地形测量中无人机航空摄影测量技术分析

李成斌

摘要：随着我国社会经济水平不断提高，促使地形测量与地质勘察需求不断发生变化，而如何高效、精确的完成地形测量成为重要课题。无人机作为信息技术发展过程中的产物，在地形测量中取得显著成就。采用无人机航空测绘技术，不仅节省了测绘过程中所需的人力、物力，还可以降低工程测绘成本，满足复杂环境下的作业需求，更重要的是为地形测量项目建设提供了较为精准的数据支持，为测图项目提供了詳细的解决方案。近年来，无人机航空摄影测量凭借自身优良的响应能力、较强的时效性等优势在地形测量工作当中得到了良好的应用。本文就此展开了分析。

关键词：地形测量;无人机航空摄影技术;地理信息采集

引言

无人机航测技术的研发应用，为地形测量的现代化发展提供了技术支持，这项技术操作简便，自动化程度高，无需人工操控，工作效率高，可在短时间内获取高分辨率图像及精确度极高的数据，且其机械设备及其维护成本均较低，对于地形测量的低成本、科技化发展产生了积极的影响。传统的地形测绘由于地形、地势等条件的影响，在测绘过程中要消耗诸多的人力物力等资源，且效果并不显著。近年来，越来越多的无人机航空摄影测量技术被应用在地形测量中，带动了社会的全面发展。

1 无人机航空摄影测量的技术原理和优势

1.1 技术原理

在使用无人机航空摄影测量的过程中所涉及的技术原理有以下几方面：第一，相关工作人员在选取测量工作中所使用的无人机的种类的时候需要根据实际要求选择最为合适的机型。为保证所挑选的无人机可以在实际作业的过程中顺利运行，相关人员还需要对相关的无人机种类进行收集分析。第二，在使用无人机航空摄影测量之前，相关人员还需要注意对无人机在拍摄过程中的航线进行设计以保证该设备在实际运行的过程中能够顺利工作。工作人员在设计无人机航空拍摄的路线的时候需要尽量选取相对简洁的路线以保证无人机在工作过程中的安全，如此还能够帮助工作人员减轻一定的工作负担。此外，在对航行摄影路线进行设计之后工作人员还要对无人机的性能进行调试。第三，工作人员还要通过分析像控点的分布情况来对所拍摄得到的资料进行处理分析，如此才能够让低空拍摄的优势得到充分地发挥。利用无人机进行测绘，整个操作过程不仅完全可视化，还能与计算机和图形图像软件联合使用，可以获得精确度较高的图像。无人机测绘流程可分为方案的设计、航拍前的准备、实际拍摄过程、测量控制点的定位、空三加密、测图及资料整理。具体还可以细分为任务接受、项目设计、布景标志、测量控制、无人机航拍、加密像控、空三加密、内业测图、外业补测、高程标记测量、内业编辑、过程检测、回放检查、修改制图、过程检查及信息输出等。在进行无人机测绘的过程中需严格按照以上流程来操作。

1.2 技术优势

（1）高清晰、高精度。根据相关调查研究表明，由于无人机收集数据信息的精度相对比较高，促使其在地形测量中应用的风险小，效率高。在地形地貌测量过程中，无人机近景测量需要亚米级别的精度，并且控制范围需要控制在0.1m～0.5m之间。由此可见，传统的地形测量形式无法实现，而无人机技术却可以很好地完成。（2）实施机动、灵活性强。无人机技术与传统地形测量对比而言，无人机在低空飞机时，不受天气、起降场地、数据采集等客观因素的影响制约，并且凭借自身的实施机动以及灵活性等特点优势，全天任何时间内皆可接受任务，其适用性相对比较强。同时，信息采集成本得到降低，信息采集工作效率得到提升。（3）高效、全方位测量。无人机除了获取地形平面数据之外，还可以对地形进行全方面的测量，将既定的目标、建筑物高分辨率等于遥感技术相结合，促使无人机测量力量不断扩大，对数据进行及时传输，从而真正实现全方位数据采集和拍摄。

