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

梁晓渊

桂平市房屋和土地征收服务中心  广西桂平市  537200

摘要：近几年，我国经济社会发展速度非常快，很多领域对于地形图有着较高的需求，地形测量比较常见的方式就是通过GPS联合全站仪展开野外测量工作，这种方式工作效率较低、成本较高，如果选择应用载人大飞机方式进行航测，申请空域流程麻烦，风险也比较高，相对来说不具备明显的优势。除了上述两种方式，应用无人机航空飞行测量技术可以消除其中的缺陷，且具备精度高、速度快、成本低、工作简单、成图精度高等优势，尤其是中小区域内地形测量有着非常明显的优势，并且展现出非常重要的作用。本文重点分析无人机航空测量技术在地形测绘方面的应用，总结优缺点，希望可以促进无人机航测领域的发展。

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概述

无人机航空测量技术是近年来发展的新型地形图测绘重要技术手段之一，该技术主要以无人机作为重要飞行平台，利用高分辨率的数码相机等先进设备作为传感器，充分借助3S技术在实际测绘过程中收集相关数据信息，并开展地形测绘工作，是涉及遥感技术、地理信息系统和全球定位系统三大重要内容的新型地形图测绘方式。与传统的地形测绘技术相比，无人机航测技术在实际应用中具有成本低、灵活性高、结构简单、精度高、效率高等优点，为最大限度地满足现代地形制图的相关要求打下了坚实的基础。

2.无人机遥感技术应用的主要优势

2.1直接提高监测效率

利用无人机遥感技术可以有效提高监测效率，更好地处理和解决监测中的各种问题。如果监测效率不高，势必造成监测过程中的一些漏洞，使监测中的问题得不到及时解决，阻碍测绘工程的顺利进行。所以开展工程测量过程中，必须要重视无人机遥感技术的应用，保证监测效率，这样才能更好地对各种问题及时进行解决与处理，确保测量工作水平。

2.2能够及时、准确地进行数据收集与获取

无人机航空测量技术应用中，通过对无人机航空测量技术和先进摄影设备的结合运用，能够实现对无人机航空摄影和测量的性能质量完善，从而实现地形测绘所需的数据资料快速、准确的收集，为地形测绘中数据资料的准确与及时获取提供良好的支持。此外，利用无人机航空测量技术进行地形测绘的数据资料获取后，还能够通过数字化图像对所收集信息进行综合分析，从而生成可视化的摄影图像，为地形测绘工作开展提供有力的支持。地形测绘工作开展中，将无人机航空测量技术与卫星遥感、航空摄影测量等技术相融合，从而在更为完善和统一的技术系统支持下，实现具有更高质量和效果的地形测绘数据信息获取，满足地形测绘的数据需求。

2.3具有较强的响应能力

由于无人机航空测量技术在地形测绘应用中，是通过无人机的低空飞行来实现航空摄影和测量分析，其在具体测量中受恶劣气候环境的影响相对较小，能够获取更加准确与全面的测量数据，并且对测量数据的良好响应能力进行支持。此外，由于无人机航空测量技术进行地形测绘应用，可通过对所处地区的网络以及电子计算机系统应用，来满足测量数据的信息存储与传递需求，并在上述网络和技术的支持下，为测绘人员的信息数据获取提供支持，同时为地形测绘工作开展提供更有利的条件支持。

3.无人机航空摄像测量技术在地形测绘中的应用

3.1信息处理的速度比较快，分辨率相对较高

随着科学技术的飞速发展，无人机遥感技术也得到了很大的提高，相关技术也在不断的提高。通过无人机遥感技术开展测量工作，获得的相应信息数据可以及时传递到相关决策部门，确保技术人员能够有效地处理信息数据。而且相较于传统的卫星 处理技术，在图像分辨率上无人机遥感技术更具优 势，清晰度非常高，这对确保监测数据精准性具有重 要的意义，更是提升测绘工程质量的关键所在。

