测绘工程中无人机摄影测量技术应用分析

文／邹晓辉 山东智维勘测规划设计有限公司 山东济南 250014

引言：

随着科学技术的飞速发展，我国的航空拍摄技术取得了长足的进步，而无人机航测技术的应用也变得更加普及，尤其是在测绘工程地形测量方面，它的出现极大地改善了传统摄影技术的清晰度和测量的便利性，使测量工作的质量和效率更加可靠，而且还能够更加精准地测量出测绘工程的地貌。在测绘工程勘探领域，地形测量具有非常重要的作用。在测绘工程地形测量工作中，为了确保测量结果的准确性和可靠性，必须采取有效措施。目前，无人机航空摄影技术的应用已经大大改善了这一过程，它不仅可以有效地避免以往存在的缺陷，而且还能够最大限度地提高测量信息的可靠性。为了更好地完成测绘工程地形测量工作，应当加强对无人机航空摄影测量技术的认知，结合实际情况和测量目的，科学有效地运用这项先进技术，以提高测量效果[1]。新时代，我国科学技术快速发展，民用无人机技术越来越成熟，随着无人机应用的平民化和智能化，无人机倾斜摄影测量技术作为测绘新技术近些年来应用越来越多，在地形图测绘、城市规划、历史遗迹保护、交通和土木工程等领域的应用越来越广泛。无人机倾斜摄影测量构建的实景三维模型具有可视化、真实感强、精度高和可量测的特点，在测绘工程中应用无人机倾斜摄影测量实景三维模型，将有效提升施工管理水平。

1.测绘工程中无人机摄影测量技术概述

1.1 无人机航空摄影测量技术原理

随着无人机航空摄影测量技术的不断发展，它已经成为测绘工程地形测量工作中不可或缺的一环，大大提高了测量的精准度。这项技术包括高空拍摄、视频影像传输以及遥控遥测等多种功能，使得测绘工程地形测量工作更加高效、准确。通过利用无人机、地面控制站和数据处理系统等技术，可以实现对无人机航空摄影测量的高效、准确的应用，从而实现对地表环境的全面监测和评估。利用无人机作为基础，结合机载遥感设备，可以收集到各种数据影像信息，包括轻型光学相机、高分辨率CCD 数码相机等，经过精心的数字化处理，将这些数据转换成符合相关规范的地图，从而满足各种应用场景的需求，最终形成具有特定比例尺的地图产品。无人机倾斜摄影测量技术是在无人机平台上搭载不同角度的多镜头相机的同时，获取多个角度的影像 数据；或者搭载单个相机，变化相机角度，多次拍照获取其多个角度的影像数据。其技术原理不同于垂直航空摄影方式，垂直航空摄影相机主光轴垂直向下，对地物的侧面信息采集较少，无人机倾斜摄影测量技术解决了这个问题，通过无人机超低高度飞行，多相机、多角度摄影或单个相机多角度摄影，获取地物顶面和侧面的高分辨率、高清晰度影像，通过数据处理构建实景真三维模型。

在使用无人机进行航拍时，这项技术的操作非常复杂且专业。因此，必须根据实际情况和需求来选择合适的无人机，并对测量方案进行科学有效的改进。还必须收集测量区域内的数据，设计和分配无人机设备，以便制定出最佳的航拍路径。这些信息对于进行测量工作至关重要。在使用无人机进行航空摄影测量时，测量人员需根据当前的地形状况，制定合理的飞行路径。为了确保飞行的安全性和稳定性，必须尽可能减少由于不确定因素导致的干扰，从而提高测量结果的可靠性。为了能够顺利地完成低空摄影任务，测量人员必须根据控制点的位置和分布情况，收集必要的数据和图像，然后对这些信息进行深入研究和处理。随着无人机航空摄影测量技术的发展，DEM 和DOM 的数值分析变得越来越重要，因此，对测量结果的精确性进行控制，以便将其转换为可视化的数字图像，从而为后续的研究与实践提供可靠的基础。

1.2 无人机航空摄影测量技术应用内容

一般来说，使用无人机进行航空摄影测量时，必须牢记其主要功能，并根据实际情况灵活运用。这能够有效地提升测量数据的精度和可靠性。此外，由于无人机航空摄影测量是当前测量领域的热门话题，因此，必须加强对它的理解，清晰地定义测量目标，以便更有效地完成测量任务。一般来说，无人机航空摄影测量技术的应用可以涵盖多个方面，其中最重要的是以下几方面内容：DEM（数字高程度模型）是一种高级的无人机航空摄影测量技术，它可以根据X、Y、Z 三个参数，以及相关的数据，来构建出一个精确的地形坐标系，以便更好地了解该区域的地貌特征，实现有效的数据采集和分析。DOM，即数字正射影像图，是无人机航空摄影测量技术的核心部分，它不仅可以帮助更好地获取图像信息，还可以帮助进行地形图形的校准，从而更好地满足DEM 的需求。

