地形圖測繪中無人機航空攝影測量的科學(xué)運用

文/李輝 湖南省地質(zhì)勘查開發(fā)局四一七隊 湖南衡陽 421000

地形圖測繪中無人機航空攝影測量的科學(xué)運用

文/李輝 湖南省地質(zhì)勘查開發(fā)局四一七隊 湖南衡陽 421000

隨著時代的發(fā)展與社會的進步，傳統(tǒng)測繪技術(shù)已經(jīng)無法滿足社會快速發(fā)展的需求。為了適應(yīng)當(dāng)前形式的國家基礎(chǔ)測繪工作，無人機航空攝影測量技術(shù)受到人們的廣泛重視。無人機航空攝影測量技術(shù)彌補了傳統(tǒng)測繪技術(shù)的不足，在現(xiàn)階段的地形圖測繪中發(fā)揮了巨大的作用。本文在參閱大量研究資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者自身見解，從無人機航空攝影測量的技術(shù)特點入手，探討了在地形圖測繪中無人機航空測量的科學(xué)應(yīng)用。

地形圖測繪；無人機；航空攝影

在整個國家基礎(chǔ)測繪工程中，地形圖測繪是較為重要的一環(huán)。隨著時代的發(fā)展與社會的進步，人們對于測繪的精度要求越來越高，而傳統(tǒng)測繪的弊端也逐步顯現(xiàn)。相較而言，無人機航空攝影測繪的優(yōu)勢則顯而易見，憑借其靈活性、范圍性以及便捷性在眾多測繪工作中發(fā)揮了巨大的作用。實踐證明，在地形圖測繪中應(yīng)用無人機航空攝影測量技術(shù)具有重要的價值。

一、無人機航空攝影測量的優(yōu)點分析

（一）突出的時效性與性價比

與傳統(tǒng)測繪相比，無人機航空攝影測量優(yōu)勢更明顯。首先，無人機航空攝影測量所用時間更短，能夠更加快速地為人們提供測量信息。其次，與傳統(tǒng)測繪相比，無人機航空攝影測量能夠更有效地控制成本，并且其作業(yè)范圍受地形、天氣等因素的限制較小。正因為以上兩點，無人機航空攝影測量具備無可比擬的時效性與性價比。

（二）超強的響應(yīng)能力

無人機航空攝影測量活動區(qū)域主要位于低空段，也就是說一般的氣候條件對其影響較小，測繪更加靈活。再者，無人機對于起降場地的要求也不是很高，只要地形較為平坦即可。在整個測繪過程中，不論是響應(yīng)能力還是操作方式等都比較強大。與此同時，無人機運輸起來也比較方便，無繁重的設(shè)備負(fù)擔(dān)。實踐證明，無人機航空攝影測量每天基本上可以保證數(shù)百平方公里的測繪范圍。

（三）獲取地表數(shù)據(jù)快速

無人機航空攝影系統(tǒng)可攜帶設(shè)備包括數(shù)碼相機以及彩色數(shù)字?jǐn)z像機等，可以在測量時獲取高速、精確、高質(zhì)量的數(shù)字影像與數(shù)據(jù)。正是憑借其出色的能力，無人機航空攝影系統(tǒng)可以快速的生成三維可視化數(shù)據(jù)以及三維正攝影影像等，這些數(shù)據(jù)的快速獲取與快速建模都能為測繪工作提供便捷、高效的輔助。

（四）強大的綜合應(yīng)用能力

無人機航空攝影測量技術(shù)與其他技術(shù)的協(xié)同作業(yè)能力也有目共睹，在與衛(wèi)星遙感技術(shù)、航空測繪技術(shù)以及地面監(jiān)測技術(shù)等合作方面也高效兼容，達到事半功倍的目的，體現(xiàn)出強大的綜合應(yīng)用能力。

