞行器、摄像处理软件以及数字测图系统三个部分组成。

其中无人飞行器的设计是通过采用独特的轻量化机身设计方式进行设计，机身的载重量为2千克，机翼长度为100厘米。其起飞的形式主要采用弹射架的形式进行起飞，采用硬着陆的方式来降落，起降场的选择也往往比较简单，系统有效结合了传统摄影测量技术以及测绘高新技术，可以测量到普通航空难以测量到的区域和位置，尤其是对于小区域的测量具有很高的性价比，具体的比例尺数据如下表所示：

表1

现代航测中的无人机影像处理软件基本都是全数字化测量系统，能够对现有的数码相机影像、航摄相机影像等进行综合处理，这种软件在普通飞机航摄以及无人机航摄中都能够广泛适用，通过多种匹配方式可以构建空中三角测量网，结合空中遥感的低分辨率影像实现航测的高精度定位。该软件系统的功能比较齐全，常见的功能有三角测量功能、自动生成功能以及相机效验等功能。这些系统在应用过程中具有如下特点，无论是传统的大飞机影像数据还是无人机影像数据，都能够进行有效的处理，并且系统本身还支持GPS下的空三解算，还能够对大量的数据进行自动化处理和匹配，该系统对硬件设备的配置要求较低，使用普通电脑就能够实现空三计算。数字测图系统的应用能够有效的提升测量效率，大大的节省了人力资源以及物力资源，能够提高地图测绘的准确性。

2 无人机低空摄影测量系统在大比例地形图中的应用

2.1 航空摄影和像片控制的实现

航空摄影作业的实施主要使用无人机航摄系统外搭载数码相机进行作业，对于地面分辨率的确定可以根据项目要求的比例尺来确定，航高在最后再进行确定。像片控制主要分为两个部分进行，首先应该布设像控点，相控点的布设主要在航线方向上按照10—15条基线进行布设，在旁向上按照规定的基线进行布设。像控点的布设需要能够有效地控制住成图的范围，才能够对测量段的衔接区域提供保障。像控点应该限制在航向有机旁向重叠的区域内，并且把握像控点的编号原则，在布设好像控点之后再绘制布点示意图进行存档，略图需要完整的说明，并且与实地的位置保持一致。像控点坐标的测绘可以使用全站仪或者是一些常规的仪器进行测绘，精度以及施测要求应该按照航测的具体规范执行，测量中采用双频GPS接收机。

2.2 影像的预处理与编辑制作

无人机在航拍时其航摄系统可以与数码相机进行搭载，但是相机性能往往会对测量值的精确度造成影响。如果没有对航摄影像进行处理，其畸变差就会显示较大，无法在后期空三测量阶段直接应用。因此，当摄像进行空三加密之前，需要对畸变差进行更改，如果没有室内或者是室外高精度效验场辅助的情况下，鉴定报告的选择通常是采用非量测数码相机提供的报告，并且利用DPGrid系统所提供的技术对小幅影像畸变差进行矫正。影像的编辑制作分为多个步骤，首先应该根据空三加密成果，对无人机航摄所得的原始影像进行重新采样，使原始影像生成核线影像，然后采用自动匹配的方式让系统自动匹配三维离散点，从而得到拍摄区域的DSM，通过自动滤波的方式方可得到DEM，这种方式得到的DEM精度没有很大的保障，因此需要对DEM进行相应的编辑，才能够提升其精度的准确性。通过对DOM以及DEM的校正就能够得到完整的区域地图，然后将整个区域导入相关软件中进行测图，最终会生成系统的地形图。

无人机对大范围的地形图进行测制，其便捷、快速、准确的优势特征能够得以体现出来。但是采用无人机测量的方式也有其自身的局限性，对于地下光缆以及输油管道等一些比较隐蔽的设施难以准确测量出来，为了提高地形测量的准确性，应该将无人机测量与传统测量的方式相结合，这样才能够提高地形测图的整体效率。

3 结束语

无人机低空摄影测量系统对于大比例地形图的测量具有可行性，不仅能够提升影像的测量精度，同时还能够提升测绘结果的时效性，通过对高精度低空影像进行合理的处理，可以将其应用于城市建设规划以及国土资源的开发等多种领域当中，可以更好地满足社会经济发展对地理空间信息数据的需求，很大程度上推动了我国测绘行业的快速发展，同时加快了我国国民经济的建设。

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大比例尺地形图中无人机低空摄影测量系统的应用探讨

■周长江

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-10-198-1

周长江（1988～），硕士，助理工程师，研究方向为无人机低空摄影测量。