无人机测绘技术在地形测量方面的应用分析

无人机测绘技术在地形测量方面的应用分析

邢俊青

大连市勘察测绘研究院集团有限公司 辽宁 大连 116021

摘要：无人机测绘技术是传统航空摄影测量手段的有力补充，具有高灵活性、高效快速、高精准度、作业成本低、适用范围广等特点。现阶段，无人机测绘技术在地形测量领域中得到充分应用，并发挥出巨大的应用价值。据此，以某地区为测绘试验区，以无人机航测前期准备、无人机成图流程、无人机测绘数据处理、数字线划图制作为切入点展开分析，以期为进一步优化无人机测绘技术提供信息参考。

关键词：无人机测绘；地形测量；航测系统；数字线划图

引言

随着科学技术的进一步发展，在地形测绘中通过无人机技术的应用，有效替代了传统时期下载人的飞机摄影，形成了无人机+高清摄像构成的一种新型策略模式。将无人机航空摄影测量技术应用在地形测绘中，不但能降低地形测绘工作的成本投入和难度，还保证了地形测绘的精准度。同时，无人机航空摄影测量技术也正是因为具备以上特点，具有非常广泛的应用价值，并有效地推动了我国地形测绘水平的提高。

1无人机遥感测绘技术的概念分析

所谓的无人机遥感测绘技术本质上就是利用无线电设备来对空中飞行设备进行遥控来实现勘测的一类技术。在测绘工程项目之中，应用该技术可以及时捕捉被勘测区域的信息，进而实现工程测绘预期目标。和传统的测绘技术对比，该技术实现了飞行器设备、传感器设备以及数据处理系统的有效融合。就传统的地面信息测绘技术进行分析可知，如果想要获取到相应的勘测信息，往往需要增加大量的技术投入成本，同时传统的勘测技术也非常容易受到其他因素的干扰和影响。举例来说，在天气环境相对恶劣的条件下，会直接影响测绘工作的质量和效果，严重的还会直接影响测绘项目数据的精确度，对测绘工作的开展具有非常不利的影响。而应用无人机遥感测绘技术，一方面可以显著提升测绘工作的质量和速度，另一方面，无人机遥感测绘技术也可以应用在环境比较恶劣的区域中，且整体的测绘质量也不受影响。鉴于此，应用无人机遥感测绘技术可以有效提升测绘工作的质量，且不会过多增加投入成本，同时也可以确保测绘工作的质量和效果。

2无人机测绘技术在地形测量方面的应用分析

2.1无人机航空摄影测量技术应用前的准备工作

准备工作是应用无人机航空摄影测量技术的前提，也是保证测量精准度的关键，只有准备工作到位，才能保证无人机航空摄影测量技术的顺利展开。具体需要做好下面准备工作：第一，对所使用的无人机航空摄影测量设备、所需材料等进行仔细检查，并做好相应的记录。同时还要对地形测绘当天测量的天气情况进行掌握，这样做的目的是为了更好的保证航空摄影的质量；第二，在无人机飞行之前，还需要工作人员对无人机航线的设计技术进行讲解，并做好飞行之前的检查工作，只有在确保没有任何问题的情况下，才能开始飞行；第三，当工作人员和无人机抵达需要测量的区域后，需要先对设备和材料进行试飞和拍照，并对试飞航空摄影的拍照进行分析，如像素是否达标、比例是否符合标准、镜像是否清晰等，为保证测量结果的精准性；第四，无人机航空摄影测量技术在地形测绘中应用的时候，还需要对主要设备进行记录和检查，一定要保证无人机处于正常的工作状态下，重点关注无人机各部位的螺母状态检查。

