探析无人机航空摄影测量在地形测量中的应用及注意事项

李登恺

【摘 要】 目前无人机航空摄影测量应用非常广泛，在地形测量、防灾减灾、应急救援、突发事件和灾后重建等诸多领域都发挥着重要作用。并且地形测量中由于无人机航摄系统升空时间短、成像快，能够有效缩短测量时间以及提升测量工作效率，因此为了充分发挥其作用，本文概述了无人机航空摄影测量，阐述了无人机航空摄影的主要特征，对无人机航空摄影测量在地形测量中的应用及其注意事项进行了探讨分析。

【关键词】 无人机航空摄影 测量 特征 地形测量 应用 注意事项

一、无人机航空摄影测量的概述

无人机航空摄影测量是一个融合了多种测量技术的系统平台，其主要是建立在无人机遥感平台基础之上，实现空间高分辨率遥感影像数据的一种先进测量技术手段。无人机航拍摄影是以无人驾驶飞机作为平台，以机载遥感设备，在地形测量中，无人机对航摄效率提高效果明显。其主要包括无人机飞行平台、数码相机系统、飞行控制系统、地面监控系统、地面保障系统、配套软件系统等。其工作原理是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。

二、无人机航空摄影测量的主要特征

1、天氣影响较小。无人机航摄系统受天气条件影响较小，还具有云下摄影的优势。2、作业成本较低。相对于传统有人驾驶航摄飞机，无人机航摄系统购置成本及使用、维护费用都较低，无人机航摄无需专业航测设备，普通民用单反相机即可作为影像获取的传感器，可减少投入。3、运输组装方便。相对于传统航空摄影，无人机航摄不需要专门机场调运、调配，可用小型汽车装载运输，可随时组装。4、起飞方式多样。无人机不需要专门机场和跑道，可在普通公路上滑跑起降或采用弹射方式起飞、伞降方式降落。

三、无人机航空摄影测量在地形测量中的应用及其注意事项

1、无人机航空摄影测量在地形测量中的应用分析

1.1合理布设像控点。地形测量中的无人机航空摄影测量像控点布设应明晰，易于判断和立体丈量；布设的操控点宜能共用，通常布设在航向及旁向六片或五片堆叠范围内；控制点距橡片边际不该小于1cm或1.5cm，综合成图法的操控点距航向边际不该小于上述规则的1/2；高程操控点点位布设应选在高程崎岖较小的当地，以线状地物的交点平和山头为宜；狭沟、尖锐山顶和崎岖较大的斜坡等，均不宜选作点位布设设。

1.2航空拍摄要点分析。第一、确定航线。航线网布点应按航线每分段布设六个平高点；航线首末端上下两操控点应布设在通过像主点且垂直于方向线的直线上，艰难时相互违背不大于半条基线；上下对点应布在同一立体相对内；航线中间两操控点应布设在首末操控点中线上，艰难时可向两边违背一条基线摆布，其间一个宜在中线上；应尽量防止两控制点一起向中线同侧违背，呈现同侧违背时，最大不该该超越一条基线。依照摄区范围、划定的分区和供给的分区均匀基准面高程进行航线设计。第二、航空摄影分析。在规定作业时间内，航空摄影时要选择地表植被、建筑覆盖物分布匀称的地点，这样才能减少对成图的制约和影响。选择在云雾少、沙尘少、空气良好的季节或天气下实施无人机航空摄影，并结合所测区域自然环境、地形特点以及摄影要求等指标选择合适时间开展外业活动。

1.3严格空中三角测量加密。解析空中三角丈量，为纠正和测图供给了定向点和注记点，以及工作时所需求的仪器安顿元素数据，空三加密前需获得以下各种材料：航摄质量鉴定书，涤纶片，图历表，野外操控、调绘图像，布点略图，各种观测核算手簿，前一工序的技术设计书等。

1.4内业数字化测图的分析。第一、地物地貌测绘。通过像片准备工作和定向后能够进行地物地貌测绘。立体测图可采用全野外凋绘后测图和内判测图后外业对照、补测和补调的办法。在运用内判测图后外业对照、补测和补调的办法时应留意：航摄像片的现势性要好；必要时需求编制测区室内判读样片；对有把握判准的地物地貌元素，按图饰需求直接测绘在图板上，对无把握判准的地物地貌元素，内业只测绘外括作为疑点留给外业处理。第二、接边和结尾。若地物、地貌相关元素无法准确判断，内业工作仅需将外在轮廓绘制出来即可，其它作为疑点交给外业做相应处理；外业工作负责检查、核对内业测绘工作，并对目标明确、元素清晰的部分进行抽查，补调内业工作无法识别的地物、地貌、地形元素。地物、地貌测量时，应在对应仪器上和已完成绘图边进行接边处理，每个成像图测量完毕后，要仔细检查、认真核对每幅。

2、无人机航空摄影测量在地形测量中应用的注意事项

2.1无人机体积小、载荷低，通常不能携带常规航摄仪器完成航摄任务，且多数通过改装后（加固处理和电路改装）的普通微单相机来实现航拍。感光单元往往存在畸变差，导致成图不能满足测量高精度要求；

2.2无人机在城市地形测量中存在一定局限性。这是由于城市高楼众多、人口密集，无人机通常无法找到合适起、降场所。且不同类型无人机对起降场所、净空条件、通讯距离等要求不尽相同，因此想实现无人机在任意时间、任何条件下完成城市地形测量，现阶段还存在一定难度；

2.3通常无人机动力来源有两种，一是汽油，二是电池。若无人机上配备的电池为8000mAh，那么续航时间仅为45～50min；虽然使用汽油的无人机航行时间比较长，但无人机结构简单，且航行过程中人工干预较少，若在高空飞行时突然遇到强大气流（或强风），将可能带来严重影响。

结束语

综上所述，无人机航摄升空时间短、成像快，具有便于操作、易于运输等优势，且不受到空域管理的限制和影响，能够迅速到达所测区域，进一步缩短测量时间、提升工作效率。随着无人机摄影测量技术的发展，其被广泛应用于地形测量工作中，因此对其进行分析具有重要意义。

【参考文献】

[1] 荆平平.无人机影像获取与信息提取应用研究[D].中国地质大学（北京），2014

[2] 刘德正.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].绿色环保建材，2017（05）

[3] 王光明等.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息，2017（06）