低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析

低空无人机航摄遥感测绘技术在测绘领域的应用分析

朱明忠,张冬梅,李彤,顾莹莹 

山东齐鲁社会保障服务有限公司  250000

摘要：我国目前各个地区的地势变化速度与趋势也在城市化建设步伐逐渐加快的基础上快速提升，这也为相关的测试工作造成极大的难度。且随着现代化科技持续创新发展，各种高新科技的应用也为测绘行业提出了更高的要求。随着测绘需求逐渐复杂化与多样化，传统测绘技术已无法保障测绘质量与效率，现代化测绘技术在社会中受到广泛关注，该技术的支持与使用，不仅有效提升测绘测量的效率和质量，减少时间与资金的成本支出，同时也可更加直观的观察测量结果，保障结果的精准与可靠性，进而全面提升整体测绘工作的质量。

关键词：低空无人机；航摄遥感测绘技术；测绘领域；技术应用

引言

随着我国数字化城市建设的步伐日益加快，各行各业对高分辨率遥感影像的需求日益增大，对信息获取和更新速度提出了更高的要求。目前业务化运行的高分辨率遥感卫星影像一定程度上可以满足高分辨率影像获取的要求，但是基于卫星遥感的摄影测量方式受气象、地貌等条件的影响较为严重，有些地区由于常年没有合适的大气窗口而无法获得高分辨率卫星影像。

1无人机航摄作业步骤分析

1.1地面分辨率

《低空数字航空摄影规范》给出了不同比例尺航摄成图条件下航摄地面分辨率的选择依据。但是，应用实践表明，依据该规范规定的航摄比例尺进行航摄作业，无法满足成图精度的要求，此外，无人机航摄过程中影像的像点位移、航摄高度的确定均与影像地面分辨率有关系，要提高航摄影像的判读精度，必须提高航摄分辨率，航摄分辨率的提高又会影响航摄作业效率。

1.2航摄重叠度

一方面，无人机航摄多搭载的为采用中心投影方式成像的非量测型相机，镜头畸变大，为了提高成图精度，应加大像片重叠度，采用像片中心部分的影像进行成图；另一方面，当重叠度大时，模型基高比就会变小，进而导致测图时高程精度降低，同时，重叠度过大会使航摄飞行效率降低、数据冗余增大。因此，在航摄重叠度设计时，要综合考虑影像用途、航摄天气、飞行平台稳定性等因素的影响。

1.3航线敷设方案

航线布设前，应综合研究测区的地形特征，当达到分区要求时，要对航摄范围进行分区，每个测区单独布设航线。此外，由于无人机自身质量小、惯性小、受气流影响大，因此，在航线敷设时，应考虑当地季节性风向的影响，一般情况下按常规方案进行航线敷设，当季节性风较大时，应尽量沿着季节性风按顺风或者逆风的方向进行航线敷设。航线敷设时还要保证摄区边界覆盖的问题，一般要求在航摄区域四周至少外扩一条基线，对于无人机倾斜摄影，至少要外扩一个航高。

2低空无人机航摄系统与传统摄影测量对比

2.1摄影比例尺

摄影比例尺是传统胶片相机拍摄期间常用一项内容，该比例尺实施利用H/f进行计算的。通常情况下数码相机与胶片相机相比焦距较小，使用H/f计算得出的摄影比例尺过小，经常性的造成影响误导。同时在相机像尺比因素影响下，使用数码相机拍摄的比例尺实际上大于胶片相机，通常在3倍左右，为6-15倍成圈。因此为了防止二者出现混淆的问题，会选的GSD概念来实现数码相机的拍摄工作。

