测绘工程中无人机摄影测量技术研究

测绘工程中无人机摄影测量技术研究

曹谦

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摘要：目前，我国测绘工程摄影测量技术水平不断提高，这也是我国测绘新技术的一种体现，无人机倾斜摄影测量技术作为科技发展的重要产物之一，以其独特的优势为我国经济建设增砖添瓦。无人机倾斜摄影测量技术与传统摄影技术相比，测量精度更高，测量范围更广，测量数据更全，因此受到各个领域的欢迎。

关键词：测绘工程；无人机；摄影测量；概述

引言

近年来，我国社会面貌发生了翻天覆地的变化，人们逐渐进入科技时代，科学技术的进步对人们的生产和生活都产生了重要影响。无人机倾斜摄影测量技术作为科技发展的重要产物之一，以其独特的优势为我国经济建设增砖添瓦。无人机倾斜摄影测量技术与传统摄影技术相比，测量精度更高，测量范围更广，测量数据更全，因此受到各个领域的欢迎。文章主要对无人机摄影测量技术在测绘工程中的应用。

1无人机摄影测量技术概述

无人机航空摄影测量是一种新型测量方式，具有成本低、机动灵活、工作效率高等优点，在小区域和飞行困难的地区可以快速获取高分辨率影像，极大地减少了测绘外业工作量，大幅度提高了工作效率。当前，通过无人机航空摄影测量技术可以较为轻松地获得小于或等于1∶1000比例尺的数字化地图成果。如果采用倾斜摄影测量技术，选择适当的数据处理方法，获得的成果精度会更高。在数据处理过程中，数字化成果的平面精度较易达到规范要求，而高程数据的精度则不易达到。常用的高程数据提取方法有：人工提取法、点云分类法、地面模型提取法等。

2无人机倾斜摄影技术优势分析

2.1无人机倾斜摄影获得的航拍影像分辨率更高

自北斗系统投入使用以来,我国的动态GPS定位技术快速发展显著提高了无人机航拍影像数据的分辨率,有效提高了无人机倾斜摄影技术的测量精度。现阶段无人机倾斜摄影测量技术的精度可达厘米级,在现代化大比例尺地形图测绘、工程测量等领域的应用越来越广泛,尤其是在测绘周期短、测量面积较大的测绘任务中更具优势,如无人机倾斜摄影技术被广泛应用于第三次国土资源调查等领域。

2.2灵活性较高

为了保证无人机测量工作能够在任何复杂地理环境进行,在无人机当中安装了高清摄像设备,摄像头可以根据测绘工作转变角度,减少地形对测绘工作的限制。和以往的航空测绘设备相比,无人机摄影测量技术可以根据测绘地形提前制定航线,提高了航空测绘的灵活性,到达指定地点之后自动摄像,降低了工作人员的操作难度,为测量工作提供了清晰准确的摄像资料。

2.3能够应用在更加宽泛的测绘环境中。

无人机倾斜摄影技术是以航拍影像数据为基础,因此对测绘区域的环境条件限制较小。传统的测绘技术在高山密林区域影像较大,主要体现在两个方面:一是植被茂盛区域遮挡现象严重,严重阻碍了经纬仪、全站仪等采集测量点的数量,对测绘精度和工作效率影响较大;二是高山密林地区地形地貌复杂多变,测绘人员无法到达指定位置,导致大面积测绘空白出现,最终降低了整体精度。无人机倾斜摄影技术是能够获得高分辨率的影像数据,通过一系列的数据处理过程可以有效剔除植被等影响,进而获得更高精度的测绘成果图件等。因此,无人机倾斜摄影技术能够适用于更加宽泛的测绘环境中。

3测绘工程中无人机摄影测量技术运用

3.1前期准备

收集和分析航摄区域的自然地理概况、技术设备情况，制定详细的航摄计划，根据测图需要提出航摄要求，得到相关部门批准后，划定航摄分区，分析确定航摄精度指标、主要技术参数，并确定分区摄影基准面的高度。分区摄影基准面的高度以分区内具代表性的高点平均高程与低点平均高程之和的1/2求得。按要求敷设航线，确定飞行高度，铺设地面航摄标志后进行试飞、试摄。选取视野开阔且地势平坦处作为飞机停机位，此时视场内障碍物高度角不应大于15°。试飞、试摄后应对所获成果进行分析研究，确认各项设备符合正常工作状态后，方可开始正式航摄。

