无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用

田润青

摘要：无人机技术发展成熟以后，替代了传统载人飞机航空摄影，形成了无人机搭载高清摄像机展开测绘活动的新形式。这种新技术投入应用以后，在我国地形测绘领域中取得了较好的成就，提高了测绘活动的灵活性与安全性，具有较好的应用前景。基于此，以下对无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用进行了探讨，以供参考。

关键词：无人机航空摄影;测量技术;地形测量;应用

无人机航空摄影测量技术具有适应性与灵活性强、工作效率高以及易于操控等特点，因此，在当前工程建设中的应用较为普遍，能够保障工程建设的质量，保障社会生产生活的正常运转。在该技术的应用过程中，应对外业像控点的布设、航摄、像控测量、数据采集和调绘等各个环节进行有效控制，发挥该技术的价值与优势，满足工程建设的要求。

1 无人机航空摄影测量

无人机航空摄影测量是传统航空摄影测量手段最有力的补充，它可以弥有效补传统航空摄影测量手段的不足，具有灵活方便、快速高效、精细准确、使用成本低、适用范围广等特点。在飞行困难的地区和小区域进行作业时，有着成像快、分辨率高等优势。无人机航空摄影测量被广泛应用于国家重大工程建设、应急灾害处理、地理监测、资源开发等方面，尤其是在地形测量、新型城市建设、突发灾害数据测量绘制等方面具有广阔的市场前景。

2 无人机航空摄影测量技术的优势分析

2.1 无人机测绘技术也使得地形测绘活动变得更加灵活

无人机测绘技术在具体应用过程中，会使用到各个高精度数字化成像仪，同时也可以在垂直和倾斜等飞行状态下较好地完成摄像工作。测绘人员在使用无人机的时候，会根据区域地形特点提前设置好飞行路线，同时还会采用自控飞行的方式来完成测绘过程。在进行具体测绘活动的时候，测绘人员会设置多个航测点，显著提高了测绘活动的效率。

2.2 安全性

传统的卫星遥控技术地形测量方法极易受云层和地形的影响，出现一系列测量误差，严重威胁着地质科研人员和飞机驾驶员的生命安全。为了有效地改善这一现状，测绘企业需要引进无人机摄影测量技术，无人机不会受到飞行高度和地形的影响，其测量精度相对较高，能有效提升测量效率，为测量工作的安全提供保障。

2.3 无人机测绘技术的使用还具有较为显著的社会经济效益

这主要是因为无人机的测绘技术的成本不太高，同时这项技术也充分融入了网络技术、通信技术等各项内容。这也使得无人机航拍技术在具体使用的时候不仅仅能够高效获取各类地理数据内容，同时也具有较好的社会经济效益。除此之外，无人机低空飞行摄影时，能够获取更大范围的摄影影像数据，同时也缩短了测绘时间周期，具有较好的社会效益。

3 无人机航空摄影技术对地形的测绘

在对地质地形进行测绘时，无人机航空摄影测量技术是一项十分重要的测绘技术。它可以将GPS定位系统中的导航信息与无人机航空拍摄的影像资料充分融合，从而获取对测绘范围内地质地形的數据。使用无人机航空摄影测量技术，能够对地质地形测绘的数据进行直接的记录与保存。无人机对地形进行航空测量时一般将相片的控制点选在较为明显的地区来获得更加理想的数据。空中三角测量是使用无人机航空摄影技术对地形进行测绘的一项十分重要的内容，它的主要原理就是利用无人机对所测地区的地形地貌进行测量，收集其中的有效信息。在整个地形测绘的过程中，系统能够根据所测地区的实际情况，对测量仪器进行相应的调整，但是在进行对地形的三角测量之前，也需要人工对测量参数进行调整，保证不同连接点更加符合地形测绘工程的需要。

4 无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用分析

4.1 像控点的布设

在引入无人机测绘技术的时候，应该先做好像控点的布设工作。在整个技术应用过程中，像控点布设活动是非常复杂的，其主要包括区域网布设和像控点测量。前者主要需要充分利用平高点技术，同时还要设置四条基线。如果对偏远地区进行测绘，至少应该设置六条基线，并且还要布设至少两条旁向跨度基线，切实保证整个测绘工作的精度。除此之外，当测绘区域呈现不规则特征时，则应该在区域网布设时，对其拐角区域额外布设平高点。后者则需要使用GPS定位、RTK技术等模块来实现整个工作。这个过程需要测绘人员灵活使用各设备与工具，并使用网络系统来与GPS-RTK系统实现较好的联动，保证像控点测量活动的精准性与全面性。

4.2 像控测量

为了对地形的成图范围进行有效控制，应合理运用无人机航空摄影测量技术。工作人员应严格按照要求布设像控点，以提高像控测量的质量。以有效成图范围作为基本依据，对当前工程建设的实际情况进行分析，明确地形的范围与中心。控制点的数量应依照实际情况2确定，通常在20个以上，并且地形的拐角和顶点位置是像控点布设的主要位置。然后根据无人机航空摄影测量技术的相关规范开展测量工作，确保像控点能够满足GPS观测的需求。布设像控点时，需要注意控制高程位置的稳定性，选择测量区域中视野较好的位置安装接收设备，保障GPS观测的实际效果，防止遮挡物等对接收设备产生干扰。通过规范化的像控测量，获取高质量的近景与远景成像。

4.3 空中三角测量加密

在无人机航空摄影测量过程中，无人机能与自动测量系统进行连接，应用计算机自动分析被测量目标的图像信息，在摄影测量过程中不需要人工操作。但是，在利用三角测量确定目标区域地形的过程中，测绘人员需要合理地选择测量连接点，以此为基础进行后续测量，通过调试已选取完成的连接点和像控点，开展空中三角测量工作。

4.4 数据采集

采集相应的测量数据，也是测量工作的主要内容，其关键是保障相关信息能够全面而真实的反映地形情况，并且数据采集的精确性与全面性是决定工程建设质量的主要因素。应以无人机航空摄影信息为依据开展数据采集工作。Mapmatrix软件在立体影像模型中的应用较为广泛，能够对地形中的各地形要素进行深入解析，增强实际测量效果。另外，测量人员需要对采集的图形信息进行标注，将点、线、面信息进行有效结合，实现对地形要素的分析，并采用分层存放的形式为后续工作提供便利。

4.5 内业数字化测图

无人机航空摄影测量中，内业数字化测图的主要步骤是航空摄影测量空三加密作业，外业工作的主要内容是像片控制点联测、像片调绘和综合法测图。内业的密测图控制点是指在像片中的控制点基础上，应用空中三角测量方法，推测出测图控制点、平面坐标和高程。地物地貌测绘的主要工作是全野外调绘后测图和内业负责判断测图。外业需要对照、补测和补调测图。此外，测绘人员利用仪器测绘地物地貌的过程中，需要和已描图接边，将测完和检查完的图从仪器中取下来。

5 结语

无人机航空摄影技术能够很好地应用于地形的测量之中，对地形数据信息的获取起着重要的作用。它具有时效性好、性价比高，受限范围小，简单、便捷、易操作等优势。但无人机航空摄影测量在地形测量应用中仍存在着一些问题亟待解决，这就需要不断加强相关技术的研发力度，促进无人机航空摄影测量技术在对地形的测量上获得更大的发展空间。

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