1.3 无人机航空摄影测量技术的优势

与传统测量技术相比，无人机航空摄影测量技术具有显著的优势和价值，可以有效地保障测量工作的质量。第一，它可以实现对地理信息的实时传输，从而提高测量精度和准确性。此外，它还能够保证地理信息的及时性和科学性，从而更好地满足用户的需求。通过三维转换处理，可以将各种地理信息数据转化为立体的图像，从而更好地展示出它们的特征和功能。第二，与传统技术相比，这项新技术具有极大的灵活性。它可以使用各种高精度数字化成像仪来实现垂直、倾斜等复杂的测量任务，从而大大提升了测量的效率和准确性。利用无人机进行测量，不仅可以根据测量区域的地形特征，提前制定出最佳的航线，而且可以采用自主飞行模式，从而大大提升了测量的效率和精度。第三，利用无人机航空摄影测量技术，可以大大降低测量成本，而且这种技术的整体效率也相对较高。通过运用先进的技术和手段，不仅可以提高测量的准确性，还可以缩短测量的时间，从而有效地推动测量工作的顺利完成[2]。

1.4 无人机航空摄影测量技术重要作用

在测绘工程地形测量中，无人机航拍技术起着至关重要的作用。它可以帮助我们更加清晰、准确地获取测绘工程的实际状态，从而更好地反映出测绘工程的特征和特征。此外，它还可以提供精确的图像和数据，更加清楚、准确地了解测绘工程的状况。随着无人机航空摄影测量技术的不断发展，它能够构建出准确的三维模型，从而更好地反映出测绘工程的实际状况，并且为后续的勘探活动提供有力的支持。随着无人机航空摄影测量技术的不断发展，它可以提供更加丰富多彩的数据，从而使得测绘工程地形信息等可以以二维形式展示出来，而且可以进行全面的测量和分析，从而为测绘工程开发利用提供了可靠的保障。通过有效利用无人机航空摄影测量技术，可以大大提升测绘工程开发利用的效率。无人机航空摄影测量技术可以提供准确的数据和图像信息，使工作人员能够更加清晰地了解测绘工程的地形、地貌特征，从而有效地提升测绘工程管理的效率[3]。

2.测绘工程中无人机摄影测量技术应用分析

2.1 无人机航空摄影技术

当使用无人机进行航空拍摄时，应根据实际情况和测量环境的特点，合理地选择适当的无人机。为了提高拍摄效果，通常会使用P700E 型号的无人机，以减轻其负担，提升拍摄质量。经过精心的测量，使用GPS 技术来精确定位。我们还根据地面的分辨率，制定出了适当的飞行路径，以便更准确地拍摄测绘工程的景色。使用无人机拍摄航空照片的时候，通常会沿着图像的中心线来安装。

2.2 像片控制测量

经过精心的规划和设计，在测量区域内安排了平高像控点，以便更好地满足无人机飞行拍摄的需求。这些像控点的安排不仅考虑到了空间上的视野，还考虑到了实时的环境变化，从而使得整个测量过程更加高效、准确。当前，由于像控点的数量众多，因此，必须采取有效措施，以小木桩为主要标志，以促进无人机的拍摄。因此，在使用无人机航空摄影测量技术时，像控点的重要性不可忽视，必须加大对它们的关注和重视，以保证测量结果的准确性和可靠性。第一，为了确保无人机拍摄工作的质量，应当科学选取控制点，并根据实际测量区域的情况和测量要求，确保控制点的布置是合理有效的。在线状地物交角良好的交点上或者点状地物中心，可以安排控制点，以达到最佳的拍摄效果。第二，为了更好地完成无人机航空摄影测量，必须全面掌握控制点的整理工作。这包括对测量区域的正面、平高点以及高程点的精确控制。在这个过程中，必须以控制点的刺孔为基础，来完成地形绘图。一般来说，会清楚地指定圆形的直径，大部分都是7mm。还会把平高点的颜色设定为红色，把高程点的颜色设定为绿色，这样可以为无人机航空摄影测量技术的后续应用提供重要的依据和保证。第三，为了确保测绘工程地形测量的准确性和可靠性，应当采用GPS-RTK 测量技术，对控制点进行实时观测，并对其高程进行严格检验，以确保测量过程的连续性和准确性，从而提升测量质量[4]。

2.3 空中三角测量

随着无人机航空摄影测量技术的发展，空中三角测量也变得越来越重要。为了更好地处理这些数据，采用了先进的数据处理系统，它可以有效地抑制外界的干扰，同时可以按照规定的范围内，精确地完成内部和外部的定位，形成一个高度专业的LAN，并且可以将这些数据转换为可靠的信息，以便更好地处理加密点的结果。使用华测Pix4Dmapper 航测数据处理系统，不仅可以显著改善测量工作的质量与准确性，还具备极强的操作速度，极大地缩短了测绘工程地形测量的耗时。在很多特殊区域进行工程测绘时，单纯依靠常规 无人机拍摄测量，无法满足测绘工程的实际需要。此时，要考虑通过三角测量的手段完成测量，以此得出更加准确的测绘数据。此外，该系统还具备快速、专业的优势，是数字空中三角测量的首选。通过利用系统的强大自动化功能，不仅可以将图像信息转换为二维地图和三维模型，而且还可以大大提升测量的效率和准确度[5]。