3.2测量区域控制网的建立

测量区域控制网的建立是工程测量中使用无人机摄像测量技术不可缺少的环节。参与工程测量的人员需要积极构建测量区域控制网,所谓区域控制网就是将一定的控制测量布点设置在测量区域内,构建其空中三角测量平差网。测量区域控制网内需要在控制点的辅助下,对实际工程情况进行测量。空三加密可以直接用于测量定向像片控制点平面位置和高程。在测量区域控制网的布置下可以为后期加密室内控制点提供方便。目前,无人机摄影测量技术在实际测图作业中所需的控制点和像片外方位元素可以为4D产品的生产提供数据资料支撑。此外,在测量区域控制网内构建统一的坐标系,在坐标系中可以计算相应的地面点坐标。

3.3线划地形图

线划地形图是地质灾害调查的基础。一般使用传统的地形图测绘只能生产小于或等于既定比例尺的地形图，并且测绘时间长，需要大量的人力，影响了调查工作的进度。但是无人机倾斜摄影测量却可以有效解决这些问题，它能够设定不同比例尺同时进行测绘，并且可以设定测绘时间段，大大提高了测绘速度与质量。然后根据需要，利用正射影像图和三维立体模型快速生成各种比例尺线划地形图，更好地满足地质灾害调查的用图需要。

3.4DOM工艺要点

无人机航空摄影测量工作人员在进行测量过程的当中,可以通过DOM工艺对无人机拍摄图像进行优化,对各阶段的图像样本进行处理,纠正无人机在空中作业时的摄像图片失真问题,让地形图测绘工作人员获得的测量影像更加清晰、准确,保障测绘质量。DOM工艺主要是对无人机收集到的摄像数据进行定向操作,纠正摄像数据,以提供有效的测量数据,提高测绘工作的准确度。DOM工艺定向操作可以分为内定向、相对定向、绝对定向三部分,完成定向操作之后,对影像数据信息进行纠正,保证测绘质量。在完成以上操作之后,应对DOM工艺纠正的数据进行检测,形成有效的DOM成果。DOM工艺在无人机航空影像测量工作当中主要是对摄像效果进行控制,借助DOM工艺将影像和测量数据有机结合,呈现出完善、准确的地形地貌以及测量数据。测绘工作人员可以根据这些信息对测量地区进行分析,分析出地形特点绘制准确的定型图。

3.5内业数据处理

无人机遥感技术最核心的工作是处理数据，通过处理相关数据可以获取最终的影像和数字测绘产品。在数据处理过程中，除了采用遥感技术，还需要以人工计算筛选技术作为基础，及时地舍弃不满足要求的数据，提高数据的准确性。另外，在对无人机飞行路线的确认中，同样需要进行相应的数据采集，为了确保航线的精确度，通常还会对采集的数据进行再次检验，避免数据的错误导致飞行航线偏离影响工作效率。

3.6空三加密测量

无人机倾斜摄影测量技术有效降低了测绘“空白”区域的出现概率,但仍不可避免地存在测绘“空白区”,如高大建筑物遮挡严重的区域等,导致局部的测量精度无法达到相应的精度要求。此时,需要进行空中三角加密测量,利用无人机航空拍摄过程中自动存储的POS数据进行方位元素的计算预测,将遮挡因素等剔除进而获得更加贴合实际现状的数据信息,物建筑物纹理信息的提取等。

结语

综上所述,无人机摄影测量技术在各个领域均有所涉及,尤其是在工程测量中无人机摄影测量技术被广泛应用。工程测量在使用该技术时,需要严格按照既定流程执行，从整体实用角度来看无人机摄影测量在测绘灵活性与精准度等方面都有较高优势，切实提高无人机摄影测量技术有助于我国测绘事业的健康发展。

参考文献

[1]马志超,单晓雪.无人机低空摄影测量系统的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(25):4894.

[2]王硕.无人机低空摄影测量系统的应用[J].百科论坛电子杂志,2018(2):273.

[3]郑团结,王小平,唐剑.无人机数字摄影测量系统的设计和应用[J].计算机测量与控制,2006(5):613-615,627.