无人机在大比例尺中的应用

■汪生存

（青海省第一测绘院青海西宁810001）

无人机在大比例尺中的应用

■汪生存

（青海省第一测绘院青海西宁810001）

作为国内外一项新兴的前沿科技，无人机在测绘领域的快速发展得到广大测绘工程技术人员的快速认同，随着我国社会经济建设的快速发展，测绘时间的要求也越来越短，使得无人机在大比例尺的应用快速发展起来。

无人机 大比例尺 应用

无人机产生于20世纪70年代，早期的无人机主要用于军事活动，由于其特有的技术优势，后来逐渐延伸到科研和民用领域。无人机与航空摄影测量相结合，无人机低空摄影测量系统被引入测绘行业，加上非量测数码相机的引入，就使得无人机航摄系统成为航空摄影领域的一个新发展方向。近年来，随着各种新型传感器和摄影测量平台的不断发展，无人机数字航摄技术以其机动灵活、经济、便捷等显著特点，成为了传统航空摄影测量手段的有力补充，在突发灾害应急数据获取及小范围快速成图方面显示出了无人机航摄系统独特的优势，得到了遥感和摄影测量等领域的广泛关注。

1 大比例尺基础测绘工程

基础测绘工程，就是指对某一个区间、空间进行测量，或者是对某个区域的土地及面积进行测量，通过测量到的各种有效信息、资料来绘制地形地图等。在我们这里，通常会在一些大型工程建设之前来对其所在区域进行地形图的绘制工作，或者是在开发处女地（未经开垦的土地或未探索的领域）的时候进行基础航空摄影，来获取基础地理信息的遥感资料。

2 无人机遥感系统的组成

无人机遥感系统是地形测量的重要设备，其中就有无人机本体，以及导航与飞行控制系统包含在这套设备中。为了能够将遥感器的空中位置进行确定，方便程控设备按计划航线飞行，无人机上必须装有GPS系统。飞行器的传感平台有三轴稳定功能，一般会有摄像头或者数码相机安装在无人机的摄影平台上。以下是无人机摄影平台的部分性能指标图。

通过遥测信道可以将摄像头获取的图像传输到地面，由于大部分都是采用CCD高分辨率的面阵数码相机获取地形测量的影像，因此无人机在拍摄时会将数据保存在存储卡中，在降落后再取出转输到电脑中进行处理。

这种遥感摄影相关测量系统在整个飞行摄影过程中起着非常重要的作用，它主要通过两方面组成，一方面为遥感平台，而另一方面则为传感器。在相关的摄影过程中，我们可以简单地认为，第一方面的遥感平台主要指的是航空摄影相关测量系统之中的主要设备，也就是无人机。而另一方面所说的传感器则指的是航空摄影相关测量系统中所使用的数码摄像设备。

3 无人机航摄系统具有以下特点

（1）受天气条件和地面状况影响较小，作业方式灵活快速；

（2）无人机平台自身构建及其搭载的航摄设备维护成本低；

（3）因无人机飞行高度低，所以能够获取高分辨率影像，在小范围信息获取方面有很大的优势；

（4）可根据具体要求设置影像重叠度，大重叠度的影像能够增强后续处理的可靠性；

（5）不需要申请空域、携带方便、转场快等优点。

目前，小型无人机对地观测系统已经成为世界各国争相研究的热点课题，并在实际应用过程中不断提升无人机对地观测系统的性能。

4 测绘大比例尺地形图的作业流程

无人机低空摄影测量系统测绘大比例尺地形图的工作主要内容包括获取测区影像数据、内业空三加密、野外像控点测设以及数字测图几个主要的步骤，其中记录影像大地坐标、内业空三加密主要输出加密后的影像、DEM数据以及三个角元素的文件、相机文件、空三精度报告以及照片的外方位元素、记录自动提取的特征点的大地坐标文件、精确匹配后确定的用于相对定向和空三平差的定向点影像坐标文件等，经过空三加密后的影像可以直接导入SSK进行数字的测图。

5 航线规划

制定技术方案，收集资料，根据选定的项目区范围，会同航摄部门进行飞行路线设定，完成航摄参数计算与设定，编制领航图是测绘地形图关键的一环。一般选择现势性较好的地形图作为航摄设计用图。为确保航线敷设和导航的准确性，设计用图的比例尺一般应根据航摄比例尺选用。在避开航摄范围内高压电力线和军民航空器的前提下，保证航摄飞行路线的直线性，并把项目区分成若干测段，每一测段再分成若干航带，这样便于航摄作业。

通常情况下航线应按东西向直线飞行；特定条件下亦可根据地形走西与专业测绘的需要，按南北向或沿路线、河流等任意方向飞行。为适应大比例尺航测测图放大作业的特殊性，从航摄相片的最佳覆盖和简化方便测图作业考虑，当M像/M图=3-3.5倍时，航线应按图幅中心线敷设，按常规方法敷设航线，航线应平行于图廓线。位于摄区边缘的航线应敷设在外缘图廓线外。

6 结语

在大比例尺基础测绘工程中，运用无人机影像处理技术可以更方面的获取地形图等相关资料。无人机本身具有机动化、快速航测拍摄等优势特点，所以获取的影像图片也具有高分辨率特点。在运用的过程中，像一些技术性的处理措施是非常重要的，它可以帮助无人机航测过程中提高其工作运行的效率，更好的为相关部门进行大比例尺基础测绘工程提供服务和保障。

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P2[文献码]B

1000-405X（2016）-5-205-1