2.4 数据采集

在无人机航空摄影测量领域，为了确保数据的准确性、可靠性，MapMatrix 全数字摄影测量系统被广泛应用于各种测量任务，以确保获取的数据具有可靠的可信度。通过使用MapMatrix 这款全数字摄影测量系统，能够显著减少传统测量方法的局限性，同时也极大地提升了测量的精确性。这款系统的自动化水平极高，为无人机航空摄影测量的实际应用提供了强有力的支持。在数据收集、特别是数字产品创作的过程中，为了实现高效的立体模拟，必须采用DLG（三维可视化）技术，以及空三加密的原则，在测量工作站实施精确的构建，以确保最终结果的准确性。接下来，需要创建一个立体模型，然后根据需要创建相关的数字线划图。最终，需要进行室内判读测图，并将这些线划图精确地呈现出来。

2.5 外业调绘

与传统测量技术相比，无人机航空摄影测量技术具有更高的效率。然而，在使用这项技术时，需要注意避免外界因素对测量结果的影响，以确保测量结果的准确性和可靠性。为了提高地形测量的准确性，在实际操作中，需要进行外业补测和调绘工作，以确保无人机航空摄影测量结果的准确性。在这一过程中，测量人员需要全面掌握测量中的关键点和难点，并及时发现隐蔽性较强的测量区域，通过外业补测的方式，提高测量精度，避免出现较大的测量偏差[6]。

2.6 其他注意事项

使用无人机航空摄影测量技术时，必须牢记并严格遵守相关的操作规范，以确保测量结果的准确性和可靠性。因此，必须根据测绘工程的地形特征，采取有效的措施，精确控制和调整测量数据，以确保测量的准确性和可靠性。为了有效减少数字化图像的边缘变形，测量工作者应该及时纠正数字偏差，并且定期检查无人机航拍设备的性能，以确保测量结果的准确性和可靠性。采用先进的自动化操作模式，充分利用现代化技术和信息系统，对所测测绘工程内的定向点进行科学合理的分配，不仅能够确保测量结果的准确性，还能够有效防止数据出错，从而大幅提升测量质量。在这个过程中，测量人员必须对数据进行加密处理，以确保它们的安全性[7]。

3.强化测绘工程中无人机摄影测量技术应用的保障措施

3.1 积极改善、优化网络使用环境

在特殊的测绘系统中，专家在使用新的测绘技术时，应注意优化网络环境，即选择适当的传输方法，以确保测绘数据的稳定性。以大面积监测和测绘为例，为了确保监测和测绘环境的安全，特派团专家采取了以下措施来确保稳定的传播，即改进过滤设备、放大设备、天线网络和其他设备。

3.2 提升设计方案可靠性

首先，监测和测绘技术的实施方案应根据现场的实际环境进行设计，以确保监测和测绘数据的可靠性。其次，围绕施工的新监测和绘图技术建立完整和可靠的模型，以确保设备能够在监测和绘图过程中有效适应，从而提高监测和绘图数据的准确性，确保新监测和测绘技术的应用效果[8]。

3.3 提高测绘人员综合素养

首先，测绘人员要进一步提高原有的技术能力。一方面，设计部门要深入了解当前测绘部门的资质水平，做好相关工作的测算。另一方面，管理人员应该根据结论和观察结果组织员工学习新的想法、技能和经验，以确保团队能力的整体质量。需要注意的是，设计部门应在新测绘技术指导下开展各种培训活动，以提高团队人才的适应性。其次，设计部门应改善招聘问题，即寻求基于现代考试和绘图的综合人才，以填补原有技术标准的不足，提高专业团队的重要性。

3.4 增强管理人员统筹能力

首先，管理人员应意识到新的监测和测绘技术在测绘中的应用价值和重要性，然后通过开发自己的知识管理系统和行为来积极开发和调整这些技术。其次，建立严格的责任制，完善监测测绘制度的实施。单位应根据测绘新技术的实际情况，制定相关标准作为其应用方向。例如：根据原有标准，引入新概念，在一定程度上提高管理的总体规划能力。最后，建立相关的反馈机制，即建立及时的信息系统，将所有监控计划和地图反馈给管理者。一方面，应该谨慎地改进监测和绘图系统；另一方面，应该纠正错误的总体行动计划，以确保项目的发展[9]。

结语：

在测绘工程地形测量工作中，为了确保测量结果的准确性和可靠性，必须采取有效措施。目前，无人机航空摄影技术的应用已经大大改善了这一过程，它不仅可以有效地避免以往存在的缺陷，而且还能够最大限度地提高测量信息的可靠性。为了更好地完成矿区地形测量工作，应当加强对无人机航空摄影测量技术的认知，结合实际情况和测量目的，科学有效地运用这项先进技术，以提高测量效果。