二、無人機航空攝影測量在地形測繪中的科學(xué)應(yīng)用

（一）對像片的控制測量

對像片的控制測量是無人機航空攝影技術(shù)中最為重要的技術(shù)之一。所謂的像片控制測量，指的就是將無人機航空拍攝的資料與GPS系統(tǒng)中的導(dǎo)航定位信息相互融合，然后就能夠?qū)o人機航空拍攝中獲取的資料和地面的測量數(shù)據(jù)進行換算轉(zhuǎn)換，這樣一來就能夠獲取該地區(qū)真實的地形地貌特征。尤其是一些需要特殊關(guān)注的地形或者區(qū)域，該技術(shù)可以直接將數(shù)據(jù)進行傳輸、記錄與保存。對于像片控制的測量技術(shù)來說，其核心就是科學(xué)、合理的布置像片控制點。其中需要注意的部分是像片控制點之外的控制點的設(shè)置，應(yīng)該將其設(shè)置在較為明顯的地點，只有這樣才能獲取較為理想的數(shù)據(jù)。

（二）航空攝影測量中的空中三角測量

空中三角測量也是無人機航空攝影測量中較為常見的技術(shù)。在無人機中利用航空數(shù)碼攝像設(shè)備進行空中三角測量技術(shù)，就能夠?qū)⒌匦蔚木唧w位置測量出來?？罩腥菧y量的優(yōu)點之一就是借助事先編輯好的系統(tǒng)程序可以進行自動計算，從而得出相應(yīng)的地形位置信息。這樣一來就免去了繁瑣的人工設(shè)置航空數(shù)碼攝像設(shè)備的步驟。通過這樣的空中三角測量技術(shù)，可以順利實現(xiàn)相對定向。這一步驟完成之后，利用系統(tǒng)將測量航帶與測量模型相連接，再使用空中三角測量進行數(shù)據(jù)的計算，將得出的連接點數(shù)據(jù)與像控點當(dāng)作調(diào)試信息就能夠繪制出比較精確的地形圖。

（三）測量數(shù)據(jù)的立體采編

通過無人機航空攝影測量獲取數(shù)據(jù)之后，就可以利用業(yè)內(nèi)的立體信息將所測區(qū)域的地形數(shù)據(jù)信息進行采編與管理。如果要想保證測量數(shù)據(jù)的立體采編的準(zhǔn)確性與可靠性，就應(yīng)該通過手動方式采編等高線和水涯線等十分重要的信息，而其他普通信息就使用計算機進行立體采編。需要注意的是，這一環(huán)節(jié)要嚴(yán)格精確控制物體線節(jié)點與地形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，并且要嚴(yán)格確定無人機航空攝影獲取的數(shù)據(jù)是十分精確的數(shù)據(jù)，否則可能會影響立體采編的準(zhǔn)確性。如果是進行房屋結(jié)構(gòu)的信息測繪，則首先應(yīng)該處理房屋外部邊緣輪廓，對房檐邊或者輪廓等進行校正以便確保數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確。如存有無法進行測量的區(qū)域，要標(biāo)記好，以保證地形測量的準(zhǔn)確性與整體性。

（四）空中測量盲點的外業(yè)補測

眾所周知，不論再先進的測繪工具都無法測量全部地形區(qū)域，使用無人機航空攝影測量也同樣如此。對于其中存有的測量盲點就需要借助人工補測的方式測量地形結(jié)構(gòu)甚至是隱蔽區(qū)域。需要注意的是在外業(yè)補測過程中要重視對比分析，也就是說要將實際測量的數(shù)據(jù)跟無人機航空攝影獲取的結(jié)果進行比對，以便互相驗證測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如果存有較大的偏差，就應(yīng)該分析出是人工測量還是無人機測量中存有的誤差，并及時修正，進而保證測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是我們要認(rèn)識到一點，就是通過無人機航空測量時應(yīng)該盡量避免人為因素的干擾，并將傳統(tǒng)測量中常見測量事故加以避免，從而保證測繪數(shù)據(jù)的精度與廣度。

結(jié)語：

綜上所述，隨著我國社會與經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建設(shè)、交通規(guī)劃、水利建設(shè)等大型工程項目對于地形數(shù)據(jù)的要求越來越高，傳統(tǒng)測繪逐步無法滿足人們對于高質(zhì)量測繪的需求。無人機航空攝影測量作為一種新型的測量手段，憑借其全天候、全天時以及實時性的優(yōu)勢逐步為人們所關(guān)注，在地形圖測繪領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。有鑒于此，我們必須在今后的工作中進一步發(fā)揮無人機航空攝影測量的優(yōu)勢，并不斷提高自身技能水平，為我國測繪工作做出應(yīng)有的貢獻。

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