无人机航空测量技术在地形测绘中的应用探微

龙海林

（贵州中水建设管理股份有限公司，贵州贵阳 550001）

测绘是地质勘查中的关键环节，近些年随着我国科学技术水平不断提高，测绘工程水准得到有效的发展，特别是无人机航空测量技术的应用，使测绘工程效率、科学程度迈向新的高度。其主要组成部分是航空测量技术设备，将通信定位系统安装在小型无人飞行器上，以此完成测绘工作，获取相应的测绘数据。无人机航空测量技术不仅节省人力资源，且测绘效率高、测绘精准度也比较高，尤其是在地形测绘中，其作用是无可替代的。我国测绘工程的不断更新发展，使其对测绘准确度、精确度要求越来越高，普通的人力已经无法完成这项工作，以无人机平台为基础，将航空测量技术融入其中，已经成为现阶段甚至未来很长时间内地形测绘的主要手段，无人机航空测量技术在地形测绘中能够发挥其机动性好、能耗低等优点，高效获取大量的地形信息数据和相关图文信息，其在地形测绘中有巨大的应用价值[1]。

1 我国现阶段无人机航空测量技术发展状况

无人机航空测量技术，也被叫作无人机技术，其主要是以无人机平台为基础，搭载相应地测量设备，通过无线设备控制无人机，以此获取精确数据信息的技术手段。目前无人机平台国内国外有很多品类，不同性价比和不同用途的无人机，其稳定性和适应程度都不尽相同，根据相关研究报告，有些专家认为大疆无人机技术可充分满足地形测绘的无人机平台需求。此外就是高精度的数据传感设备，当前一般采用全球定位系统（GPS）和测绘数据分析系统共同组成，但目前随着我国北斗卫星导航系统投入全球化使用，也有相当无人机航空测量技术已经使用北斗卫星导航系统，作为主要的定位载体。无人机搭载高精度数据传感设备就组成了一套完整的无人机遥感体系，同时再借助发达的信息通讯技术和信息数据处理技术，就会大大提高地形测绘的精准度，同时还有效提高地形测绘的效率。当然无人机航空测量技术不仅仅是针对地形测绘工程，其在很多行业都是成体系被应用[2]。

2 我国现阶段无人机航空测量技术存在的问题

虽说当前我国无人机航空测量技术发展态势不错，但是仍然存在些许问题，特别是无人机平台飞行状态下的稳定姿态保持。无人机平台因为其制造基本采用高科技材料，重量很轻，使得其机体重量偏轻，当其飞行到足够高度后，受到高空风力影响，其飞行姿态会发生偏转，难以稳定保持，这样就会导致其拍摄的影像和图片资料信息不清晰。此外在数据传感控制方面，其控制精度还需不断提高，但受限于我国无人机飞控技术水平，无人机传感器控制精度不太高，以至于影响到测绘工作的正常进行，同时对测绘数据精确度也会造成影响，更不适于大比例尺的相关测绘工作，此外无人机航空测量技术对通讯技术的依赖程度非常高，相关测绘人员需要传感器进行实时数据传输，很大程度依赖于通信技术，这使黑客可以肆意侵入其中，对无人机平台进行干扰，严重影响无人机的安全飞行[3]。

3 无人机航空测量技术的主要优势

当前航空测量技术已经广泛应用于地形测绘中，据此相关测绘人员应当充分发挥无人机航空测量技术的优势，提高地形测绘精准度。

3.1 高分辨率+360°全景影像测量应用

当前在售的无人机平台内，基本上都配备有高分辨率的数码影像设备，这样就会使地形测绘环节，可获得高清晰度、高质量的图片资料和影像资料。同时其搭载在无人机平台上，可实现全方位立体式拍摄，同时其还可以悬停在某个点进行定点拍摄，解决传统地形测绘的人力资源问题。

3.2 无人机机动性高

无人机航空测量技术其机动性非常高，且灵活程度也比较高，其对起飞和降落的场地要求不高，同时相关测量设备也不会影响到无人机的正常飞行。无人机前期准备工作不需要太长时间，因此其所需成本也较少，且操作非常简单、便捷，这些优点是的无人机受到地形测绘领域的重视，无人机航空测量只需设定飞行路线，剩下的工作就会交给无人机。这样不仅能提高地形测绘的精准度和数据传输效率，还能有效提高地形测绘的工作效率[4]。

