無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用

于兵兵

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖 734000）

對(duì)于我國(guó)的航空攝影測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，其已經(jīng)應(yīng)用到軍事發(fā)展、礦山挖掘等各個(gè)方面?，F(xiàn)階段，在進(jìn)行航空攝影測(cè)量的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)越來(lái)越成熟，其取得的成績(jī)十分優(yōu)異。其在應(yīng)用時(shí)，體現(xiàn)了較為明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅響應(yīng)能力十分迅速，而且具有較高的時(shí)效性。正是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)擁有這些優(yōu)點(diǎn)，才能在地形圖測(cè)繪中不斷被推廣應(yīng)用，促進(jìn)了航空攝影測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步，有利于社會(huì)的發(fā)展。

1 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形圖測(cè)繪中的現(xiàn)狀

無(wú)人機(jī)航空攝影，是一種新型的測(cè)量方法。目前，低空無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量作為最具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)的一種測(cè)量技術(shù)，有利于技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和數(shù)字化城市建設(shè)的目標(biāo)。對(duì)于航空攝影測(cè)量來(lái)說(shuō)，其目前所應(yīng)用的范圍十分廣泛，由于其速度較快、測(cè)量十分準(zhǔn)確等特點(diǎn)，使其可以根據(jù)不同的環(huán)境，不斷轉(zhuǎn)變應(yīng)用的形式與方向，其在工程測(cè)量以及其他相關(guān)的領(lǐng)域方面具有一定的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)階段，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程不斷加快，很多城市在進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃和水利布局等，必須對(duì)其地形情況進(jìn)行分析，所以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的需求量也就越來(lái)越大，對(duì)其質(zhì)量要求也越來(lái)越高。無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)，具有較高的分辨率，與數(shù)字化的測(cè)量軟件結(jié)合起來(lái)，能夠簡(jiǎn)化后期數(shù)據(jù)的分析處理，極大地提高了成圖的質(zhì)量[1]。

通過(guò)利用無(wú)人機(jī)航空攝影，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資料和數(shù)據(jù)的獲取，其獲取量的增加更加符合實(shí)際發(fā)展的需求。由于無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)具有較強(qiáng)的靈活性、較低的成本以及簡(jiǎn)單的操作模式，所以其對(duì)測(cè)繪行業(yè)的影響越來(lái)越大。地形圖的測(cè)繪作為基礎(chǔ)工程之一，在建筑工程的建設(shè)過(guò)程中，直接影響著建筑的水平，所以必須要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)航空攝影的成本偏低，所以需要分析研究該項(xiàng)技術(shù)，從而使得無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形圖測(cè)繪中有著更加廣泛的應(yīng)用。

2 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)

2.1 具有良好的時(shí)效性且使用成本較低

相對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量縮短了作業(yè)時(shí)間，更為及時(shí)的獲取地理信息，且使用成本較低，測(cè)量面積更廣。

2.2 機(jī)動(dòng)性強(qiáng)

在進(jìn)行無(wú)人機(jī)測(cè)量的過(guò)程中，一般選擇在低空環(huán)境下進(jìn)行，所以受當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的影響較小。另外，無(wú)人機(jī)操作對(duì)場(chǎng)地的要求較小，相對(duì)平整的路面就能夠滿足要求。無(wú)人機(jī)的操作較為簡(jiǎn)單，體積不大還易于攜帶。根據(jù)目前的實(shí)際情況來(lái)看，一臺(tái)無(wú)人機(jī)每日測(cè)量地理環(huán)境的范圍能夠達(dá)到數(shù)十到數(shù)百平方千米。

2.3 測(cè)量數(shù)據(jù)獲取迅速

一般無(wú)人機(jī)都會(huì)配置數(shù)碼像機(jī)，所以能夠及時(shí)的獲取更加清晰的地表相關(guān)信息，而且獲取的影像具有較高的分辨率，還能夠得到相關(guān)的定位數(shù)據(jù)。通過(guò)獲取的地理信息不僅有利于正攝影像圖的生成，而且還能進(jìn)一步獲取三維可視化的地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以為實(shí)地的工程測(cè)量提供依據(jù)，有利于工程的建設(shè)。

