大面积无人机地形测量研究

秦炳权

摘要：在科技水平逐渐增强的背景下，低空无人机摄影技术也不断趋向于成熟，很多相关资料显示，无人机地形的精准度需要达到1：2000地形测量的要求，那么在本文中，就根据广东某村庄的地形测量项目，充分分析了无人机大面积地形测量步骤，希望为相关工作的高效开展尽微薄之力。

关键词：无人机;大比例尺地形圈;测量技术;DEM

在本文中将以广东村庄为例，详细阐述无人机航测中，1：2000地形图的绘制步骤。项目区域为" 1980西安坐标系”和" 1985国家高程基准”。此区域的测量步骤为无人机航拍、地形测量（包括四等控制测量、I级控制测量、像控测量、图根测量、野外补测、外业调绘）、空三加密、地形图制作（包括立体采集、数据编辑工序（1：2000比例尺一套））、DOM制作、DEM制作、质检验收等工序。

一、航空摄影

本方所提村庄中的无人机设置了东西向的航程，航摄比例尺为1.23533，平均地面高度为1350m，其相对航高为650m.平均地面分辨率013m，满足1：2000成图要求。

（一）像控点布设及刺点

一像控点布设。在大面积无人机地形测量环节中，需要将像控点规划为10～15范围内的线路中，在此侧部再规划为2～4范围内的线路规划。规划的像控点可对绘图的过程做出精准度的把控，确保绘图中的各区域间的线段长度不存在误差。需要将像控点刺在航向及旁向重叠有5-6张像片的区域内。二像控点编号原则：测段像控点编号原则“GP+航片号四位+点序号”。三是在像控点规划环节结束后，将像控点规划图进行完善，并将这些规划图确定为隐密信息，请相关部门通过安全密码锁的设置将隐密信息进行妥善保管。以達成三加密信息化汇集信息的标准。

（二）像控点的刺点及整饰情况

在实体的测量现场中，实际的刺点误差及其刺孔的直径测量图小于0.1毫米，同时还体现出无刺透的状态。点位体现条理化，示意图也完善清晰，也就是说刺孔、略图和点位都与现场点位的体现相应性。一是在所建立的地形测量图中，A面以彩色直径为7毫米的圆点来对像控点做出了标记，并将点号也做出标注。二是在图片的B面以铅笔建立占位略图并对其中的具有高度可利用的点做出信息备注和标记。

（三）像控点测量

像控点坐标可以使用全站仪、RTK等常规仪器进行测绘。像控点的精度和施测要求参照常规航测外业规范执行。该次像控点测量采用双频.GPs接收机，已知控制点为加密的一级GPS控制点。为保证像控点测量成果的可靠性，在全部像控点测量完毕后再收参考站。施测现场对点位进行拍照并制作成点位信息表供内业加密使用。将检查合格后的像控点数据进行处理，基线处理采用Compass静态处理专业版软件，得到该村片区像控成果。

二、空中三角测量

一是在对指定外控点进行测量过程中，需要先对测区外围的六处像控点做出平差处理，其余像控点就需要借助预测性，对指定测量区进行查找，以实现高效率测量。在通常情况下，对于外控点的测量都应当由技术人员做出操作，并由相关部门的技术人员对测量数据及其和测量做出质检。二是借助户外测量流程来对后续的相关计算传递控制点以做参考。强化三加密方面的精准性，借助户外测量流程传递的实测高程点对三加密的精准性做出试检。三是在测量环节结束后，需要对所计算出的平差做出开解，在具体操作中，应当将物方标准方差权进行扩展，并将粗差全面清除。在此基础上在将物方权进行恢复，以保证粗差得到全面探测，四是对相应的权值做出平差。智能终端设备中DPGrid系统中的空三模块属于专业的自动化软件，那么DPGrid系统通常会结合完善的航线数据图，来对测量区域整体做出自主融合，在此基础上再借助自主挑选步骤将粗差明显冗余的像点全面清除，之后，再对各链接处重新设置，并结合相应的控制点来对平差做出开解，直至设置密码环节的结束，给出数据。

三、DEM制作

第一结合专项参考信息，来对以往的航摄图片进行参考，并对其中有价值的图片归入到信息汇集资料中，之后，再通过对图片内容的参考建立核线影像。第二智能终端设备中的专项系统会自性的来对立体化的离散点做出相应的融合，以此将指定测量区域的DSM进行全面获取。第三其实借助自动滤波就能够获取到DEMo尽管借助DPGrid系统对立体化的离散点做出了融合，然而因为测量现场地形的复杂性和各种设施的干扰和阻挡，使得航摄和测量过程不能实现有序进行。因此在具体作业中，要想强化DEM的精准性，就应当借助人力资源将DEM做出重新设置。

四、1：2000地形图制作

借助DEMT技术将DOM做出比对，在此基础上再建立全面、相应的区域地形图。最后将实测图片传递到Virtuozo专业软件中建立测量图，并保证此图内容的完善性。结合相关标准和专业样本，来对地面指定区的信息做出汇集。户外工作技术人员借助固用的绘图样本和参数，来对指定区域做出测量和复测

五、无人机航摄影像成图精度

借助现代先进的GPS技术，来对测量现场外业检查的相关信息做了汇集。从此测量区中的航摄影像中抽取了4幅图，这些图片占到总量的1/10，从这图片中了解到，所要进行检查的区域有近80个。通过对这些区域图片中坐标与具体测量坐标的比对。结合数学专业知识，核算出这两个坐标的及高程差值。结合专用公式算出各个检查区域的绘图误差。通过精准计算了解到，测量区域的平面点误差为0.72m，高程中误差为0.69m。结合这些数据来将误差规划图做出建立和完善。构建这样的绘图能够对各个检查区的误差规划做出形象化的了解和掌握。能够充分总结出总体误差中的大部分都会集中于0～0.8m范围内，其平面精度与1：2000测量图的建立标准具有切合性。除此之外，专业技术人员应当将结合相关信息数据所建立的测量图与既定的1：2000地形图在CASS中做出对比。

六、结语

在本文中，先对无人机的特点做出了明确和探讨，也对低空拍摄设备使用规范和无人机航测系统测绘1：2000地形图的具体工作流程做出了阐述，还对最终生成的地形图进行了精度评定，基本满足1：2000地形图的精度要求。

参考文献：

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