无人机测量技术在地形测量方面应用前景探究

李泽奇

摘 要 随着现代科学技术的不断进步，也为我国测绘事业发展提供了充足动力，当下多种测绘方式应运而生，在很大程度上提高了测绘工作的效率和质量。其中无人机航测技术的出现以及应用对地形测绘起到了重要作用，在无人机机动灵活、高效准确的技术优势下，极大地提升了测量效率，给测绘工作带去了便利。本文针对无人机测量技术在地形测量中的应用，采取实例分析的方法展开具体论述，总结了技术应用要点，为相关人员提供借鉴。

关键词 无人机测量技术 地形测量 外业测量

中图分类号：P217 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2021）12-0011-02

结合地形测量工作的特点可知，通过运用无人机测量技术，可以明显提高测量工作效率，帮助测量人员在短时间内获取更多更准确的数据信息，从而为城市规划与各项基础设施建设提供精确数据。为了确保此项测量技术得到良好运用，本文深入探讨了无人机测量技术在地形测量过程中的运用要点。

1 无人机测量技术特点分析

1.在无人机先进的传感器设计中，可以更加精准地获取到较高分辨率的图像，将真实的土地实况反映出来。同时，此种高分辨率可以更加完整地保留数据图像，图像清晰度极高。[1]另外，在无人机传感器的作用下，可以更好地满足地形测绘需求，为工作人员搜集对应的数据图像提供帮助，传感器可以根据实际工作需求，并按照对应的数据标准，实时调整相应的图像比例，最终为工作人员提供准确、及时的数据信息。除此之外，无人机测量技术在不断应用与发展中，一直处于快速更新状态，虽然会受到一些天气影响，但却可以很好地抵抗其他影响因素。所以，只要天气条件良好，无人机就可以正常开展测绘工作，从而更好地满足地形测量工作。

2.应用无人机测量技术可以为测量人员提供正确的地理信息数据。无人机进行航拍测量受外部环境因素影响比较小，可以快速传输各项地理数据信息，使地形测绘数据更具时效性。同时，测量人员可以全面利用各项图像，实现数据的三维转化，为后续的三维建模提供可靠依据。

3.应用此项测量技术可以减轻测量人员的工作强度与压力。采用无人机测量方式时，测量人员通过合理控制无人机，让无人机在垂直或倾斜状态下进行摄影，能够显著减少工作人员的压力。同时，测量人员还要合理设定无人机的飞行路线，针对各项数据进行有效分析与控制，如果工况比较差可以暂停飞行，待工况符合飞行条件后，方可开展后续的地形测绘工作。

2 在地形测绘工作中的具体应用

2.1 案例概况

本文主要以某项目为例，该项目所在地区地形地貌比较复杂，年平均温度为2.3摄氏度，根据该地区1：500大比例尺地形图航测要求，采取无人机航拍测量技术，可以显著提升各项测量数据的精确性。

2.2 航空摄影

由于考虑到测区范围内的地形起伏变化较大、气候存在不稳定性的特点，在此次测量过程中，通过采取无人机测量技术，获取了更为精确的测量信息数据。本次测量运用CW-10无人机，采取GPS方式，测量人员可以获得准确的外方位元素，从而顺利完成建模工作。

2.3 控制测量要点

测量人员需要在具体的测量工作中科学布设像控点，综合考虑该测区的地形条件与外部环境条件，将测区划分成不同的网区。同时，需要在各个测区内部布设平高控制点，确定好标准点的具体位置，以减少错误测量数据的发生，进一步提升相片质量。

在地形测量工作中，为了减小外界因素对最终测量数据产生负面影响，测量人员不但要加强像控点布设，而且还要根据测区内部的实际状况合理确定高程控制点的具体位置，从而提高相片质量，减少错误测量数据。

2.4 三角测量要点

所谓三角测量，主要是指运用合理的数据处理系统，针对既有的各项测量数据进行综合处理，该数据处理系统在运行过程中，要减少人为干预带来的影响，在规定时间内顺利完成定向工作。通过合理建设区域网，将多个模型稳定连接，可以确保最终的数据信息得到更好的处理。[2]

与传统的数据处理软件相比，应用此种软件处理数据能够明显提升处理速度，而且精度更高，可以更好地满足地形测绘要求，确保最终的各项数据更真实有效。在实际操作期间，测绘人员要根据软件系统运行状态，科学选择各项参数，并运用区域网平差优化技术，对三角测量数据成果进行检测。

2.5 采集数据

在此次地形测量工作中，测量人员通过运用无人机航拍摄影测量技术，实现了各项数据的快速采集。为更好地提升数据采集的准确性，确保各项数据可以精确地反映出该地区的真实情况，测量人员可以采用Map Matrix测量系统对数据进行采集。在测量数据采集环节，通过建立三维模型实现全要素采集目标。

