无人机航测技术在铁路带状地形测绘中的应用探索

摘要：伴随着科技的创新和发展，我国测量技术也有了新的发展进展，无人机航测技术也逐渐在我国铁路带状地形测绘中得到了广泛应用。无人机航测技术弥补了传统测量方法的不足，在带状地形的测绘中有较强的应用优势，不仅获取数据更加的精准，而且也具有很高的安全性，本篇文章围绕无人机航测技术在铁路带状地形测绘中的应用展开分析。

关键词：无人机航测技术;铁路带状地形测绘;应用;探索

现如今我国在铁路带状地形测量中，所使用的测量方法主要有全站仪测量法、传统航空测量法、人工测量法等等。近年来，无人机航测技术也逐渐得到推广和普及，与其它的测量方法相比，无人机航测技术的测绘优势更加的突出，其为铁路带状地形的测绘也带来了新的契机，可以有效提升测绘的效率和质量。

一、无人机航测技术的应用优势

（一）响应能力快

与其它的测量技术相比，无人机在控制方面更加的容易，而且无需工作人员进行实时的操控，能够持续以最佳状态运行，一旦出现突发性的情况，无人机能够迅速做出反应并执行相应任务;与有人机相比，受外部环境的影响比较小，而且能够实现及时、自动处理监测信息，并传输到有关部门，可以有效的节约时间[1]。

（二）飞行航线固定

无人机航测技术在应用过程中，使用的是人工提前设定的操作方式，对于带状地形的监测有重要的应用意义，为了保证铁路的安全性和稳定性，可以调整无人机的监测角度和路线，而且飞行的航线比较规定，测量结果比较理想。

（三）获取数据精准

遥感摄影技术的最大优势就是分辨率高。近几年来，随着科技发展水平的不断提升，为无人机的发展也提供了坚实的基础，促进了无人机的发展。无人机在航测期间，能够按照规定的航线进行飞行和监测，可以得到更加精准的影像信息，在铁路带状地形的测绘中，可以获取到更加精准的结果，并结合测绘结果，设置更加科学的铁路线路。

二、无人机航测技术在铁路带状地形测绘中的应用

（一）无人机摄像数据的采集

1.1无人机飞行方案设计

按照项目设计书，来明确测绘的具体范围、地面分辨率等相关参数，并利用无人机自带的GS RTK飞行控制软件，来制定合理的飞行计划，并综合考虑到飞行速度、航线书目以及长度等内容。由于测区为带状地形，在考虑到无人机续航的时间，主要将测区分为5个测区分区，每个分区的长约为3公里左右，保证相邻分区的收尾至少有5条基线长度的重叠。在敷设航线的过程中，需要保证航线尽量平行于带状地形测区的长边方向，首末航线则需要敷设在摄区边界线外[2]。

1.2航摄执行

在航空摄影的过程中，选择地势高且地面开阔的位置为起降点，保证起降点远离水域、高压铁塔，尽可能的选择在摄区的居中位置。航摄员利用过GS RTK飞控软件来加强对无人机作业情况的全程监控，保证飞行速度、相机采集等状态的正常，若是出现了异常情况，则需要进行手工的干预和控制。并根据传回的摄像质量，来记录摄像的云层覆盖以及光照色彩情况，为后期影像质检提供便利。

1.3影像数据检查

影像数据检查主要包括两方面的内容：第一，完整性检查。在完成航摄后，需要对所获取到的摄像数据进行完整的检查。将所有获得的影像数据导入到Photoscan软件中，检查是否出现漏片的情况，若存在就需要对该区域的重叠度进行计算，如果无法满足最低重叠度的需求，就需要进行摄像补飞;第二，检查成像质量。根据航摄的实际作业情况，将其中有薄雾遮挡或者过亮过暗的影像筛查出来，并使用匀光匀色软件来进行处理，保证成像质量的均衡[3]。

（二）外业控制测量与调绘

2.1外业控制测量

航测外业控制测量，简单来说就是指对航测外业像片的控制测量，是比较重要的一大环节，对于成图的精度有直接影响。首先内业根据航测摄像片控制点的布设方案，来选定和设计可以进行实地测量的地物特征点，并在外业利用GPS来获取相关的三维坐标。

项目像控点主要以区域网布设为主，使用双五点发来进行像控点的布设，像控点的总数为52个。并使用RTK方法测量像控点，利用千寻CORS系统进行外业的观测。

2.2外业调绘

调绘简单来说就是指对一些地物要素进行调查和清绘，比如说植被、电线杆等。调绘的复杂性和专业性比较高，也是内业编辑和制作的重要依据。对于铁路项目来说，使用数字化调绘模式，在完成外业的调绘后，需要将成果文件转换为dwg格式并进行整饰，从而将文件转换相应的坐标系统。

（三）内业空三加密与数字测图

3.1空三加密

空三加密是无人机航测成图的重要基础和前提，核心就是利用像片上的像点坐标与定向控制点，使用摄影测量的方法来求解摄像的外方位元素，并建立可量测的几何立体模型，从而求出地面点的空间坐标。使用Photoscan软件对影像进行匹配和处理，并将优化后的EO作为初值导入到Inpho软件中进行空三加密。无人影像的空三加密，将预处理后的效果作为空三加密的初始数据，来提高加密的可靠性和精准度。

3.2数字测图

在完成空三加密后，使用JX4G数字摄影测量工作站来进行数字测图。首先需要恢复立体像对，并进行数据的采集，数据采集需要按照分层代码表来进行采集，以像对作为单位，采集的范围为定向点连线内，避免出现漏洞。地物以及地貌等需要结合外业调绘的相关资料，仔细观察并测绘，避免出现移位、变形等情况。在完成地形要素的采集后，将成果转化为dwg格式，并进行编图和整饰[4]。

三、结束语

综上所述，在铁路带状地形测绘中使用无人机航测技术，能够准确、快速的对地表变化的实际情况进行判定，可以有效提高测绘效率和准确性，有利于保证铁路的安全性和可靠性，为铁路工程的后期施工奠定了良好的基础，也为测量领域的发展做出了较为突出的贡献。

参考文献：

[1]陈龙.无人机航测技术在铁路带状地形测绘中的应用[J].铁道勘测与设计，2020（4）：14-16.

[2]赵帅华.无人机航测技术及其在地形测绘工作中的应用探讨[J].工程技术研究，2020，v.5;No.59（3）：47-48.

[3]劉健，唐毅然，张新一.浅谈无人机航测技术在地形测绘中的应用[J].电脑知识与技术，2019，v.15（22）：258-259.

[4]何先宁.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J].资源信息与工程，2019，34（1）：119-120.

作者简介：王宇（1990.10-），男，汉族，云南楚雄人，本科，助理工程师，研究方向：测绘工程无人机航测

云南地质工程第二勘察院 云南 昆明 650217756E1271-889A-455C-B8C8-96652C2D412A