无人机航空摄影测量技术在工程测量中的应用

无人机航空摄影测量技术在工程测量中的应用

刘欢欢  ,姚文静

武汉网信安全技术股份有限公司 湖北武汉430000

摘要：随着科学技术的不断发展，无人机航空摄影测量技术被广泛的应用在各个行业当中，尤其是工程测量行业。相比较于传统的测量技术而言，无人机航空摄影测量技术不仅操作简单，而且还能极大地促使测量数据的准确性不断提高。鉴于此，文章对无人机航空摄影测量技术在工程测量中的应用进行了研究，以供参考。

关键词：无人机航测；工程测量；应用措施

1无人机航空摄影测量的技术原理

无人机航空摄影作为一种全新的测量方式，低空无人机航空技术的发展不仅是目前工程测量发展的必然趋势，同时也是满足我国数字化城市建设要求的重要手段。航空摄影测量技术因为其具有测量速度快、精确度高等各方面的特点，而被广泛的应用于工程量中。再加上其具有应用范围和方式多样化的特点，所以在工程测量以及其他相关领域中的所发挥的作用也越来越突出。经过深入的调查研究发现，在应用无人机航空摄影技术时必须对以下几方面的问题予以充分重视：（1）无人机种类的选择。在使用无人机开展测量工作前，工作人员必须根据实际情况选择符合要求的无人机种类，并在确定无人机的机型后，及时的收集相关信息资料，进行无人机的调试，确保后续测量工作的顺利进行。（2）低空拍摄工作的开展。在进行无人机航空摄影测量时，应该以像控点分布的实际情况为依据，获取相应的摄影图片和信息资料，同时进行相关数据的处理，以确保测量数据的准确无误。

2航空摄影测量系统组成

2.1飞行平台的构成

航空摄影测量系统的组成体系在很大程度上影响工程测绘的质量。目前无人机已经成为航空工程测量的主要设备。该系统主要由飞行平台、飞行管理控制系统、地面监控、拍摄设备、无限传输设备、发射与回收设备等组成。我国现代无人机小型化与蓄航能力增加，使得无人机可以搭载更大型的拍摄设备。目前我国无人机航空拍摄设备具有灵活小巧特征，无人机的类型主要有单发无人机、双发无人机、垂直尾翼无人机、旋翼式无人机组成，无人机设备的拍摄应用更加广泛。

2.2摄影设备

为了提高测量的整体质量，应当准备优质的无人机，测量时应当根航空设备的特征选择优质的航空拍摄设备。当前我国无人机拍摄主要使用数码相机，无人机设备常用的数码相机的品牌有佳能5DMarKⅡ；尼康D800；索尼SONY7r等，应当在保证相机设备重机轻的基础上尽可能提高清晰度。

3航空摄影测量技术在工程测绘中的应用

3.1像控点布设

在利用无人机开展测量工作的过程中，需要合理布置像控点。为了保证像控点的布置合理性，常采取科学性较强的计算方式，经计算得出的像控点，能为后续开展全方面的测量工作打下良好基础，最终获得更为精准的数据以及清晰化的影像。所以，针对像控点进行的布设工作是无人机摄影测量后续工作开展的关键。除此以外，还应重视像控点所布设的位置。选取那些地势起伏不高、较为平缓的区域，并将点布设在航线的周围区域，因为地势较为复杂且倾斜角度稍大，会对布设像控点的成效产生影响。布设像控点的目的多是在拍摄核心部位时起到辅助作用，明确相应的数据信息及图像信息等。因此，在开展布设工作时，需要明确重要位置并与之接近。只有达到上述几个层面的要求，才能够顺利完成无人机摄影任务。

3.2航线设计

在应用无人机进行测量的整体任务中，最为重要的一点在于航线设计。无人机不可以随意飞行，一定要依据实际状况，通过准确的运算，选择适配度最高的航线。在选择航线时，要结合测量的重点以及测量项目的目标来详细规划飞行的航线。在航线设计过程中，应选择最清晰、最快速、最为精准的路线进行拍摄，同时，要规避某些瀑布、山洞等不利地形，尽可能降低无人机的受损情况。此外，还需要对无人机高度予以控制，应用适当的角度进行拍摄，以保障拍摄结果较高的清晰度。设置航线节点时，一定要将航线整体当作中心，采用网状形式合理分布。如果不选择合理科学的航线，也无法确保有效操作无人机。

