无人机摄影测量技术在数字化地形测量的应用初探

祝孙喜

（湖南省地质测绘院，湖南 长沙 410000）

无人机与传统风机相比，其在功能、尺寸上都十分特别，在进行小面积和比例尺数字化地形测量中优势显著。同时，因为无人机体积小，造价低，对其进行应用，具有不错经济效益，因此，无人机摄影测量技术深得人们喜爱。

1 无人机摄影测量技术

无人机摄影测量技术作为近几年出现的一种先进技术，其在具体应用期间具有精度高、效率高等多项优势，这也使无人机在相关行业中得到了飞速发展，而且取得不错应用效果。测绘人员在利用无人机进行摄影测量时，为了确保最终测量经过精准性，要对像控点分布进行明确，进而获取到更多信息资料和摄影图片，提高测量结果精度，无人机摄影测量技术的应用流程如图1所示。

2 无人机摄影测量具备的特点

2.1 可靠性高

无人机摄影测量一般都在50m～1000m内高度飞行，通过近景航空摄影完成相应测量，测量精度能够达到0.1m～0.5m，这能够满足我国在数字化地形测量作业开展在精度上要求。通过对无人机进行应用，拍摄作业能够采取可视化方式操作，可以精准显示拍摄区域、位置、飞行轨迹、海拔高度等各项内容。采用无人机摄影测量任务包括飞行、拍摄等[1]。利用无人机完成相应拍摄后，可以通过系统图显示无人机在摄影测量时飞行任务，这也就为分析遗漏拍摄点和拍摄重叠区域工作的进行提供便利条件，为施工人员开展各项工作提供支持，快速找到需要补拍区域，进而使采用无人机进行摄影测量精度能够得到进一步提高。

2.2 安全性强

采用传统卫星遥控技术进行应用，完成相应测量工作，测量作业开展容易受到地形、云层等各项因素影响，这势必会导致最终测量结果存在严重误差，而且也会对飞机驾驶员、科研人员安全造成威胁[2]。为了使这一现状能够得到改善，在具体测绘作业开展期间，要合理应用无人机摄影测量技术，通过对该项技术进行应用，提高测量效率、精度，进而为后续各项工作顺利开展，安全性提供保障[3]。

2.3 灵活性高

无人机摄影测量技术在具体应用期间受气候、地区影响影响相对较低，这也就保证测量作业在开展提供支持，确保测量作业灵活性。同时，采用无人机摄影测量，15min就能够实现起飞，而且操作简单，通过对无人机进行摄影测量，一天能够完成超过200km2地形摄影测量。

3 无人机摄影测量技术的具体应用

3.1 航摄测量测图

摄影测量中对无人机进行应用，作业原理就是通过对固有地形和地物进行应用确定三维坐标，而且要精准记录。将收集到的各项信息内容都精准的输入到计算机中，再采用软件处理数据信息，最终通过地形图显示，在整个操作中，要合理应用几何反转技术[4]。

3.2 无人机航空摄影

3.2.1 设计航线

航空摄影作业开展中采用无人机技术，要先依据具体情况设计航线，具体设计时为了确保最终设计合理性，要设置6个平高点对于不同对点在设置上都必须严格依据相应标准开展，具体情况如表1所示。

表1 不同对位点的设置标准

3.2.2 航空摄影

航空摄影开展最好在覆盖区相对较小区域内开展，为了提高影像清晰度和图像质量，航空摄影最好在晴朗天气环境下开展，减少雾、风沙等不良天气带来的不良应影响[5]。

3.3 科学布设测量像控点

3.3.1 区域网布点作业

进行区域网实施布点时，要根据航线防线布设四条极限，如果测量区域地形较为复杂，为了确保测量作业顺利进行，提高测量精准，要设置六条基线。

3.3.2 测量像片控制点

测量像片控制点需要注意的要点主要体现在以下几个方面：第一，利用网络PTK测量流动站时，要确保CORS范围内开展操作，而且要实施与中心控制站中相关数据内容合理传输[6]。第二，通过对测量手薄进行应用，设置像片控制点中的各项参数内容，保证各项内容精准无误。第三，保证PTK作业站始终都保持良好状态。第四，一般来说，为了确保测量结果精准无误，保证测量数据能够精准反应实际情况，观测测量要进行三次，同时，要对获取到的各项数据内容进行全面审核，做好核对作业。