2 无人机航空摄影测量的优势

2.1 快速的响应能力

无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对环境要求低、环境适应能力较强等优点。近年来，无人机技术取得了突飞猛进的发展，应对自然灾害的条件下，无人机可充分发挥其环境适应能力强、起降条件要求低、系统展开时间短等优势，快速部署至受灾区域即时展开作业任务。同时，无人机类别齐全、载荷丰富，可根据现场环境灵活选择合适机型、合适载荷执行应急作业任务。工作人员使用无人机进行低空飞行，如此可以有效减少天气对无人机运行造成的影响。此外，低空飞行对起飞和降落的场地的要求较低且较为容易申请空域。无人机在起飞及降落的时候都需要通过在一段较为平整的路面上滑动作为缓冲。

2.2 突出的时效性和性价比

无人机航空摄影测量相较卫星测绘和有人机测绘的优势在于其可以在较短的时间内快速高质量地完成编写提供给用户所需的材料，此外使用无人机航空摄像测量的成本也较低。无人机航空摄影测量比起人工测绘有更高的作业效率，工作人员使用无人机进行作业，可以在一天内至少完成几十平方千米的测量工作。由此可见无人机航空摄像测量将是未来小范围社会工作的主要发展方向。

2.3 安全灵活

相较载人飞机，无人机在起飞和降落的时候都不需要特定的场地，故此相关工作人员在对航空摄像测量的时候，使用无人机可以让测量工作更加灵活高效。无人机在不同的地形中都可以有效开展相应的工作，如此可以让测量工作的效率得到大幅度的提高，有些需要测量的地形较为复杂，大面积应用无人机对地形进行测量可以有效减少人员伤亡，所以采用无人机航空摄像，还可以提高测量工作的安全性。

3 无人机航空摄影测量在地形测量中的应用

3.1 DOM工艺

相关工作人员可以在测量的过程中，借助DOM工艺来对无人机航空摄影拍摄的照片进行采集，同时还可以对各个阶段的模型中的影像样本进行采集，同时DOM工艺还能对这些材料进行处理纠正因外界因素导致的失真问题，以让所得的影像图更加准确、清晰。DOM工艺的操作使用是通过借助无人机进行低空摄像来采集销量的信息数据随后再开展一定的定向操作。DOM工艺可进行的定向操作有内定向、相对定向、绝对定向。在完成定向操作之后需要对所做数据信息进行正射纠正并且对其进行影像镶嵌。在完成上述工作之后，还需要对其进行检查，如此才可以形成DOM成果。这项工艺在无人机航空影像测量当中的重要应用是控制测量的相片，并且借助这个工艺将影像资料和信息资料有机结合在一起，随后根据测量的结果和在空中三角测量确定的地面地形情况来分析测量区域的特点，最后还需要根据所分析得到的地域特点来处理反馈相应的信息。在除此之外，相关工作人员要对摄影的基本工资点进行选择，以保证所选择的控制点的位置的准确和明确性，如此才能够让摄影测量控制点之外的控制点的测量减少失误，否则可能会给地形测量工作带来一定的不良影响，使得测量工作的质量得不到保证。

3.2 航空摄像测量中的相片控制

能够全面掌握所测量地区的地形是无人机航空摄影测量技术的优势之一，工作人员还可以借助无人机的航拍和全球定位系统对相片进行控制，进而可以让航空的具体数据与地面的实际情况有效结合，让无人机航空摄影测量所得的数据与地面测量的数据进行有效的转化，可以让相应的工作人员能够更加全面准确地掌握测量地的地形并且促进信息接收的效率，同时还能够保证信息的准确性和完整性。所以在使用无人机进行航空摄影测量的时候需要对相片的控制点设计一些布置的内容并且促进其与全球定位系统技术的结合，进而有效促进相关工作人员对地区信息的掌握。

3.3 航空摄影的立体采编测量

为保证工作的流畅性，相关工作人员需要将无人机航空摄影测量所收集到的测量数据进行采编。工作人员进入无人机说，社会得到的数据具备一定的精确度，但是为保证数据的准确性，工作人员还需要进一步对后期节点数据进行检验。此外，相关工作人员还要在无人机采集数据之后，对等高线和水涯线进行绘制，并且对可能出现误差的地方进行标记以方便后期的处理等工作。

4 结语

综上所述，在地形测量工作中应用无人机航空摄影技术可以有效提高工作质量。此外，由于无人机航空摄影技术操作起来较为简便，且在应用过程中的安全系数较高，很多工作人员在开展地形测量工作的时候会优先考虑使用该项技术。为让无人机测量技术在社会工作中充分发挥其作用，相关工作人员还要注意大力推广这项技术。

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