无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用李明

无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用李明

李明刘永辉张兆吉

李明刘永辉张兆吉

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司陕西省西安市710000

摘要：随着航空技术的不断发展和进步，航空摄影测量技术因为其自身独有的优势，而被广泛的应用于军事、矿上开采等领域。尤其是近些年，以航空摄影为基础的污染就航空摄影的兴起，不仅在实际应用的过程中取得了非常显著的成效，同时无人机航空摄影也因为其自身具有的响应迅速、灵活安全等各方面的特点，而被应用于城市地形图的测绘中，这一技术的应用，不仅带动了航空摄影领域的发展，同时也为社会的进步和发展注入了新的活力。

关键词：无人机；航空摄影测量；地形图测绘；应用

1无人机航空摄影测量技术的概述

无人机航空摄影测量系统可以有效获取空间数据。工作原理是摄像机和高分辨率的数码相机相结合一起获取的视频资料，其具有速度快、工作效率高、有很好的灵活性、能实时准确的获取信息、且成本低、有很广泛的应用领域、能到达各种危险地方进行采集工作等优点，能有效的在飞行困难的地方获取高清晰的航海影像数据。

2无人机航空摄影测量技术的特点分析

2.1对建筑物的测量准确

相对卫星测绘，无人机能节省时间、更快、更敏捷的为用户及时的提供所需要的测量信息，并且，无人机的测量价格相对不高。此外，无人机测量工作的使用范围非常广泛，和人工测绘相比，不管是在哪方面都更突出，而且综合应用能力很强，无人机测量系统既可以独自发挥作用，还可以和卫星摇杆航空测绘以及地面检测手段将结合。

2.2可以与其他测绘技术相结合

无人机航空摄影技术可以与卫星遥感技术、航空测绘技术以及地面监测技术相结合进行综合应用，从而提高测绘质量。例如，在测量工作中，将无人机航空摄影技术与卫星遥感技术以及航空测绘技术结合使用，可以实现对测量数据的搜集与处理，提升地形图测绘的准确性，保证数据信息符合要求，提升工作效率。将卫星遥感技术与航空测绘技术结合使用的过程中，可在需要测绘的区域设置航空测绘节点，然后将其与卫星遥感技术联系在一起，针对地面某个节点进行合理的控制与协调，并获取数据信息，然后输入主控计算机设备中，对数据信息进行处理。

2.3机动灵活性

在无人机内部安装了高精度数码成像设备，同时设备可以进行倾斜摄像和垂直摄像，即使没有专业的起降区域，依然可以正常进行摄像测绘。与传统的航空测绘技术相比，可以对无人机预先设置飞行航线，并采用自动飞行模式，即使在不良运行情况下，依然能够保证较高的拍摄精度。除此以外，无人机可以一次设置多个地形测量航拍点，在完成地面测量数据采集后，即可进行实时传递，以此提升地形测绘工作效率。

3无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用

本次主要对3个有人岛以及附近的岛礁进行1∶500基础地形图测绘，总面积约6.2km2，其中陆域面积4.5km2，地形以岛礁为主，建成区仅占15%左右。鉴于海岛地形地貌的复杂性和特殊性，采用常规测量手段施测难度大，作业效率低，且危险系数高。而无人机航空摄影测量具有机动性强、作业效率高、适应范围广等特点，能有效地解决常规海岛地形测量的不足。本项目采用无人机对测区全范围进行航空摄影并航测成图，另外，对建成区进行全野外数字化测图，也有利于对无人机航测成图精度符合性进行检验。

3.1像控测量与空中三角测量

空中三角测量是使用无人机载运相关测量仪器对目标区域地形展开精确勘查测量工作。比较特别的是，在进行航空摄影测量时，无人机会与自动测量系统相连接，通过计算机对传回的被测量目标的图像信息自动分析计算，在摄影测量的过程中，无需人为操作。当然，在通过三角测量来确定目标区域地形时，就需要测绘人员选取测量连接点，在这个基础上开展后续测量操作。最后调试已选取完成的连接点与像控点，以便尽快实施空中三角测量。