3.4 测量测图方法

现阶段，我国采用无人机进行摄影测量可以采取下列方法开展：

3.4.1 全能法

该方法适合应用在山地地区测量，能够提高地形图精准性合理性，更好的完成测量作业。同时，也可以采用立体测图仪，测量微小地形结构，最终得到精准地形图。

3.4.2 综合法

该方法就是对平板仪进行应用，判定高程和等高线，采用无人机开展摄影测量，最终得到详细地形情况。

3.4.3 分工法

该方法在主要时应用在丘陵地带，工作原理是通过平面位置和高程分求方式，完成相应测量作业。分工法与全能法应用具有相似之处，也采用立体测图仪，采取地形数据，最终获取到测量区域内的地形图[7]。

3.5 空中三角测量

空中三角性测量核心目的就是确定标记位置，并且完成相应纠正处理，而且还要确定测量作业中涉及到相应数据，在对这种技术进行应用前，要准备好相应测量材料与设备，在材料与设备准备时，要确保材料与设备性能都可以达到要求标准，只有这样才能满足作业需求。

3.6 制作数字化测图

进行数字化测图制作业开展主要包括以下两项内容：

（1）业内工作：业内工作开展就是随三角形测量技术进行合理应用，完成对地形测量期间的控制点、高程、坐标等各项内容定位，进而为后续相应工作开展提供强有力支持。

（2）业外作业：业外作业就是测绘照片，测量控制点，综合测量地形图等各项工作。此外，工作人员在进行测量时，对于完成的地形图，要依据实际情况接边处理，完成接边操作后，要由制定人员对测量结果进行审核，要保证测量结果有效性，快速完成各项工作。

4 测量拍摄作业与质量检查工作开展

4.1 无人机航拍

4.1.1 无人机起飞前的检查作业

安全是确保采用无人机进行航拍时必须重点考虑的一项内容，在无人机起飞前，工人员要对无人机性能进行全面检查，确定无人机通过否检查，满足作业需求，只有才能让其起飞。检查作业主要包括以下内容：第一，检查滚转。保证滚转角与陀螺零点准确无误，并且要保证右滚数值始终都为正数。第二，检查俯仰。确保脱落零点与俯仰角都是向上正值。第三，检测水平。安装无人机飞控系统时，要依据无人机情况，科学设置俯仰与滚动角度，采取合理方式进行科学设置，通过合理设置，实现对无人机飞行的有效控制，确保无人机稳定飞行，提高航测数据精准性。第四，检查转速。通过手动方式转发动机，在发动机转动期间，作业人员要对地面站是否出现了提示转速进行观察。第五，检查空速。检查人员用手对空速管前气流进行遮挡，若数值处于“0”附近，则表示设备性能良好，可以对其应用应用，若检测人员堵住空速管，若数值出现了显著提高或发生改变，表示设备性能良好。第六，检查GPS定位情况。控制启动到GPS精准定位时长不得超过60s，如果进行定位时，整体时长超过了300s，作业人员要对采用的GPS天线性能进行全面检查。

4.1.2 地面站监控

无人机起飞升天之后，地面站则开始对无人机在飞行情况进行全面监测，同时，操作人员还要对无人机飞行高度、线路等各项内容进行全面观察，对其飞行状态是否正常进行明确，在观察期间，若发现无人机在飞行出现了异常，必须针对出现异常情况，及时处理，确保无人机在飞行时的稳定性与合理性。

4.1.3 现场数据处理

通过对无人机完成相应摄影测量作业之后，作业人员要对现场获取到的各项数据进行全面整理，完成相应采集作业。主要包括内容有：无人机在行测试各条航线记录的各项数据值与无人机实际飞行影像数是否一致，影像数据与曝光点数是否一致。同时，存储原始数据，在确保影像足够清晰基础上，完成对各项数据内容的整理，完成上述处理后，依据航测线，进行航线影像装载，确保数量相同。

4.2 做好质量检查作业

利用Smart Vision Space 近地空摄影测量系统快速检查航摄成果质量，完成相应检查后，要对输出记录进行全面检查，对于不达标影像，要对相关记录内容进行完善。利用该软件可以计算航向重叠度与旁向重叠度，同时，通过自动方式完成结果报表检查。同时，现场航摄负责人要依据检查记录，确定重飞或补飞区域。

5 结语

无人机摄影测量技术在许多行业中都得了广泛应用，特别时是在测量地形中，该项技术发挥着重要作用。可见，相关人员要提高对无人机摄影测量技术重视，加强对技术的探究，提高技术先进，更好对其进行应用。