无人机在大比例尺地形测量中的应用

张少鹏

摘要：随着时代的发展，无人机技术已经在地形的测量测绘工作有着广泛的应用，当前已经成为地形测量与测绘工作的最主要手段。无人机是当今社会重要的科技产品，近年来在我国的发展十分迅猛，已经有很多无人机公司为我国制造出技术水平一流的先进无人机。无人机技术的重要应用是侦测技术，在民用与军工领域应用非常广泛，对于民用无人机，其主要应用于对地形的测量与测绘工作。本文通过对无人机测量技术的介绍，并分析其摄影测量技术在大比例尺地形测量领域的应用。

关键词：无人机;大比例尺;地形测量

1无人机航空测绘原理

为了能够有效地分析以及探索无人机测绘技术，相关人员首先需要对无人机测绘技术的原理进行明确以及了解，在实际的无人机测绘过程中，大部分的技术原理都是依靠于中心投影的投射变换技术以及投影几何反转原理。投射变换技术是一种应用于航空摄影的技术，该技术主要的目的就是为了能够让单相片摄影得到良好的处理，而投影几何反转原理则是应用于无人机对立体地形进行测量以及绘图。在实际的测绘过程中，无人机能够通过自身所拥有的高清摄影技术来对地面地形以及固有物的三维坐标进行确定和测量，并且将这种坐标转换成为对应的数据反馈到后台系统之中，相关人员在接受到反馈的数据之后就能够清楚地了解到测量地点的地形以及固有物的实际情况，经过自身的技术来对数据进行处理，最终就能够将这种数据转变成为对应的图。这类图在经过后期工具的修正以及调整就能够生成拟真地形图，从而完成整体无人机测绘工作，最终完成一个地形地貌的图像输出工作。

2无人机测量技术的优势作用

2.1辨识度高

在地形测量中，无人机的拍摄功能是无人机测量的主要技术优势，能够从多角度对测量地形进行拍摄，有效解决了无人机拍摄的遮挡问题。此外，同构红外线技术的应用，能够让无人机在各种环境下进行拍摄，通过数码成像设备的应用提高了摄影的分辨率。

2.2灵活性强

随着无人机制造技术的发展，能够在各种条件下满足机动灵活的需求，尤其在电力巡线以及安全防务中，无人机的灵活性减小了对环境的要求，能够满足各类恶劣环境中的地形测量工作;而且无人机向着小型化发展，活动的范围也在不断加大，这将促进无人机在更多领域中的应用。

2.3有效的提高工作效率

通过无人机航测技术，首先是可以全面监测地形的真实情况，同时可以提高工作效率，以前测量一块复杂的地形必须耗费大量的人力物力，但是用无人机测量技术就可用几个人进行简单的操作就可以完成，虽然说后期图像处理比较麻烦，但是整体来说，无人机的航测把测绘技术带上一个新高度，至于面临的一些测量和后期处理的问题，这就要无人机在硬件上进行改进，应该把无人机技术和全自动测量仪技术相结合，这样就能在航测上得到很好的进展。

2.4监测结果更加直观化

以前的测量只是通过不同的数据用图形表现出地形的各种状况，无人机的航测就相对于直观，不光能测出各种地形数据，而且还能够用真实的图片表现出来，这样大大增强工作人员对地形的分析能力。但是，在分析测量信息的过程中，工作人员必须仔细比对，不可在不懂得地方用自己的经验去判断数据，这样很容易造成分析错误，所以在航测的后期信息处理方面工作人员应该多加注意。

3无人机在大比例尺地形测图中的应用分析

3.1摄影分区和航线布设

在划分航摄分区时需要遵循这几个原则：分区界线需要和图廓线相应;而分区中的地形高差不得>1/6的对应航高;需要确保地形高差和航线的直线性的，就需要尽量确保分区的跨度，可以广泛的覆盖到全部摄区;在地面高差发生突然的改变时，地形特点的区别明显并且存在特殊需求时，能够不根据图廓对摄影分区进行划分，在进行航线布设时需要按照这些标准进行：通常情况下的航线与图廓线飞行是东西方向平行的，在一定的条件下也能够朝着南北方向飞行或者是随着线路、河流与海岸线飞行;所曝光的位置最好通过数字高程模型根据地形起伏的形状展开设计（所设计的航向重叠度最好≤65%）;在对水域、海区进行摄影时，最好防止主点落水，并保证全部岛屿都能全面覆盖，同时可以建立立体像对;对于摄区的边界部分规定的覆盖标准为航向覆盖大于摄区边界线不得小于两条基线，而超过摄区边界线的位置通常不得低于整个范围的50%，在方便施测像控点实施且不妨碍内业顺利加密的情况下，一旁的覆盖面超过摄区边界线不得低于整体范围的30%。

3.2地图地形数据资料的收集

分相技术在无人机测量技术中应用得非常广泛，测绘施工人员应该按照当地的具体范围，增加地圖地形的数据收集能力。第一步，测绘人员务必重点掌握所测区域的地形全貌，不得在没有了解地形状况的情况下贸然应用无人机，这样才能在增强无人机测量效率的情况下，保证无人机航测技术在使用过程中的安全性，进一步确保测量数据的准确度。第二步，在实施测量工作时，应该规划监控点和发射点，保障无人机在运行期间按照安全运行的途径展开施工作业。最后，在收集地形信息资料时，还应该按照地理地貌的特点规划路线，而对于地图上所标记的不当信息应该立即更改，预先做好无人机运行过程中的应急问题处理方式，让无人机测量技术可以更有效的开展。

3.3无人机倾斜摄影测量

无人机倾斜影像测量主要指的是在建筑工程竣工阶段的测量中使用到的一种测量方法，这种方法具备很多优点，首先就是能够呈现出比较真实的立体效果，能够反映出比较真实的影响。第二点，提供的信息内容比较丰富，这样就更加有利于建模工作的进行，提供更加丰富完整的纹理信息，第三点就是能够实现高精度的测量工作，无人机倾斜摄影测量工作的优点就是能够获取建筑工程竣工地形的测量图纸，这种获取方法相对传统的方法更加快速、高效、精确，同时还避免了传统测量中动用大量人力物力的弊端，使得测量过程非常简便易行，生产效率也能够得到有效提高。同时还能够为之后的规划工作提供非常丰富的信息，帮助有关部门进行决策工作，综上，无人机倾斜摄影能够在建筑工程中取得非常广泛的应用。

结束语

无人机在测量工作已经是一项非常成熟的技术，利用好无人机的优良特性，可以给工作带来极大的好处甚至再某些工作能取得突破性进展。由于无人机测量技术的不断发展，地形测量水平也将不断提升，应用的范围也将不断拓展，将各种优秀的技术与无人机测量技术的融合，必然会推动无人机测量技术在更多领域中发挥更高的应用价值。

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