2.4 安全靈活

對(duì)于無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，其與傳統(tǒng)的載人機(jī)有所差異，在起飛和降落的過(guò)程中，都不需要設(shè)置特別的場(chǎng)地。因此，在無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量時(shí)，測(cè)量工作十分自由。與此同時(shí)，對(duì)于那些地形較為復(fù)雜的地區(qū)來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)還能正常運(yùn)行，這最大限度的提高了無(wú)人機(jī)的使用效率。另外，對(duì)于地形復(fù)雜的地區(qū)，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)量還能提高測(cè)量人員的安全，減少人員傷亡[2]。

3 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1 航空攝像測(cè)量中的像片控制

通過(guò)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，能夠詳細(xì)的了解測(cè)區(qū)的地形情況。對(duì)于像片控制來(lái)說(shuō)，其如果想要做到航攝的數(shù)據(jù)信息與地面的實(shí)際情況一一對(duì)應(yīng)，那么就必須實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)航攝和全球定位系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，才能進(jìn)一步完成收集的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換為實(shí)際的地面數(shù)據(jù)，進(jìn)而掌握測(cè)區(qū)實(shí)際的地形情況。另外，還能及時(shí)的記錄地面所接受的信息，確保信息記錄的準(zhǔn)確性與完整性。航空攝影在具體的攝影過(guò)程中，如果想要全面的掌握測(cè)區(qū)的信息，就必須特別設(shè)計(jì)和布置像片控制點(diǎn)，并結(jié)合全球定位系統(tǒng)等有關(guān)的測(cè)量技術(shù)。一般而言，需要對(duì)控制點(diǎn)分布情況進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，然而在控制點(diǎn)分布的過(guò)程中，需要記住并了解具體點(diǎn)之間的關(guān)系，確保后期測(cè)量的準(zhǔn)確性[3]。

3.2 航空攝影測(cè)量中的空中三角

無(wú)人機(jī)在進(jìn)行航空攝影的過(guò)程中，要想不斷提高地形測(cè)量的準(zhǔn)確度，就必須利用空中三角。對(duì)于空中三角形而言，只有將其設(shè)置好，才能不需要依靠人工對(duì)航空攝影的內(nèi)部相關(guān)內(nèi)容的定向進(jìn)行控制，只通過(guò)系統(tǒng)就能對(duì)空中三角形進(jìn)行操作，并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)算與收集，從而最大限度的減少不必要的人員浪費(fèi)。當(dāng)測(cè)區(qū)實(shí)際的比例需求符合相關(guān)規(guī)定時(shí)，要想對(duì)連接點(diǎn)以及具體的位置進(jìn)行調(diào)整測(cè)試，必須在人工選取連接點(diǎn)完成之后，才能夠通過(guò)該技術(shù)對(duì)地面的地形特征進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)繪。

3.3 立體采編的測(cè)量

除了對(duì)于無(wú)人機(jī)在航空攝影中的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行要求以外，還應(yīng)當(dāng)具體分析地形內(nèi)部采集到的測(cè)量數(shù)據(jù)。要想不斷提高無(wú)人機(jī)的準(zhǔn)確度，就必須不斷檢查節(jié)點(diǎn)后期的數(shù)據(jù)。然而，無(wú)人機(jī)在數(shù)據(jù)采集以后，還應(yīng)當(dāng)手繪出等高線以及水壓線等。如果屋檐角等測(cè)量存在一定的誤差，那么要對(duì)其進(jìn)行特殊標(biāo)記，并對(duì)其進(jìn)行下一步的處理，從而確保整個(gè)地形圖的準(zhǔn)確性。