2.2正射影像处理方法对比分析

Ｐｉｘ４Ｄｍａｐｐｅｅｒ、Ｉｎｐｈｏ是处理正射影像的有效方式，为提高本项目的正射影像处理质量，对两种处理方法进行对比分析。操作性方面，与Ｐｉｘ４Ｄｍａｐｐｅｅｒ相比，Ｉｎｐｈｏ的操作环节较多，在正射影像处理过程中，应打开各个相关模块，并应在初始阶段设置好各项参数，以实现一键操作，得出处理结果。空三加密方面，Ｉｎｐｈｏ中应用了德国ＩＮＰＨＯ公司的空三加密软件，具有自动、高效、自动匹配等优势。但该系统的精度报告详细程度低于Ｐｉｘ４Ｄｍａｐｐｅｅｒ。数字地面模型（ＤＴＭ）与文档对象模型（ＤＯＭ）制作方面，Ｉｎｐｈｏ搭载的模块就有良好的可调性，Ｐｉｘ４Ｄｍａｐｐｅｅｒ的数字地面模型制作形式为单一滤波形式，且文档对象模型的制作形式为单一均色形式。为保证正射影像处理的精准度，选择Ｐｉｘ４Ｄｍａｐｐｅｅｒ与Ｉｎｐｈｏ相结合的处理方式，对正射影像进行处理。具体处理方式为：将经Ｐｉｘ４Ｄｍａｐｐｅｅｒ处理及畸变处理后的影像、相机参数、精细化后的影像数据信息导入Ｉｎｐｈｏ中进行深度处理。

2.3实景模型测图

地面数字测图、地图数字化和数字摄影测量等方法是数字测图的重要方法，数字测图与传统的测图方法比较有所差距，从字面意思上不难看出，数字测图主要偏重于数字化，它是以计算机为核心技术的，在连接输出设备和成图软件的支持下，借用我们通过测量手段获得测区内的相应数据输出我们所需要的图形数据，它是一个面向图形的过程，通俗一点的说就是计算机将我们所获取到的采集数据通过处理，输出数字地图的方法。传统的数字测图已经满足不了现在我们所需要的测图需求了，原先我们都利用CAD或者CASS这两个平台软件处理我们所需要的数据，但是随着我们测量手段不断地更新变化，航空摄影测量技术走入我们的视野当中，传统的测图的缺点也逐渐显示出来。由于我们航测所获得的数据范围巨大，如果我们应用CAD这些软件的话，需要数据加工方能入库，航测所得的数据最少也都好几个G以上，处理起来是非常耗费时间的，往往我们会出现没有数据没法工作的情况，其次CAD的图形与属性是分离的，是分开储存的，不利于我们整理和利用。

2.4外业补测技术的应用

对于无人机航拍摄影测量技术来说，虽然测量效率非常好，精准性很高，但是在遇到复杂地形的时候，也是无法采集精准的、全面的地形信息的，所以在这种情况下，为了更好的保证地形测绘信息的精准性，还需要借助于外业补测技术来对地形测量的信息数据进行丰富和补充。在补测技术应用过程中，需要测绘人员首先对无人机测绘的内容进行精准校验，也就是说，测绘人员需要从小范围测量区域开始无人机航空摄影测量，并通过对测量数据的分析找出存在的问题，计算出误差值；然后在测量比较困难的、比较隐蔽的地形区域，如无人机无法展开测量工作，就需要借助于人工外业补测活动的方法，这样做的目的是为了更好的保证无人机航空摄影测量结果的精准性和稳定性，更好地保证测绘活动。在此过程中需要注意的是，在应用外业补测技术的时候，需要在上一步测量结果的基础上，具有一定的目的性，这样能将之前测量结果和补测结果进行有效对接，进一步保障地形测绘工作的质量和准确性。

结语

无人机测绘技术有效提高了地形图测量的真实性、实效性，对地形图测量发展具有现实意义。本文以某地区为无人机航测对象，根据其平地测区情况分析，确定了航测系统、航线和像控点等。为提高测绘结果精度，应用可视模型对相关数据信息进行处理分析，最终获取试验区数字线划图。现阶段，我国无人机测绘技术在地形测量方面得到了广泛应用，已经成为测绘领域的先进测量手段之一。但整体而言，我国无人机测绘技术仍存在一定问题，如无人机航测影像的清晰度普遍较低等。除此之外，无人机航测过程中，需要应用可视模型对影像和测量信息进行处理和分析。因此，未来实践发展中，需要相关研究人员进一步完善无人机测绘技术，以推进我国地形测量工程高质量发展。

参考文献

[1]朱海斌,王妍,李亚梅.基于无人机的露天矿区测绘研究[J].煤炭工程,2018,50(10):162-166.

[2]李红梅,孙炜,李松.无人机倾斜摄影技术在公路勘察设计中的应用[J].地理空间信息,2021,19(02):30-32+6.