3.3低空无人机航摄遥感测绘技术的优势

3.3.1实现灵活高效的测绘工作

无人机在低空飞行影摄期间，不仅要具备良好的机动性与，同时其有着较高的反映灵敏度，且可自动驾驶，不需要人工参与。所以在测绘过程中选择低空无人机进行航摄，不会受到风霜雨雪等恶劣天气影响，且在一些特殊的环境下也可实现精准的拍摄作业。另外无人机质量轻，在拍摄期间具有较高的灵活性，这样在其降落过程中不需要对其建设专用的场地，安装和调试过程也十分便捷，实用性较强。

3.3.2实现低空高分辨率的拍摄作业

在使用无人机进行航拍过程中，其所拍摄的资料分辨率较高，在测绘领域中有着十分重要的应用价值，且不会受到过多因素的干扰来保障其航摄精度，在现有的测绘工程中十分受欢迎，所以其利用率也相对较高。另外为人机体积较小，质量轻，航摄作业期间有着十分高度的灵活程度，低空飞行时也不会受到云层的影响，进而使其实际的航摄数据更加丰富和准确，为后续工程控制奠定重要的数据基础。另外在无人机上还搭载了一定的通讯器具，能够利用该通讯设备来将其拍摄的相关数据最终传输到地面的计算机控制系统与中心中，利用相对应的计算机软件来处理数据，得到该地区的实际现状与地质情况，观察其是否能够实现后续工程的建设，其对于测绘数据的利用率提升有着十分重大的意义。

3低空无人机航摄遥感测绘技术的实例应用

3.1布设像控点及测量

基于本工程的要求与需求，决定选择区域网布设的形式来实现平面像控点的设置，在此期间需要明确的是，所有平面控制点位都选用平均高度控制点位的形式，随后需要详细分析航摄资料所具备的相关条件与其成图的实际精度要求，以此对各像片控制点位之间的跨度、区域、网络大小等数据精确制定。基于本次项目需求与航摄要求，最终选用一对平高点、两条飞行航线以及四条基线，设置4个控制点位处于两条航线与区域边缘交叉重叠位置，且需要对其控制点的相关范围进行科学处理，布置在像片的中间位置。

3.2空中三角测量精度指标

低空无人机航摄技术在实际测绘工作中会结合前后方交会从而计算得出加密点或特殊点位的空间坐标，即空三测量法。实际测绘工作中空三测量的点位精确度极其重要，会直接影响到整个测绘工程。空三测量的精确度能够从以下两方面进行分析：首先，从理论角度分析，加密点坐标改正数值能够看成为随机误差数值，依据最小二乘平差函数关系以及协方差公式能够计算出坐标改正数值方差与协方差矩阵关系，从而有效计算出平差精确度。其次，可以将地面测绘数值看成为真实坐标值，通过分析地面控制点位平差坐标值与地面测绘坐标值之间的数值关系，用多余控制点位坐标值代替检查点位与多余观测值，能够有效计算出平差精确度。理论精度主要是指观测对象存在的误差分布规律，误差分布情况会受到区域网的实际网状结构与观测精度等因素影响，通过分许研究误差分布规律能够对控制点位以及网状结构等进行合理科学设计。

3.3处理影像数据

现阶段我国测绘领域常用影像信息处理系统主要包括DPGrid-Pixel-Grid，结合无人机航摄过程中采集到的大量影像资料，使用专业数据处理软件对相关参数进行专业处理，从而制作DEM与DOM。在实际工作开展期间，首先需要利用智能数字系统对测绘数据进行匹配处理，同时结合匹配技术获得三维DSM点云信息数据，随后对相关数据分类归纳与计算处理。但是需要注意的是，测绘结果会受到部分干扰信息影响，因此需要将这些干扰数据剔除后计算DTM，内插获取规格的格网DEM成果。最后对整个信息资料进行检查编辑，提升整个测绘成果的质量与精度。

结束语

基于目前测绘领域的高速发展，低空无人机具有着极大的推广价值。此时则需要相关技术人员，基于目前测绘工程现状分析，不断研究新的航摄技术，不断提升影像精度与数据的准确性，也为测绘工程的未来发展奠定了重要的技术基础。

参考文献

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