3.4 外業(yè)補(bǔ)測(cè)的操作

在進(jìn)行航空攝影測(cè)量的過(guò)程中，對(duì)于難以進(jìn)行測(cè)量的地方，需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。另外，對(duì)測(cè)量人員來(lái)說(shuō)，其技術(shù)水平不僅要達(dá)到相關(guān)要求，還要不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)于補(bǔ)測(cè)的處理結(jié)果要不斷進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)比較可以對(duì)不同位置的地方進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，從而使得測(cè)量錯(cuò)誤得以糾正，只有確保補(bǔ)測(cè)達(dá)到效果，才能確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤。

3.5 DOM工藝

所謂DOM工藝，其主要作用在于對(duì)無(wú)人機(jī)航攝的圖片與不同階段模型內(nèi)的影響因素進(jìn)行重新采集，并及時(shí)的更正一些問(wèn)題數(shù)據(jù)，進(jìn)而確保影像圖更加真實(shí)、清晰。對(duì)于DOM工藝來(lái)說(shuō)，其要想進(jìn)行實(shí)際操作，就必須利用無(wú)人機(jī)的低空攝影實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的收集，并對(duì)其展開相應(yīng)的定向操作。在進(jìn)行定向操作的過(guò)程中，其主要包括內(nèi)定向、相對(duì)定向和絕對(duì)定向等。另外，還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行與之對(duì)應(yīng)的正射糾正與影像鑲嵌，最后通過(guò)檢查才能形成DOM成果。對(duì)于無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，要想進(jìn)一步控制測(cè)量相片，就必須利用DOM工藝，并將影像資料與信息資料相結(jié)合，還要依據(jù)最終的測(cè)量數(shù)據(jù)與空中三角測(cè)量來(lái)進(jìn)一步確定地面的基本地形，并分析研究測(cè)量區(qū)域的特征，最后對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與反饋。此外，在進(jìn)行攝影的基本控制點(diǎn)選擇的過(guò)程中，需要對(duì)控制點(diǎn)的位置進(jìn)行有效的分析，其必須十分精準(zhǔn)且明顯，才能確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，最大限度的提高測(cè)量的質(zhì)量。

4 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的應(yīng)用成果

4.1 重點(diǎn)區(qū)域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

隨著城市的發(fā)展，對(duì)城市動(dòng)態(tài)監(jiān)管的力度也隨之加大，特別是城市的核心區(qū)域和周邊建設(shè)區(qū)域，需要定期更新大比例尺、高精度、高分辨率的測(cè)繪數(shù)據(jù)。而無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用就能夠滿足動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的需求，同時(shí)能夠利用自動(dòng)比較可以得到不同變化時(shí)期內(nèi)的DSM檢測(cè)結(jié)果，將其與DOM套合以此來(lái)獲得最終的檢測(cè)結(jié)果。

4.2 城市應(yīng)急任務(wù)所需的測(cè)繪資料

在城市發(fā)展過(guò)程中，肯定會(huì)遇到應(yīng)急事件，要想處理好這些應(yīng)急事件的重要前提就是具備精細(xì)、準(zhǔn)確、直觀的影像數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)要具有高效性與實(shí)時(shí)性。而無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)則能夠?yàn)槌鞘袘?yīng)急任務(wù)提供所需要的測(cè)繪資料，由于無(wú)人機(jī)航空攝影系統(tǒng)有著快速靈活的特點(diǎn)，且結(jié)合了無(wú)線通信、計(jì)算機(jī)、以及3S技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，所以能夠在最短的時(shí)間內(nèi)為城市應(yīng)急任務(wù)提供有效的測(cè)繪資料。

5 結(jié)語(yǔ)

利用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，可以有效的提高地形圖測(cè)繪工作的效果，在實(shí)際操作過(guò)程中，要了解其技術(shù)特征，嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量，盡可能減小錯(cuò)誤的發(fā)生，另外，還要對(duì)不同的工程進(jìn)行分析，進(jìn)而提高地形圖測(cè)繪成果的質(zhì)量。