无人机在地形测绘工程中的应用

胡勤涛

摘 要：随着社会经济的发展，测绘装备和技术日趋成熟。通过无人机进行地形测绘处理，建立完善的测绘系统，可以有效提升数据测绘的精准性。同时，通过无人机进行地形测绘处理，对区域地表状况和地形水平投影高程进行分析，可以有效提升工作效率，获得更加清晰的测量数据。因此，分析无人机在地形测绘工程中的具体应用，了解关键技术，可以为各项工作的开展提供有效参考。

关键词：无人机;地形测绘工程;应用

中图分类号：P217;P231文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）17-0019-03

Application of UAV in Terrain Surveying and Mapping Engineering

HU Qintao

（Henan Water Conservancy Survey Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450003）

Abstract： With the development of social economy， surveying and mapping equipment and technology are becoming more and more mature. Terrain surveying and mapping processing through drones and the establishment of a perfect surveying and mapping system can effectively improve the accuracy of data surveying and mapping. At the same time， through the UAV to carry out terrain surveying and processing， the analysis of regional surface conditions and terrain horizontal projection elevation can effectively improve work efficiency and obtain clearer measurement data. Therefore， analyzing the specific application of UAVs in terrain surveying and mapping engineering and understanding the key technologies can provide an effective reference for the development of various tasks.

Keywords： UAV;topographic mapping engineering;application

無人机技术主要利用飞行平台载体、机载遥感设备和地面辅助设备进行处理，在各种技术的共同作用下，可以有效提升工作效率，增强测绘数据的精准性。无人机技术可以与航空摄影技术有效融合，实现数字化的地形测绘处理。利用无人机进行地形测绘，可以提升各项信息数据的精准性，为地形测绘工作提供有效的参考与支持。

1 无人机在地形测绘工程中应用的技术原理

在社会经济发展中，地表形态出现变化，为了掌握地表的地理空间数据，要不断更新数据，及时进行地表测绘处理。在地表测绘中，无人机技术可以有效分析地表上地物、地貌的具体状态，实现对地表变化的实时检测分析。在地形测绘工程中，无人机具有成本低廉、方便快捷的应用优势，其操作灵活，具有高效率和高分辨率，是今后地形测绘的主要技术。

利用无人机进行地形测绘，可以有效提升测绘效率，缩短测绘周期，实现内外业数据信息的一体化作业。测绘领域，无人机主要利用机载数据处理系统，利用无人机航拍飞行控制软件、地面信息处理系统、无人机设备进行测绘处理，收集各项信息数据，再利用信息系统对测绘数据进行分析，获得对应的测绘标准地图，为地形测绘提供基础保障[1]。

因此，分析无人机在地形测绘工程中应用的技术原理，可以为地形测绘工作的开展提供有效的参考。

2 无人机在地形测绘工程中的应用优势

无人机在地形测绘工程中具有显著的应用优势。无人机可以发出响应信号，获得实时的信息数据，提升测绘的精准性。无人机可以对数字图像进行有效处理，将航空测绘和卫星遥感技术有效融合，提升测绘精准度。无人机测绘可以利用数字成像设备，实现垂直和倾斜成像，操作灵活简单。

2.1 提升测绘效率

在特殊状况下，地形测绘处理会耗费大量时间，而工作人员要在短时间中进行测绘处理，实现测绘结果的转换。无人机可以在短时间内进行地形测量，实现对各项信息数据的收集整理，有效提升测绘效率。同时，无人机可以实现对图像与数字信息的转换处理，为测绘工作提供便利。

2.2 测绘范围广泛

随着科学技术的不断发展，无人机测绘技术的应用范围不断拓展。无人机可以在较高的空间中实现大范围的测绘，也可以在低空间中进行小范围的测绘，整合各项信息资料，实现对各项信息的收集与处理。

工作人员可以通过多个无人机同时作业的方式进行测绘，有效提升测绘数据采集速度，提升测绘的精准度。另外，3D技术与无人机测绘技术的融合，可以直接将收集的信息转换为三维模型，有效提升测绘工作的质量。