3.2DOM工艺

DOM的主要作用就是重新采集无人机航空摄影拍摄的数字化图片与各个阶段模型内的影像样本，并纠正一些影响因素所造成的失真问题，进而使其影像图更加清晰、准确。DOM工艺的基本操作是通过无人机的低空摄影来对相关的信息数据进行采集，并据此开展相应的定向操作，这里说的定向操作可以分为3种，即内定向、相对定向与绝对定向，然后再进行相应数据信息的正射纠正与影像镶嵌工作，通过检查可以形成DOM成果。在无人机航空摄影测量中，DOM工艺的一个较为重要的应用就是对测量相片进行控制，利用DOM工艺将影像资料与信息资料有效地结合在一起，并根据测量结果与空中三角测量所确定的地面基本地形，来对测量区域的特点进行分析，根据最终分析出的地域特点来进行相应的信息处理与反馈。另外，在选择摄影的基本控制点时，要对控制点的位置进行充分的考虑，确保其准确且明显，以免由于摄影测量控制点之外的控制点的测量操作失误引发整体地形图测绘工作的失误，从而使测量结果出现偏差，测量质量降低。

3.3无人机航空摄像机测量中的空三加密技术的工作

本次空三加密使用适普自动空中三角测量软件VirtuoZoAAT，该软件除半自动量测控制点之外，其他所有作业（包括内定向、选取加密点、加密点转点、相对定向、模型连接和生成整个测区像点网）都可以自动完成。由于PATB光束法区域网平差程序具有高性能的粗差检测功能和高精度的平差计算功能，因为本次航飞应用无人机进行低空摄影飞行，根据无人机的飞行质量情况，测区内所有加密点需要人工选取，内业工作量较大。确定1：2000数字线划图等高距为1米。这项高科技技术是这个测量工作的主要所在，其决定了最后模型的精准度和测图的准确性，对像控点平面位置的偏差问题，进行立体刺点调整位置，确保像控点点位精准。

3.4怎样获取单片正射影像

一方面及时的把影像数据传输到程序当中去并且进行加密，自动的通过系统来进行匹配，从而促使DSM的正确生成，对DSM做进一步的过滤处理，在生成DEM格式后，达到正确的影像制作。另一方面体现在测图系统方面，在影像制作的过程中，采取全数字的摄影测量技术，以像片为单位，并且以规定的范围为标准，以主点为中心思想，进行及时的整改，从而进一步的使单片正射影像得到很好的生成。

3.5管线廊道控制测量工作

可分为地面控制测量、地下控制测量及联系测量（竖井需要贯通时）。地面控制测量由于GPS定位技术的发展，具有精度高、时间短的优势，其测量误差对贯通误差的影响很小，而地下控制测量的误差是引起廊道贯通误差的关键因素。因此，在进行地下廊道贯通测量时应根据工程需要布设相应的地下控制网。由于狭长的管线廊道空间使得地下平面控制网图形结构的选择受限，一般只能采用布设狭长导线网的形式来完成地下平面控制测量工作。

3.6外业调绘

通过应用立体测图，能够形成初步的地形图资料，对此，还需要联合应用外业调绘的方式，对已有的地形图进行全面检验分析，具体的检验内容包括屋檐改正、地物修补、属性调查等等，这样才能够保证地形图测绘结果的准确性和可靠性。

3.7成果整合

结合外业调绘资料对进行内业测图成果编辑处理，同时对采用数字测图方法采集的建成区一、二类地物点及其他补测数据进行整合，最终获得测区范围内完整的1∶500基础地形图成果。

结论

总的来说，无人机航空摄影技术在地形图测绘中具有诸多的应用优势，如操作简便，灵活安全，性价比高等。因此，在今后的测绘工作中，应充分发挥无人机测量技术的作用，使其得到进一步的推广。

参考文献：

[1]陈建丰.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济，2017（8）：33+39.

[2]刘德正.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].绿色环保建材，2017（5）：241+244.

[3]徐辉，胡勇，袁子喨，夏传甲.低空摄影测量在地形图测量中的应用探讨[J].地理空间信息，2017（6）：87-89+111+6.

[4]崔耀辉.无人机航空摄影测量在困难地区的应用[J].价值工程，2016（12）：178-179.