3.3三角测量

在测绘工作开始前，相关人员需要明确此项工作的目标范围以及具体要求。采集目标区域的相关数据信息后，能够强化勘察现场的环境以及合理应用相应的测量设备。当无人机飞行的航线设计工作完成后，能够在空中开展三角测量，需要注意的是:（1）需要采取空中加密的测量技术。此项技术可以针对特定测量区域内部相关地理空间位置展开设计加密，接着采用合理性较强的管理方法，以保障设计加密的专一性。过程中需要制定加密的具体距离，以保障在针对那些特殊区域进行处理时，能尽可能避免产生高度偏差等问题，从而保障测量的整体成效。在对平坦区域进行测量时，也需要落实空中的三角加密，采用数量添加的方式，合理规划边缘的位置；（2）应用好三角测量这一技术，能够有效处理加密点。与前期所做的准备工作相结合，进一步保障整体测量工作在发现问题时，可以在第一时间内予以解决，并与实际像素相关数据相结合，展开相应的调整，为后续数据分析的准确性打下坚实基础。

3.4无人机补测操作利

用无人机技术开展地形测绘时，可以应用补测这一方法，满足不同测点的实际使用需要。在确定了测量区域的实际范围以后，充分结合多项技术，及时调整内部数据，以保障测量的整体布局更加科学。对于那些不能够获得详细参数的区域，则与无人机技术相结合展开测量，也可以对该区域进行精准判断，尽可能避免发生误差和纰漏问题，既保障测绘的整体质量，又减少人力资源投入。

4航空摄影测量技术应用注意事项

4.1规划测量区域

为了提高航空测量的整体质量，应当在测量前进行必要的规划，操作人员应当根据已经掌握的资料对测量区域进行划分，明确测量区域的基本情况，找出测量的重点，对测量工作尽可能细致的划分，以免出现测量不准确的问题。测量时还要找出不合理的地方，保证测量与实地情况相匹配。在测量时还要避免出现无人机拍摄不到的情景，注重消除测量遗漏等问题的出现。因此，对测量区域的固形状进行分析，划分具体的测量矩形或方形，这样才能提高测量操作的效率。

4.2设置测量区域控制网

所谓构建测量范围的控制网，主要就是在被测量区域内，利用控制测量布点形式构建相应的三角测量平差网。在该控制网络当中，工作人员可以围绕已经被控制的布点，在测区内实地测定用于空中三角测量网的加密或直接用于测图定向的相片控制点平面位置和高程，以便后期在室内进行控制点加密。借助计算测图的作用，能够促使诸多控制点以及相片外方位元素，促使４Ｄ产品高质量生产；同时，借助同一的坐标点，还能够为测图提供便利，进而为接下来计算模型当中的地面点打下坚实的基础。在设置测量范围内的控制网过程中，工作人员必须基于大环境角度下，全面地将无人机航空摄影测量的所有环节进行覆盖，强调被测量范围的测量效率，严防实际测量工作当中发生任何问题，从而保证最终得到高质量的测量结果。

结语

综上所述，工程测量中可以发挥航空测量技术的作用，应当基于航空测量技术的优势优化测量作业的方法，合理确定测量区域范围，保持测量的精度，在科学规划测量航线的基础上保证测量的整体质量。在测量实践时还要有效控制测量区的外控点，从而达到全面提高测量质量和有效性目标，为工程建设的顺利开展提供必要的测绘数据。

参考文献:

［1］黄太平，马强，白春平．固定翼无人机航空摄影测量在大面积地形测量中的应用［J］．科技展望，2017，27(13):166．

［2］胡黎霞，王建军．无人机航空摄影测量技术在大比例尺地形图测量中的应用［J］．西部资源，2017(3):153-154．