无人机低空摄影测量数据处理及应用探讨

张秋暖

摘  要：近年来，随着现代科技的持续快速发展，无人机低空摄影测量迎来了前所未有的重大发展机遇，如何采取有效方法与措施，切实提升地形图测绘工作成效，成为测绘业的焦点。首先介绍了无人机低空摄影测量的基本内容，分析了低空摄影测量成图的关键技术及精度控制问题。

关键词：无人机低空摄影;测量数据处理;应用探讨

引言

无人机低空摄影测量理念是将摄影测量技术和遥感技术等高科技相结合。目前，在航空摄影中，无人机低空摄影这门新起的测量行业是测量师们必须掌握的技巧之一，通过无人机低空摄影测量可以让测量的结果更加精准。同时再对于一些比较危险的地段，利用无人机进行摄影可以保障测绘人员的生命安全，提高测绘人员的工作效率。

1无人机摄影测量系统

无人机是小型轻型遥控飞行器，在机器上搭载高分辨率的摄影专用镜头，通过遥控和GPS导向等方法以一定的速度和线路进行摄影记录的飞行器。无人机的飞行高度一般为地面200～300m，其数据主要记录方式为光栅影像，在飞行结束后可以利用专用的处理软件输出含有位置信息的栅格图像。其不但在测量领域有着广泛应用，在各个行业中的测绘都有着很好的应用，是一种新型的高科技的测量系统。

2无人机低空摄影测量数据处理及应用

2.1航摄实施

航摄实施环节是无人机低空摄影测量的核心环节，在地形图测绘中始终处于基础性地位。在此环节中，应首先对无人机系统设备的工作状态进行充分研判，对无人机操控人员进行专项培训与指导，使其全面掌握无人机低空摄影测量的具体操作规范与技术要求，精准控制无人机飞行中的各项注意事项，严格按照相关技术要求进行操作，确保无人机飞行过程平稳有序。通常情况下，为确保无人机低空摄影测量效果，应对旋偏角、倾角和重叠度等进行动态化调整优化。由于无人机低空摄影测量易受风力的影响，因此在有风的天气环境条件下，尤其要加装补偿器，改进无人机硬件，并在考虑测区地形地貌、地面分辨率和成果精度等要素的基础上，通过软件设计对控制点布设进行改善优化，对测绘图像作出精细化纠正。

2.2低空无人机低空摄影测绘测量遥感系统的应用

常规航空摄影较为困难地区一般包括起降条件不好、云层位置偏低以及有高山处，在此区域内使用无人機测绘测量加护，能够高效、迅速的得到精确的高得到航空影像，大幅度提升测绘测量的现势性和测绘测量应急保障服务水平。同时高效率处理获得的高精度影像资料，并在监测城市变化、城市规划、重大工程、国土资源遥感监测、应急救灾、开发在原监测与评估农林、建设新农村、城镇等方面起着重要作用;还能够加快城市建设，提高社会管理水平等。在测绘测量行业推广和发展低空无人机测绘测量遥感系统具有非常重要的意义，能够解决测绘测量成果的现势性，提升应急服务保障水平，对于建设数字中国、构建数字城市都有着不可替代的重要作用。低空无人机测绘测量遥感系统有很多方面的优势，例如机动灵活、反应迅速敏捷、精确度高、性能可靠安全、资金花费较少、应用范围大等。因此国家测绘局应该对此技术进行推广和发展，并大力支持地方测绘队伍在测绘测量过程中应用该技术。另外，研发人员也要积极进行研发工作并做好市场需求调研，在客户需要的基础上进行研发，建立健全售后服务机制体系，积极建立技术研发、运行维护、技术培训、售后服务以及技术更新等一条龙式服务，建立完善的低空无人机测绘测量系统的研发和应用网络。

