浅谈航空摄影测量法在1：10000地形图测绘中的应用

浅谈航空摄影测量法在1：10000地形图测绘中的应用

王智勇

新疆维吾尔自治区第一测绘院新疆昌吉831118

摘要：无人机航空摄影测量技术已成为空间数据采集的重要组成部分，正逐渐成为传统航空摄影测量的有益补充，值得进一步研究推广和应用。随着各种机载传感器和无人机硬件制造技术的发展，无人机（UAV）由于其灵活性和通用性，将有更广泛的发展前景。

关键词：航空摄影测量法；地形图测绘；应用

前言

近年来，我国经济高速发展，各部门对地形图的需求日益增大，无人机航空摄影测量技术的出现正好弥补了两者的不足之处，其具有响应速度快、勘测成本低、外业工作量小、成图精度高等优势，在中小区域地形测量中发挥着越来越重要的作用。

1无人机航空摄影测量技术特点

1.1具有良好的时效性且使用成本较低

我们传统的测量技术主要使用卫星测绘，成本较高，而且时效性较差，而无人机刚好完善这两点不足，相对于卫星测量来说无人机航空摄影测量用时短，能及时提供所需地理信息。而且无人机采购成本较低，测量范围较大，对比人工测量来说，具有巨大的积极效益。

1.2机动性强

我们使用无人机进行测量时，一般是低空环境下进行，所以当地的气候环境对其影响较小，而且无人机操作场地无特别要求，平整路面起降就可。而且无人机相对来说容易上手操作，体积较小便于携带运输，根据实际工作反馈，每台无人机每日能测得数十到数百平方公路的地理信息。

1.3测量数据获取迅速

无人机一般配备数码影像机等，所以能快速清晰的获取地表相关信息，而且所得影像分辨率较高，并能实现定位数据，拥有这些地理信息则能有效的生成三维正摄影影像图，还能生成三维的可视化地理信息数据，这是我们实际测绘工程建设中所需要的数据信息，为我们的工程建设提供数据参考。而且无人机航空摄影具有高协调性，能结合航空测绘、卫星遥感技术和地面监测配合工作，这就使得我们测量得到的地理信息数据更加精确有效，保证测绘工程建设质量。

2航空摄影测量关键技术

2.1空三加密

（1）影像预处理。无人机轻巧便携，抗风能力差，搭载的数码相机一般都是非量测相机，容易产生系统畸变差和随机畸变差。空三加密处理前必须消除镜头畸变差。另外，由于航摄仪光学系统固有缺陷，以及大气日照等因素的影响，航线间甚至同一条航带内像片都可能色调不均、明暗不同，空三加密前需要对所有航片进行匀光、匀色处理，以确保整个测区的影像色彩均匀色调一致，明暗适中，这样相对定向时同名点的匹配更加准确。

（2）模型连接点的人工干预。Inpho软件匹配算法是基于特征级和最小二乘匹配的多级影像金字塔匹配算法，其高精度的匹配特征即使在沙漠、森林等纹理比较弱的区域也可以很好地完成匹配工作。但在河道应用方面，会有大面积水域存在，生成连接点后，先通过查看空三结果精度文件剔除残差过大的模型连接点，再检查连接点分布和强度。需特别注意检查水草、船、滩地、树木等特征不明显地物处，其容易产生错误连接点，需删除后手动添加连接点；对于连接点空洞，也需要以立体测量的方式手动增加连接点，补足空洞，以增强测区模型的稳定性和系统的稳定性。至少保证每张影像的标准位置有6个以上的模型连接点，对于水面或植被覆盖无法判读的区域可适当放宽连接要求。

（3）“不可信点”的删除。“不可信点”是在模型匹配时重叠度过少的点。若遇到只有两度重叠的点，因为两度重叠只连接两张像片，可信度不高。因此，在空三加密时建议删去，但是航线头上的两度重叠点要保留。