3.2布设控制点

首先，采用无人机航测技术的控制点布设主要包括全场布设和非全场布设两种类型。前者精度高，但野外工作工作量大；后者工作效果更高，能满足各种精度的需要，其应用更为广泛。其次，在布设控制点时，我们可以选取无人机航测影像中重叠部位的中线位置来进行相应的布设工作。在具体操作实施过程中，边缘的位置不易选择，由于边缘影像部位常会出现数据失真的状况，边缘位置选取时在内业处理标记的环节，常会出现错误判断的不良情况。

3.3影像数据的采集与整理

在整个测量过程中，图像数据的信息采集是最基本的一环，而这一工作的完成要求事先做好无人机的航空控制工作，确保无人机系统能够在精确性较高的引导系统中实现性能的提升。同时还需要对SD卡进行安装、检验，并对相关数据进行整理、存储，以确定其功能；其次，还需要确保无线信息能够在接收信息资源的过程中做好相应的检测工作，因此更好地确保数据监测的稳定性；最后，我们使用ALtizuree功能软件，对无人机所测区域或航线位置进行测试。而后再把它和设计标高的场址DEM同时导入Autodesk的三维可视化分析软件Civil3D中，进行计算分析，并将其与设计标高的场址DEM同时导入Autodesk的三维可视化分析软件Civil中，进行计算分析。期间需要在经过实地勘察，确定区域范围和地形条件，并根据现场环境，完成了无人驾驶飞机的航测数据采集，同时利用航测资料处理软件对航测资料进行处理，生成DEM数字高程模型。

3.4根据航测计划，在像控点布设完毕后，根据航测计划，采集所测区域的航拍图像，并根据所设计的航线方向、边向重叠度和航向重叠度来完成测量任务。然而，在进行图像数据采集时，由于地形变化和植被遮挡等问题的普遍存在，使得测绘区范围内的一些地区不能获取相应的图像数据，从而使图像数据中的“留白”现象发生，由此将限制了无人机航空测量技术运用的效果。在航空摄影资料中，为了有效地消除以上影响因素，必须采用一种基于航空影像资料中方位元素的精确运算来给出干扰因子的方法，以此有效地弥补由于“留白”等问题所造成的误差。其次还需要测量人员充分参与设计，把握好施工项目的内容，做到全面掌握施工的各个环节，确保施工顺利进行。此外，要进一步加强工程测量工作的标准化、规范化管理，确保测量水平与质量，还需要多方面的协调。无人机需要分别从东南西北4个方向斜向45度进行拍摄，并且需要将拍摄的照片重叠率控制在75%以内，促使项目前期的数据测量工作得到优化提升。

3.5绘制地图

地图绘制是测绘工程中的最后环节。将数据进行计算完成后方可得到相应的DOM数据，利用ArcGIS 功能软件将各个数据进行相应的输入工作。在应用ArcGIS功能软件中，可将树林和桥梁等相关事物做好分层模型的建设工作。同时，我们还可以将摄影测量矢量化之后的主要特征，依照该功能软件得出的数据，对地貌特征再进行相应的比较，得出准确图形。值得注意的是测绘区域地形、地貌的高程数据获取方式，是将 DSM 软件所得到的数据，以及实际的地貌测量高程数据进行合并，将这两者同时输入到ArcGIS功能软件中，进行完善的计算之后，生成CAD图像。

结束语

综上所述，我国无人机航拍测量技术在近年来获得了较大发展，逐渐走向成熟，在地形测绘等多个领域发挥着重要的作用。无人机航拍测量具有响应力强、时效性和性价比高等诸多优点，且可以适应复杂地形、恶劣天气下的地形测绘工作，具有较强的实用性。同时，其中应用的许多高科技手段如空三角加密处理法等都使得无人机航拍测量技术的应用效率大大提升，为其未来在测绘领域发挥更大的作用打下了坚实的基础。

参考文献

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