此外，在处理各项数据的过程中，测量人员还要根据三维立体模型所反映的各项数据，综合运用数字正射影像制作相应的产品，确保各项数据得到良好的利用。

2.6 外业测量要点

和常规的测量技术相比较，无人机航拍测量技术工作效率较高，但是受外部地形条件与气候环境的影响，设备无法实现全面数据采集，需要测量人员进行外业补测，并对最终的测绘结果进行有效检验。因为该测区地形较为复杂，在测量工作中受外部环境影响较大，故测量人员针对部分隐蔽区域要采用全站仪设站进行补测，利用激光测距仪或钢尺用交会法进行量测，进一步提高测量数据的完整性和精度。

为了合理确定具体的补测区域，测量人员需要结合之前的信息图，找到问题区域所在位置，并采用先进的补测技术，提升各项测量数据的合理性与规范性。在数据修正的过程中，主要以內业测图为核心，对各项内业数据进行校验，保证各项测量数据与地理信息更加精确。

2.7 注意事项

1.结合测区所在地区的实际状况，对各项航拍设备进行全方位的检查。通过对航拍摄影设备进行科学检验，能够避免出现影像变形现象，确保最终的航拍测量数据更为精确。

2.结合测区的实际情况，采取自动化操作模式，利用先进的信息系统，对各个定向点进行合理分配，在满足测区测量精度要求的同时，减少错误测量数据的输出。为了全面提升测图质量，工作人员需要对加密数据进行归档处理，并及时进行存储，防止出现数据遗漏现象。

3.通过认真分析测区各项测量数据结果以及数字正射影像图，判断该测区总体质量较好，经过专业评判人员评定后，各项数据均合格，能够提供给相关单位使用。

3 无人机测量技术在地形测绘工程中的应用

3.1 海岸线地形测量

我国拥有丰富的海洋资源，海岸线长度也非常长，加强对海岸线的测量有助于确保我国国土资源的安全性。在开展军事工程、海岸资源开发以及水池养殖等项目时，对海岸线地形进行测量十分重要。传统的海岸线地形测量工作，需要工作人员通过相关设备和仪器进行测量，不仅难以提高测量工作的效率，也会消耗大量的人力与物力资源，而通过无人机遥感技术，一方面可以很好地提高海岸线地形测量工作的效率，另一方面也能够保证测量数据的准确性。

3.2 城市规划测量

依托无人机测量技术的应用，不仅能够进行海岸线地形测量以及地图绘制工作，同时还可以对我国所有城市的地貌进行详细、精准地测量。在开展城市规划测量工作中，无人机测量技术具有非常大的应用价值，这是由于城市规划工作的开展必须建立在各种地形测量基础之上，通过对无人机测量技术的运用，能够精准、快速地测量城市各项地形数据，满足城市规划的需求。

在开展城市规划测量工作过程中，工作人员能够依靠无人机获取城市的各种地形数据，同时围绕获取的各项数据来进行城市规划图像的构建，建立完善的数字化地面模型，从而为城市建设发展提供大力支持。[3]

3.3 矿山测量

进入到新世纪之后，全球经济快速发展，由此造成了全球能源消耗的不断提高，因此加快开发与有效使用各种矿山能源具有十分重要的意义。为了最大程度降低矿山开采对附近环境产生的破坏，必须加强对矿山的测绘与测量，确保基于科学合理的数据来改善矿山资源的开发效率。通过无人机测量技术的应用，能够准确获取各项数据及相关遥感影像等资料，在不破坏矿山资源的前提下，提高矿山资源的开采质量与效率。

另外，矿山开采工作本身具有十分大的危险性，當工作人员在没有全面掌握矿山内部以及外部各项数据的背景下，就贸然开展矿山开采工作，必然会存在较大的安全隐患，可能会威胁到工作人员的生命安全。为此，在进行矿山开采前必须对矿山开展测量工作，在传统矿山测量过程中，需要工作人员携带专业的测量设备和仪器到现场进行勘察，然而由于矿山地势险峻，一些体型较大、重量较重的测量设备和仪器无法进入到测量现场，导致许多测量工作无法顺利进行。无人机测量技术的应用能够很好地解决这样的问题，确保矿山测量工作的稳定有序进行。

4 结语

综上所述，本文结合某测区的实际情况，全面介绍了无人机测量技术在地形测量中的具体运用，并提出无人机测量工作中的具体注意事项，可以显著提高摄影测量技术的精确性与规范性。无人机测量技术在测绘工程中发挥了重要的作用，具有扩大测量范围、提升地形测量安全性以及缩减测绘成本费用的优势，能够很好地应用到海岸线测量、城市规划测量以及矿山测量等领域中。在实际应用过程中，必须紧密联系实际施工条件，遵照施工流程及要求，完成测绘数据的归纳与分析工作，确保无人机测量技术在测绘工程中发挥更大的价值。

参考文献：

[1] 齐效成.Phantom 4 Pro无人机倾斜摄影测量技术在规划勘测中的应用[J].北京测绘，2020，34（06）：775-778.

[2] 姚艳丽.浅谈无人机测量技术在河湖管理中的应用[J].科学技术创新，2020（25）：175-176.

[3] 孙斌.基于无人机测量技术的矿区地表变形监测外业数据采集[J].世界有色金属，2020（13）：36-37.