3 无人机在地形测绘工程中的应用要点与工作流程

明确无人机在地形测绘工程中的具体操作要求和应用方式，通过科学方式进行管理，可以有效降低各种不良影响，提升地形测绘质量。在地形测绘工程中，无人机技术的应用要点和工作流程如下。

3.1 应用要点

3.1.1 三角测量。地形测绘工程应用无人机进行测量，可以通过航空摄影的方式进行测绘。工作人员操作无人机，在GPS定位技术的辅助下可以获得全面精准的目标地理信息。

无人机可以实时记录、传输和处理数据信息。如果采用三角测量的方式进行处理，将无人机、测量仪器以及测量地域地貌相结合，可以提升测量数据的精准性。为此，测量作业前，人们要根据实际情况调整仪器，合理设置参数。

3.1.2 立体采编。将无人机测量技术与立体信息技术有效融合，通过无人机进行航空摄影，可以实现对区域地形、地貌以及各种地质信息的采集与管理。

为了提升测量信息的精准性，测绘人员可以利用手动方式调整等高线，保障各项信息的精准性，同时通过计算机进行立体采编。在测量中，无人机利用节点方式进行地形测绘，可以测量复杂地形轮廓，矫正信息数据。

对于复杂程度高、测量难度大的区域，可以进行标记，再统一进行立体信息编码，达到提升测量质量的目的[2]。

3.1.3 获得信息资料。测绘人员可以通过无人机处理数据，根据要求进行管理，其主要流程如下。

人们可以通过自动或者手动的方式获得数据信息。要根据实际状况，联合应用两种技术，保障测量工作稳步开展，及时反馈信息，提升各项信息数据的采集效率，提升数据处理质量。

数据采集后，为了提升数据采集的精准性，要对其进行二次检查，提升数据的精准性。在进行数据信息采集中，要提升无人机的相机分辨率。通过无人机进行测绘数据处理时，要重视数据检测，强化数据分析，增强数据信息的准确性，进而为测绘工作奠定基础。

3.1.4 优化像控点测量流程。工程测绘应用无人机遥感测绘技术，要合理布置图像控制点。第一，根据测区实际范围，进行自由网络发射区域的效果测试，通过自由网进行图形组合处理。第二，制定完善的图像控制点测量方案，根据目标测量范围地形和地貌特征进行分析，做好图像控制点照片质量管控。第三，进行数据收集和数据处理，避免随意删除或更改原始数据，保存工程勘测数据，做好备份。

3.1.5 补测操作。无人机测量存在盲点。在分析处理中，人们要提升对测量工作的重视度，通过针对性的处理来提升测量质量。

基于测量结果，要合理调整观测点，消除无人机测量盲区。在地形测绘中，无人机具有整体性强、全面性强的优势，及时补测可以有效降低无人机测量盲点。

隐蔽性强、地形结构复杂的区域无法通过无人机进行补测，可以采用人工方式，有效避免各种因素造成的数据误差，充分提升数据测量的精准度[3]。

3.2 工作流程

3.2.1 作业准备处理。要做好资料、设备和相机检测分析。另外，要收集测区基础资料信息，分析基础地形图、卫星影像资料和控制成果等信息，了解测区实际状况和地理位置。

进行相机检校，获得精准的相机内方位元素和光学畸变参数。检校飞行平台设备，根据要求进行常规检查，为航摄作业做好基础保障，使得航拍平台各设备的各项技术参数符合要求。通过现场踏勘，确定符合要求的起降场地[4]。

3.2.2 航摄作业。一是航线设计。通过软件进行飞行航线设计，满足测图精度要求，提升飞行效率。二是控制点布设及测量。在地面架设GNSS基准站，通过PPK后处理动态差分技术达到提升定位解算精度的目的。要保障控制点布设符合规范的要求，合理布设地面控制点，通过卫星定位系统掌握控制点坐标。

3.2.3 影像获取。根据要求进行起飞前检查分析、无人机航飞作业管理、现场数据整理以及检查等工作。

3.2.3.1 起飞前检查。为了确保无人机航拍的安全性，起飞前要根据要求进行严格检查。主要内容如下：进行gBox状态检查、相机检查、跟踪器检查、升降翼检查、发射架检查、空速反应检查、飞机定位检查，各项合格之后，根據要求起飞无人机。

