无人机航空测量技术在地形测绘中的应用

无人机航空测量技术在地形测绘中的应用

张鹏辉

山西万德丰土地矿产咨询有限公司 山西省太原市 030000

摘要：利用无人机航空摄影数字测绘技术进行测绘工程的技术创新，不仅能够优化原有的测绘方式，而且可靠性、精准性、灵活性较强。结合实际的测绘工程需求进行针对性调整，同时也能够利用数字技术以及数字化软件实现全过程无纸化办公。基于此，下文将对无人机航空测量技术在地形测绘中的应用展开详细的分析。

关键词：无人机；航空测量技术；地形测绘；应用

1 无人机航空测量技术的应用优势

技术体系角度来讲，无人机航空测量技术是建立在无人机的基础上，与航空摄影测量技术体系共同构建的融合性技术方案，能够结合当前的测绘工作需求，打造智能化的测绘技术。在当前的国土监察、工程测绘、应急灾害处理等领域，都有较广泛的应用。从应用优势角度来讲，无人机航空测量技术具有较强的响应能力，在数据获取以及分析的过程中有着较高的精准度，同时灵活性以及机动性较强，经济效益较高。从实际应用的角度来讲，由于无人机体型较小、自重较轻，可以有效应对人员无法进入的部分环境，从而提升数字测绘的有效性，进一步拓展工程测绘的范围和内容。除此之外，无人机携带的数字设备具有较强的抗干扰能力，能够有效应对多种不良环境，在恶劣环境下依旧有较高的测绘精准度。当前，无人机航空测量技术建立在信息技术全面发展的基础上，其技术体系已经逐步丰富，能够有效应对不同的测绘任务，具有较强的应用效率，且发展空间较为广阔。

2 无人机航空测量技术特点分析

（1）应用无人机航空测量技术可以为测量人员提供正确的地理信息数据。无人机进行航拍测量受外部环境因素影响比较小，可以快速传输各项地理数据信息，使地形测绘数据更具时效性。同时，测量人员可以全面利用各项图像，实现数据的三维转化，为后续的三维建模提供可靠依据。（2）应用此项测量技术可以减轻测量人员的工作强度与压力。采用无人机测量方式时，测量人员通过合理控制无人机，让无人机在垂直或倾斜状态下进行摄影，能够显著减少工作人员的压力。同时，测量人员还要合理设定无人机的飞行路线，针对各项数据进行有效分析与控制，如果工况比较差，可以暂停飞行，待工况符合飞行条件后，方可开展后续的地形测绘工作。

3 无人机航空测量技术在地形测绘中的应用

3.1 采集数据

在此次地形测量工作中，测量人员通过运用无人机航拍摄影测量技术，实现了各项数据的快速采集。为更好地提升数据采集的准确性，确保各项数据可以精确地反映出该地区的真实情况，测量人员可以采用Map Matrix测量系统对数据进行采集。在测量数据采集环节，通过建立三维模型实现全要素采集目标。此外，在处理各项数据的过程中，测量人员还要根据三维立体模型所反映的各项数据，综合运用数字正射影像制作相应的产品，确保各项数据得到良好的利用。

3.2 像控点布设

像控点往往是建立在地形基线以及航高点的基础上进行设置的，当基线数量大于6条时，还需要设置其他的跨度基线。在林间空地，道路边角以及田坎等位置要设置加密点，并结合加密点的距离进行详细标记。以比例尺1：10000为依据构建地形图，加密点的距离要控制在1m左右。在加密点设置完成之后，需要进行空中三角测量，要结合实际的需求进行像素调整，本案例采用1/3以及2/3像素，结合实际情况进行微调。另外，数码摄像头在采集信息的过程中可能会受到外界信息的影响，出现测量结果精度不准确的情况，那么需要进行误差消除。在这个过程中可以建立数字模型，进行影像量化分析，以长图比例尺作为主要参考依据，结合地面的具体分辨率以及镜头焦距进行参数调整，由此来提升采集的精准性。

3.3 外业测量要点

和常规的测量技术相比较，无人机航拍测量技术工作效率较高，但是，受外部地形条件与气候环境的影响，设备无法实现全面数据采集，需要测量人员进行外业补测，并对最终的测绘结果进行有效检验。因为该测区地形较为复杂，在测量工作中受外部环境影响较大，故测量人员针对部分隐蔽区域要采用全站仪设站进行补测，利用激光测距仪或钢尺用交会法进行量测，进一步提高测量数据的完整性和精度。为了合理确定具体的补测区域，测量人员需要结合之前的信息图，找到问题区域所在位置，并采用先进的补测技术，提升各项测量数据的合理性与规范性。在数据修正的过程中，主要以内业测图为核心，对各项内业数据进行校验，保证各项测量数据与地理信息更加精确。

3.4 空中三角测量模式及其应用

采用无人机航空测量技术进行地形测绘应用中，对像控点的测量与观察，多会利用三脚架并使其测量观察点正对中央，从而开展相应的测量和分析。其中，采用空中三角测量模式进行测量和分析，需要在测量工作开展前，明确无人机航测的工作流程进行，确定其测量目标和任务，从而选择合理的测量仪器与型号，并开展相应的资料收集、空域协调与机器调整等工作，在现场踏勘与航线设计、作业无人机检查等环节开展基础上，对其测量分析的流程完善性和规范性进行保障。采用空中三角测量技术进行测量计算中，需要采用Pixel Grid高分辨率遥感影像一体化测图系统对其进行测量和计算进行有效支持，同时采用PAT-B光束法平差软件进行计算结果处理。空中三角测量技术在上述公路工程的地形测绘中的应用，其主要流程包括数据准备、对畸变差进行校正、测量区域的高程文件建立、测量数据与成果获取。数据准备环节，需要进行测量应用相机的焦距以及测量的像主点坐标、像元大小等参数合理设置，同时对航拍测量的控制点坐标文件以及POS数据等进行确认，确保其符合地形测绘的测量要求。对畸变差的校正，是根据无人机航空测量中采用非测量相机容易导致其测量结果存在较大的畸变差，因此，为避免对测量结果的准确性产生影响，应在测量开展前进行相应的畸变差校正工作。

3.5 数字化测绘图技术

数字化测绘图主要是通过对立体数据进行测量，然后把不同的数据进行编码和编辑，从而实现对地形的数据测量工作。在对数字地图进行数据分析的过程中，主要是使用CAD制图来进行大比例尺地图的编制。通过软件的编辑功能，可以对地形测绘数据进行信息转化，构建数字化的模型，为图像数据的分析工作提供参考。一般来说，在影像资料导入到程序中后，系统能够自动识别和配置相关的数据信息，然后调整图像数据的滤波来获取地形的图像。航空数字测量的模块通过优化调制，形成数据信息。在开展调制工作时，以单独图像资料为基础，以图像主点为中心进行相片的调制工作，这样就可以准确获取正射影像。

4 结束语

综上所述，无人机航空数字测绘技术应用在地形测绘工作中，对提高测绘工作效率，保证测绘的精准度，有着非常重要的作用，还能够为我国城市规划建设以及水利交通基础设施的建设提供准确的数据参考。无人机在地形测绘工作中的诸多优势逐渐展露出来，使测绘工作实时化，全天候的特征更加凸显。同时，在无人机航空数字测绘技术的帮助下，测绘工作可以创造出更大的经济效益和社会效益。

参考文献：

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