（4）控制点立体量测。控制点量测有两种方式：第一种是先通过手工量测测出所有地面控制点，然后执行连接点自动提取；第二种是在自动提取连接点和后处理后再进行量测控制点。通过多次试验比较，在作业过程中选择“先刺点后连接”，即第一种的方式进行。

（5）空三精度检查。连接点自动匹配完成后，需要通过空三平差结果文件查看模型连接点精度和控制点的平差精度。但空三平差结果会受到平差参数设置的影响，还需在立体环境下检查空三精度。

2.2DLG立体采集、调绘及补测、编辑

（1）DLG立体采集一般利用航天远景Mapmatrix软件对Inpho软件生成的空三加密成果进行立体测图。内业应全部采集能够准确判读的地物、地貌要素，对不能准确判读的要素应尽量准确采集，并做出标记、由调绘确定。所采集要素要确保其几何类型和空间拓扑关系正确。按立体模型测图范围采集的数据，应先相互拼接，再按标准图幅范围进行数据裁切。立体测图数据应先经检查再提供调绘使用。提供给调绘使用的成果或数据中，要素的符号、颜色和注记设置应以方便调绘人员准确判读为原则。

（2）DLG外业调绘及补测应根据调绘计划，坚持“走到、看到、量到、问清、绘准”原则，做到判读准确、描绘清楚、符号运用恰当、各种注记准确无误；应对已有数据进行实地核查，对错、漏等进行修改和补充；记录内业无法获取的地理名称；补测立体测图无法或不能准确采集的要素。应特别注意与水利有关的建筑物和构筑物等，如水闸要注意调绘上下游和闸底板高程等；涵洞要调绘出涵洞大小和底高等；河道应注意里程桩和跨河设施等。当立体测图无法达到高程注记点高程精度要求时，应野外实测足够的高程注记点。

（3）DLG数据编辑主要是依据立体测图成果、调绘成果进行要素数据的图形编辑、属性录入，图幅接边形成非符号化数据，非符号化数据通过检查后配置符号、注记进行符号化处理及图廓整饰，形成符号化数据。全面检查和修改各类定位错误、遗漏、拓扑错误、图层错误、属性错误、要素关系错误、几何图形问题等错、漏错误。

3无人机航空摄影测量系统在土地规划中的应用

以某土地整治项目为例，利用无人机航空摄影测量系统，作业流程如下：第一，收集地形图、土地利用资料，检查仪器设备，做好飞行准备工作。第二，测区踏勘，确定大概测量范围，在系统中设置测量区域和飞行路线，布设像控点，避开树木、建筑、电线等。第三，外业摄影测量，在无人机上搭载摄影系统，低空飞行获得测区影像资料，要求图像清晰、色彩均匀、层次丰富，能真实表现地物信息。第四，内业数据处理，利用PhotoScan图形处理软件，对影像进行拼接和处理，找到像控点，对坐标、高程进行纠正、加密、修饰。

4无人机航空摄影测量系统在灾害防治中的应用

例如某市境内发生一起5.7级地震，受灾范围包括一区四县，受灾人数约为109万。地震发生后，国家调集多台无人机航空摄影测量系统，以获得地理资料，为灾情评估、应急救援等工作提供了有利基础。具体工作中，采用QuickEye无人机。机上搭载的数码相机，型号为Canon5DMarkIII，用于影像数据采集。无人机起飞后，按照预设路线飞行，飞行高度控制在3000m，分辨率为0.2m。摄影测量完成后，共获得高清摄影数据500份，测区面积达到50km2；然后对图像进行预处理，采用数据纠错、图像拼接技术，保证地面图像的完整性。

结束语

我们通过无人机航空摄影测量技术，有效的提高了地形图测绘的工作效率，但是在我们实际工作中，要明确其技术特点，严格参照相关的规章文件进行无人机航空摄影测量，避免产生误差，并结合我们的工程实际，进一步完善地形图测绘工作。

参考文献

[1]姜怡,杨明辉.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用浅述[J].工程技术:全文版,2016(11):00233-00233.

[2]杨清,冯瑶,邢猛.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用对策[J].精品,2016(5):148-148.