无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的应用

无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的应用

尤宁

中国水利水电第三工程局有限公司路桥分局陕西省西安市710024

摘要:受到科学技术不断发展的影响，我国的航空摄影测量技术获得了长足进步。不过鉴于航空摄影测量工作开展通常对审批的专业性要求很高，并且易于被外界不同因素干扰，总体的经济成本也过高，由此导致其在地形图测量当中的应用率较低。在无人机技术诞生之后，其凭借简单、灵活的操控性且性价比较高的优势，引起很大的关注，有利于提高地形图测绘的效率。基于此，本文主要对无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的应用进行了简要的分析，以供参考。

关键词：无人机航空摄影测量；河道地形图测绘；应用

引言

在河道地形图绘制工作中，使用无人机技术进行航空照片测量大大缩短了测绘所需的时间，减少了现场测量工作量，提高了测量和地图结果的准确性。因此，测绘人员应准确掌握相关技术要点和操作程序，扩大无人机技术的覆盖面，全面提高测绘技术水平。

1无人机航空摄影测量技术的主要特征分析

无人机航空摄影测量技术是利用无人机设备与摄影设备以及计算机控制技术、遥感设备技术来实现对工程的测量。无人机航空摄影设备是在测量区域飞行测量的，所有飞行测量操作均由设备操控人员来实现。通过无人机航空摄影设备所拍摄传输的影像画面，采用影像分析处理技术，就能够实现对测量区域地形等内容的明确。在无人机航空摄影测量技术运用的过程中，需要对无人机飞行的过程进行精准操控。首先，无人机飞行的高度要合理控制，这样才能保证拍摄画面的清晰度和完整度，以便于后期影像处理技术人员工作有效的开展；其次，要对无人机飞行的稳定性进行控制，避免拍摄画面出现模糊的现象。无人机航空摄影测量技术能够实现无人驾驶，测量技术人员无需到测量现场就能够准确的对工程区域进行测量。对于地势较为恶劣的工程测量，利用无人机航空摄影测量技术能够保证测量技术人员的安全问题。无人机航空摄影测量技术运行系统当中包括：导航卫星、无人机遥感设备、移动地面站、数据接收装置、地面控制与地面数据接收处理设备、数据处理中心等内容。在无人机航空摄影测量技术具体运用的过程中，需要对工程测量需求进行明确，然后对无人机航空摄影测量系统进行合理规划运用，保证测量的精准性和安全性。

2无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的应用

2.1无人机测绘的布设像控点技术

布设像控点是一项比较复杂的无人机航摄测绘技术。其主要包括布设区域网和测量像控点。其中，布设区域网是以平高点技术为基础，其要求在航线方向上应至少有4条基线的跨度。对偏远山区等地区进行区域网布设时，基线的数量则应不少于6条，同时还要设置2条以上的旁向跨度基线，以保证测绘的精度。此外，如果测绘区域较为不规则，那么在布设区域网时应对其凹凸拐角处适当增加平高点的设置。第二步是测量像控点。在该技术中，其起算点以及检测点主要采用的是GPS定位的D级和E级控制点，同时与控制手帐和接收设备向配合，通过网络与RTK-GPS系统实现连接，从而利用RTK技术来对像控点进行测量工作。

2.2空中三角测量

空中三角测量是利用航空摄影影像与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像控点，计算待求点的平面位置、高程和影像外方位元素的测量方法[1]。空中三角测量一般采用解析法，最常用的建网方法是航带法、独立模型法和光束法。而无人机空中三角测量实现了POS与航摄仪设备的结合，并借助GPS定位的方式，进而得到航摄仪设备的具体位置参数、无人机姿势态参数等。通过对有关DGPS和IMU数据信息加以科学处理，能够得到相应影像的六个外方位元素。实际上，开展航空摄影测量工作的过程中，依靠无人机和自动化测定系统连接的方式，并借助计算机技术，完成相关影像信息的准确分析与计算处理。对于整个航空摄影的环节，不必进行任何人为操控。不过运用三角测定方式明确具体的目标位置的影像过程中，要求有关测量工作者选用合适的测定连接点，便于以后测定工作的开展。同时，针对选取后的连接点和像控点予以科学调试处理，进而实施空中三角测定。对于此环节，则运用相关Pix4Dmapper航测数据处理管控系统完成测定。此系统拥有自动化、高效处理以及较高的精度等众多优势，借助相关光束法位置网平差软件，实现准确定位与计算相应的原始影像，获得有关参数[2]。具体的运用过程中，应该重视内定向、相对定向、加密点和转点选用、建立相应的区域网、加密点的科学整理等不同的环节，进而得到空中三角测定的准确结果。

2.3利用无人机航摄技术对河道进行数字测图

数字化测图主要通过采集立体数据以及对数字编码进行编辑等来完成数据测量工作。另外，在对数字地形图进行数据分析时，目前主要通过CAD系统来完成编制大比例尺地形图的任务。同时，利用相关编辑软件可以对线形图像信息进行转化，并构建数字化模型，从而为图像数据的分析提供更加准确的参考依据。数字化图像通过系统的自动化操作以及人工作业方式来完成定向作业。影像数据在被导入程序中后，系统将通过自动配置来获得DSM数据，再通过对图像数据的滤波调整来获取DEM地形图像。然后测图系统就以此为基础制作正蛇影像，优化调制数字航摄的测量模块。调制时，主要是以单独像对范围为基础，围绕像主点来对整体相片进行调制纠正，从而获得正射影像。

3无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的实际应用分析

某工程需要对1 km范围内的河道进行地形图测绘，在测绘中采用了无人机，并在无人机上搭载了差分定位设备与其惯性导航设备相配合，以提高航摄测量的精度。同时在无人机上还搭载了像素为7 360×4 912的航摄微单相机。在航摄测量过程中采取的是区域网方式来进行像控点的布设，同时在空三加密处理中使用的是Inpho软件。首先对模型连接的准确性进行检查，并根据空三加密报告分别对空三平差模型的连接点位置、模型的准确性、控制点位置的精确性以及平差精度等逐一进行了详细的检查，确保其均符合精度要求，能够为立体测图提供准确的参考数据。同时通过数字测图的相关技术对河道地形图进行调绘、补测以及编辑，并由质检部门通过外业自检方式来对该河道的地形图进行了检查，检查合格后就可以提交该河道地形图以及相关的检查资料了。

结束语

总而言之，利用无人机技术，河道可以通过航拍测量，地形图绘制工作也能顺利完成。无人机航空测量技术可以有效提高河流地形测量的准确性，减少测量和测量工作所需的时间和现场测量工作，从而提高河流地形图的时间效率，同时提高河流地形图的数字化和信息化水平，从而为相关项目建设提供更加科学和客观的数据信息因此，应扩大无人机技术在测绘工作中的应用范围，全面提高我国测绘工作水平，推进测绘产业现代化。

参考文献

[1]张晓明.无人机梯级测绘技术在河道水环境治理中的应用研究[J].北京测绘,2019,33(01):45-48.

[2]刘俊卿,李少鹏,周正华.无人机在河道测量中的应用[J].河南水利与南水北调,2018,47(12):50-51.

[3]张宁宁,丁旭东,赵鹏.无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的应用[J].江苏水利,2018(12):31-34.

[4]易玉.无人机倾斜摄影测量在河道带状地形图测量中的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(14):93.

[5]杨俊成.低空摄影测量在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2016(01):151+153.