2.3交互编辑

转点完成后，影像上会出现很多蓝色的点，并且自动重新加载工程，点窗口里会显示所有点的信息。可在全局视图中的“平铺”模式下，查看连接点是否缺失。在连接点编辑前对影像旋转设置显示（不改变影像文件），根据需要还可调整航带顺序，航带内影像的顺序，使整个工程的影像按上到下，左到右重叠顺序排列显示，便于查看、添加、编辑点。添加控制点时，根据试验数据给出的控制点点位图来进行控制点的刺入，且至少刺入3个控制点（控制点点号只能选择指定）。控制点的添加可以放大相应影像，找准控制点的位置刺入，且给出的控制点多是在影像中比较容易准确定位的位置。比如，此数据给出的多为农田的分割处，房屋的楼角等。

2.4智慧城市建设应用

①重视三维模型的构建。利用无人机低空摄影的特性，我们可以在城市上空对地面进行详细的测量拍照，获取更加准确、清晰的摄影资料，让我们的城市面貌全方位的展示在测绘人的模型中，通过收集大量的数据搭建出最全面的城市立体模型，将城市中的纹路具体表现出来，让工作人员能够一目了然，这不仅提高了测绘人员的工作效率，也保障了进行模型建立时出现数据误差。②测量点的选择。测绘人员利用无人机低空摄影时要先根据实际的情况对测量进行区域划分、定点，例如选择城市的地标建筑物作为参考点，测量时从哪个点开始到哪个点结束都要有严谨的规划并严格遵守，务必保证测量时不会出现重复的区域影响测量结果的准确度。

2.5中测系列无人机测绘测量遥感系统

此系统有三种型号：垂直尾、双发和倒桅尾。此系统的特点在于机动性好、适应性好、运行花费小，适合应用于新农村建设测绘和应急测绘等。其中，双发型中测无人机在雪域高原的第一次航测，也是在青藏高原地区无人机测绘测量遥感系统的首次应用。另外，此系统还是国内首次在gps导航控制的基础上实现了定点曝光摄影和自动偏旋修正技术，配备了精度高的几何检校标定的小型数字相机，能够满足大比例尺测图的需要。作为我国航空遥感技术体系的重要组成成分的低空无人机飞行器航测遥感系统，从设计上看具有良好的系统性，从产品上看具有良好的实用性，从技术上看具有良好的创新性。被广泛应用在建设新农村、建设数字化城市、抗震救灾以及国家的重大工程等方面。

2.6灵活的机动性

由于具有一定的灵活性，无人机并不需要专用的起降场地，且其非常短的升空时间，简易的操作系统和较低的运行成本，使得无人机的应用率大大上升。不同于有人飞机，無人机具备了按预定飞行航线自主飞行的功能，并且还有非常稳定的飞行姿态，有效地提升了拍摄和航线控制的精度。在正常的情况下，飞行平台的最高载油量为5kg，持续飞行器1600km，滞空时间达到16h以上，且无人机的飞行高度是50～1000m，高度控制精度能够达到10m。因此无人机能够一次设定将近一百个地形测量航点，而且在完成设定的航点后就可以把新的地形测量航点上传上去，避免了降落后再输入的情况，充分展示了无人机的灵活性。

2.7智能变形监测

在信息化技术的支持下，无人机低空摄影测量可与其他多类型、多用途的测量技术有机结合起来，有效实施智能变形监测。当变形监测数据偏离值超出特定范围后，则数据处理中心将会自动进行响应与处理，为技术人员进行科学应对提供参考。

结语

科学技术的不断发展为我们建设城市提供了保障，特别是城市测绘工作，自从有了无人机技术的支持，城市测绘工作开始有了很大的起色。利用无人机技术扩展城市测绘的方式能够完善城市测绘，提高城市测绘的精确度，为城市测绘提供优质的服务，提高城市测绘的经济收益。可以说无人机低空摄影测量为城市发展提供科技化的保障且让城市测绘迈出了非常重要的一步，推进了城市智慧化发展。

参考文献

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