無人機航空攝影測量在工程地形圖測繪中的應用探析

田立偉

摘要：地形圖測繪是基礎地理信息采集工作中非常重要的一個環節，從實際工作來看，在地形圖測繪過程中，需要注重先進科學的測量技術，及時避免所出現的問題。本文就無人機航空攝影測量在工程地形圖測繪中的應用。

關鍵詞：無人機航空攝影測量;工程地形圖測繪;應用

一、無人機航空攝影測量技術的工作原理

在無人機航空攝影測量的過程中，其測量技術原理如下：其一是選擇無人機種類。在利用無人機開展測量工作前，要根據實際需求來選擇合適的無人機種類，在選擇好合適的無人機機型之后，應收集相應的信息資料，并對無人機進行調試。其二是對無人機航空攝影航線進行設計。在設計時，應盡量選擇最簡潔的路線，并保證路線不會對攝影測量產生影響，這樣的設計不僅可以確保無人機工作的安全性，同時還大大減輕了其工作負擔。在設定無人機飛行航線時，應勘察現場情況并對無人機進行調試。其三是進行低空拍攝。根據像控點分布的情況來獲取相應的攝影圖片與資料數據，并對數據資料進行相應的處理。其四是通過利用DEM與DOM來對相應的像控成功進行處理，并認真檢查最終獲得的結果，將最終結果進行DIG制作，就可以獲得最終信息數據。

二、無人機航空攝影測量在工程地形圖測繪中的應用

2.1空間三角測量

結合當前我國地形測繪活動使用無人機測繪技術的實際情況來看，整個測繪活動需要使用空間三角測量技術，保障測繪活動的精度。一般來說，這項技術的應用主要是依托于空間三角模型，并結合相關理論合理布設加密點，完成后續的測量活動。在布設加密點的時候，通常要選擇測量區域內比較突出的位置，同時還要專門標記各個加密點的距離。比如在比例尺為1：1000的時候，加密點距離表現在地圖上應該控制在1mm以上。在對河道、山谷等區域進行測繪時，可以考慮提高航測節點的標準高度差，以保證測繪活動的穩定性。在完成加密點布設活動以后，就可以進行空間三角測量工作，具體的測量工作包含多項內容，主要有前期準備、定向確定、測量數據傳輸。在這個過程中，各測繪人員應該充分控制航測像素精度，并且還要根據實際情況來靈活調整精度控制水平。

2.2數字線劃圖工作分析

在數字線劃圖工作中，通長用的是全數字攝影測量工作站，并且在圖像編輯軟件下進行合理的編輯工作，正確的格式是DWG格式。在工作過程中，要注意以下幾點：其一在測繪工作過程中，要建立與數字相對應的地面模型，然后確定方向。但在做這項工作時，會有一定程度的差異，因為手冊采用了自動交互操作的方法，所以我們可以根據操作過程進行合理的工作，為了把誤差控制在規定的范圍內，我們必須在遵循程序的同時保持警惕;二是制圖前，首先要保證定位的準確性，每個要素都有正確的顏色、線型和代號;三是對測繪人員進行相應的專業培訓，盡量減少人工采集地物地貌的誤差程度，此外，由于多種原因造成要素受阻，需要制定相應對策，及時制定補救辦法。

2.3像控點布設

像控點布設是無人機航空攝像測量技術應用的首要環節，其主要暴恐區域網點布設、像片控制點測量兩個環節。其中在區域網點布設環節，主要根據平高點特點，將區域網點依照航空拍攝線路跨度特點，劃分為4條基線;而在旁向航線跨度位置可劃分為2條航線;在地形崎嶇位置可劃分為6條航拍基線;在不規則區域網點布設環節可將其不均勻凹凸位置進行平高點的補充布設。而在相片控制點測量環節，主要采用D、E級別的GPS控制節點，分別對起算點、檢測點進行測量。在具體的光控點測量環節，主要采用接收設備、控制手冊等設備，將其納入整個網絡PTK控制系統，根據網絡PTK的運行特點對圖像控制點進行測量。為了保證圖像控制點的順利測量，可以預先將整個區域的圖像控制點設置為平高點。在此基礎上興趣統一的CORS網絡中合理設置PTK移動臺，保證數據控制終端與無人機空中數據的有效傳輸。同時，在保證PTK移動站運行觀測效果達標的基礎上，可根據相應的區域地理坐標設置平面、高程收斂精度和參數，保證參考站穩定的數據通信。在具體的圖像控制點反應式程中，需要對無人機和數碼相機設備進行初始化，在獲得無人機和數碼相機設備的固定解決方案后，在每個測站設置3個觀測頻率。每個檢測任務的開始位置和結束位置都在被檢測的控制節點中執行。在PTK平面控制點測量平面坐標過程中，最大殘余誤差應控制在1.6cm以上，極限差應控制在1.5cm以下±9厘米;高程坐標轉換的殘差應小于-2.8cm，極限差應小于約4.9厘米。

2.4外業補測技術

無人機航拍測量技術雖然具有較好的效率，但在遇到復雜地形的時候，也難以采集精細全面的地形信息，還需要使用外業補測技術來豐富這些地形測量信息。在進行補測時，測繪人員應該先對無人機測繪的內容進行精準性校驗。具體來講，測繪人員最好選擇小范圍測量區域來校核航拍測量內容，并發現其中可能存在的誤差;測繪人員則應該對待測區域的實際地形情況進行甄別，找到測量困難并且具有較高隱蔽性的區域進行人工外業補測活動。通過采取這樣的措施，無人機航拍測量的整體成效得到較好的保證，使得測繪活動具有較高的精準度。

2.5航空攝像測量中的相片控制

通過利用無人機航空攝影測量技術，可以全面掌握測量所在地區相關的地形，在控制相片方面，能夠將無人機的航拍與全球定位系統相結合，航空的具體數據可以與地面實際情況對應上，通過無人機航空攝影測量獲得的數據能夠與地面測量數據進行相互轉換，以便更好地掌握測量所在地的地形，還能夠及時記錄接收的信息，對保證信息的完整性具有一定的意義。利用無人機進行航空攝影測量時，可以對相片控制點進行特殊的布置與設計，并與全球定位系統等相關測量技術進行結合，以便全面掌握測量地區的信息。一般來說，在對控制點進行分布時，一定要記住具體的點與位置之間的關系，以避免后期測量受到相應的影響。

2.6立體采編測量

在利用無人機航空攝影測量完成測量工作后，還要對地形內部收集到的測量數據進行統一的采編。利用無人機進行地形圖的測繪雖然可以保證一定的精確度，但是還要注意分析后期節點數據，檢驗其準確性。利用無人機采集數據后，需要手工繪制等高線和水域邊界線，標出一些可能存在較大誤差的地方，然后在后期進行進一步處理，以促進整個地形測繪精度的有效提高。

三、結語

綜上所述，在無人機航空攝像遙感技術的發展過程中，我國無人機航空攝像測量技術應用范圍不斷拓展，在地形測繪工作中得到了有效的影響。無人機航空攝影技術的應用給我國地形測繪工作方式帶來了一定的創新轉變，提供了很多精準全面的地形信息，為我國后續進行城市規劃以及基礎設施建設帶來了較好的參考。

參考文獻：

[1]巨正平，路云.基于無人機傾斜攝影測量技術在大比例地形測繪中的應用探討[J].江西科學，2019，37（5）：723-726.

[2]賀文濤.無人機航空攝影測量技術在地形測量中的應用與實踐[J].技術與市場，2019，26（1）：56-57.

（作者單位：黑龍江第三測繪工程院）