3.2.3.2 无人机航飞。无人机起飞后，要根据规划路线进行升空影像数据采集处理，地面站进行飞机状态的实时监控分析，工作人员要分析无人机的状态、风速、飞行高度、飞行速度等指标，对异常问题进行判断分析和及时处理。

3.2.3.3 数据整理及检查。现场进行航飞数据整理，根据飞行轨迹，核对照片数量，分析是否存在漏拍。进行照片质量检验，分析是否存在模糊不清等问题。对航飞成果质量进行全面检查，检查完毕后根据质量问题确定是否需要进行补摄飞行。

4 无人机在测绘工程中的应用技术

测绘工程应用无人机，可以有效提升工作质量与效率，其主要应用的技术有航拍技术、测量区域控制网技术、遥感技术和无人机低空航测技术。

4.1 航拍技术

在测绘工程中，无人机航拍任务主要包括航线规划、测量范围确定、建立测量区域控制网、测量数据处理、精度控制。航线规划和测量范围的确定主要通过无人机进行处理，通过控制拍摄时间来提升拍摄质量。一般状态中，无人机的飞行极限为1 h左右，有效拍摄时间在50 min左右。航拍期间要了解待测区域范围，通过科学方式进行规划，保障无人机测绘任务的全面开展[5]。

4.2 建立测量区域控制网

测绘人员要明确测绘工程任务，严格遵循工作流程，保证无人机测绘质量。第一，细化待测区域的任务，建立控制网络。第二，通过设置GPS坐标点进行三维坐标系处理，提升各项信息数据处理速度。要进行数据处理，做好影像选择。要利用获得的检校参数进行原始影像数据的处理，消除相机的畸变缺陷。要利用平差操作，获得影像空间坐标、姿态信息。通过摄影测量软件处理信息数据，获得立体测图和所在区域的大比例尺地形图。

在无人机测量中，要注意天气等因素，通过适宜的平台和软件进行处理，充分提升无人机测量的精准度。无人机航拍要选择天气晴朗、可见度高的节点，要处理影像色彩与地面信息，提升信息的完整性，避免因为天气因素产生不良影响。通过二维姿态稳定平台，使得平台在短时间中不受到风力因素的影响。

受到摄影设备的限制，无人机摄影画面比例较小，通过空三软件进行处理，就会导致多测区的错位问题，这时要应用平差软件进行处理。

4.3 遥感技术

遥感技术在无人机测绘中应用广泛。遥感技术可以利用小型数码相机进行处理，实现定点曝光摄影和自动盘旋修正操作。遥感技术具有较强的机动性和良好的适应性，在基建工程中应用广泛。无人机可以运用遥感技术和正射影像勾绘技术进行处理，有效保障测量的精准性。

4.4 无人机低空航测技术

无人机通过动力系统进行自主飞行，到达一定高度后进行飞行测绘。无人机具有低空航测系统，此系统通过特宽高清数码相机，可以有效提升分辨率，实现自动检校，充分保证信息数据的可靠性。同时，系统可以利用软件进行校验处理，有效控制误差，满足无人机低空航测的实际需求[6]。

5 结语

随着社会经济的发展，数字化技术不断发展，人们要合理应用各项先进技术，有效提升工作质量。无人机可以进行低空作业，机动灵活，可以用于地形测绘，具有高分辨率、高精度、高效率、低成本的特点，可以有效满足地形测绘的实际需求，为我国基础设施建设和社会经济发展奠定数据基础。

参考文献：

[1]李磊，徐研.无人机在地形测绘工程中的应用[J].工程建设与设计，2020（4）：269-270.

[2]申景贇.无人机在测绘工程中应用技术的分析[J].冶金管理，2019（19）：94.

[3]徐江涛.浅析无人机在地形测绘工程中的应用[J].居舍，2019（29）：193.

[4]孙立强.无人机在地形测绘工程中的应用研究[J].住宅与房地产，2019（19）：164.

[5]姚岐.无人机在测绘工程中应用技术的分析[J].中国新技术新产品，2019（11）：103-104.

[6]张涵.无人机在测绘工程中应用技术的分析[J].硅谷，2014（16）：127-128.