3.3 数据处理分析所需费用较低

数据处理分析所需费用较低也是无人机航空测量技术的一大优点，相较于有人驾驶飞机所需费用，无人机所需费用仅是有人驾驶飞机的20%，此外无人机操控相关证件考取也比较简便，而对应地有人驾驶飞机的证件考取则是非常困难的，因此无人机航空测量技术的应用不仅提高了地形测绘的精准度，而且还可以有效节省成本、节省培训人员时间等，使用价值非常巨大。另外无人机的材料结构，基本上是高技术含量材料，非常便于维修和养护，同时无人机平台搭载方面具有非常好的兼容性，使得相关设备间不存在相互干扰的问题。

3.4 兼容性强

采用单一的航空测量技术进行地质测绘工作，无法有效保证测量数据的精准度，因此要确保无人机技术应用到相关的各种场合，同时各技术间可以实现协同作用，以此弥补单一航空测量技术的劣势，保证数据信息的精准度，使无人机航空测量技术兼容性大大增加，能高效、快捷地完成相关地形测绘工作[5]。

4 无人机的相关应用策略

4.1 无人机像控点布设在地形测绘中的应用策略

在使用无人机航空测量技术进行地形测绘过程中，第一步就是要进行像控点的科学合理布设，其主要有两实施部分组成：布设区域网点和布设像片控制点。布设区域网点环节中，航空拍摄的路径选择需要以平高点为基准进行确认，使用四基准线进行划分，将两条航线分别划分在旁向航线跨度位置，六条航线设置在地形较为崎岖地形部位，对于不规则地形特征，需要根据实际情况进行航线补充和调整。布设相片控制点操作需要借助全球定位系统（GPS）控制节点来实现，其设置级别为D和E，代表测绘监测点和起始点。再具体的测绘过程中，可充分利用实时动态差分法（PTK）控制体系再辅以接受系统和控制手薄，完成对控制节点的测绘，确保测绘工作能够顺利进行，将其优势充分发挥。同时以跨域资源共享（CORS）网路为前提，对PTK流动站点进行科学设置，确保无人机和控制系统能够进行高质量信息传输[6]。

4.2 无人机空中三角测量技术在地形测绘中的应用策略

在对像控测量流动点进行观测时，主要采用重整三脚架进行观测，其主要包括以下几点，例如空中加密三角测量环节、加密点测量环节等。其中空中加密三角测量环节的主要技术原理为通过设置将需测绘目标空地进行突出显示，然后将标识距离进行严格控制，在进行测绘过程中，若是有山谷、河道等地形分布，需要在航线控制阶段就考虑，然后科学地调整高度差值，避免出现测量误差情况；若是测绘地形中有类似于平整地形向大坡度地形过渡时，应在空中三角加密点设置时增加点位，确保测绘的精准度，一般情况下，都是增设两个点位[7]。

4.3 无人机补测技术在地形测绘中的应用策略

使用无人机航空测量技术进行地形测绘时，对测量盲点必须要足够的了解和认识，全面评估和考虑待测地形区域内大致地形状况，同时对待测地形区域范围要明确，并依据待测地形范围，设计科学合理的测量路径和布置准备，此外对于测量盲点，若将获取到的无人机测绘数据与原有相关数据进行对比，发现有遗漏情况，应当进行二次补测，确保测绘工作不存在遗漏现象。在使用无人机航空测量技术进行测绘时，应当保证测绘的完整性和连贯性，若发现有不连贯、遗漏情况时，必须第一时间根据相关数据进行补测，使测绘质量和工作效率不断提高，若出现特殊情况，也可借助人工方式进行补测，以此保障补测数据的完善。此外若是测量过程中误差问题严重，应该进行系统地二次补测，以解决和控制误差问题出现概率，同时测绘工作人员也应当不断完善各种测量技术手段，对操作模式进行改革创新，以此推进无人机航空测量技术不断提升，保证地形测绘效率更高、精准度更高[8]。

5 结语

随着我国科学技术发展加快，测绘行业技术水准也借助科学技术发展的东风逐步提升，特别是无人机航空测量技术，近些年来其发展势头非常良好，在不断提高我国地形测绘精准度的同时，还使测绘工作质量和工作效率不断提高，从而为后续地形测绘发展提供宝贵的经验，以此推进地形测绘的可持续发展。