无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

朱成龙

南京市测绘勘察研究院股份有限公司，江苏南京，210000

摘要：我国的地域辽阔，地理环境复杂多变，想要顺利完成地形测绘的过程中困难重重，需要花费大量人力物力才能确保地形测绘工作圆满完成，然而随着科学技术的不断进步，使用无人机的成本逐渐减低，在地形测绘中使用无人机进行航空摄影测量不但大大提高了测绘工作的精确性，还有效降低了地形测绘工作的成本，花费更少的资金完成了更多的地形测绘工作。在地形测绘中使用无人机进行航空摄影测量存在极大的益处，本文便对无人机航空摄影测量的优点进行了深入说明，并且将无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用进行了深刻探究，让更多的行业内人员认识到无人机测量的优越性，能够在更多的地形测绘工作中引进无人机辅助完成工作。

关键词：无人机；航空摄影；测量；地形测绘

地形测绘是地理信息采集工作中非常重要的一个环节，在具体地形测绘过程中，测绘人员的许多工作都会受到地形、环境等因素的影响，测绘难度较大，存在常规测量方法无法完成具体测绘任务的情况，然而常规测量方法无法完成工作的情境下使用无人机航空摄影测量却有意想不到的效果，无人机能够深入工作人员无法轻易涉足的危险地域，还能够将地形直观清晰地呈现给工作人员，将无人机与航空摄影测量有效结合，并在地形测绘中进行应用，有效地提高了地形测绘工作的数字化水平，而且在地形测绘中应用无人机航空摄影测量技术，其更具灵活性和高效性，更方便测绘人员开展工作。

一、无人机航空摄影测量的优点分析

由于无人机极具灵活性和高效性，在我国许多领域都发挥出重要的作用，将无人机应用在地形测绘领域创造出了意想不到的价值，无人机（UAV）航空摄影测量技术是近年来发展起来的重要地形测绘技术之一，一经使用就用行业内迅速普及。不同于以往的地形测绘方式极为依赖工作人员，无人机航空摄影测量技术不需工作人员实地进入危险地带，而是使用了高分辨率的数码相机和传感器等先进设备，充分利用3S技术来收集地形数据，工作人员可以根据无人机采集来的数据进行地形测绘工作，无人机能够深入探索人力无法进入的地域，不但大大提高了地形测绘工作的准确性和精确性，还避免了测绘人员在勘查中发生危险，下列是关于无人机航空摄影测量的优点分析：

（一）突出的时效性与性价比

相较于传统的地形测绘技术，无人机航空摄影测量技术与传统的测绘技术相比具有十分明显的优势，在实际测量过程中所需要的时间较短，能够快速为人们提供测量信息。而且在实际测量过程中可以实现对成本的有效控制，测量作业范围受地形和天气影响较小，在时效性和性价比方面具有其他技术无法比拟的优势。

（二）超强的响应能力

以往的地形测绘方式需要经过人为处理才能完成数据收集，收集过程难免需要花费一些时间，环境因素必然会影响到测绘人员的工作，然而利用无人机航空摄影测量时，无人机的活动区域以低空段为主，气候条件对其影响较小，测绘更具灵活性。而且在实际测绘过程中无人机对于起降场地要求不高，起飞要求没有严格的要求，在平坦的地形条件下即可以进行起降，因此在整个测绘过程具有快速响应的特点，操作便捷，无人机便于运输，每天利用无人要航空摄影测量可以完成数百平方公里的测绘范围。

（三）快速获取地表数据

无人机航空摄影测量能够快速获取地表数据，使用无人机携带数码相机和彩色数码相机，在经过内部计算机设备的一定处理，负责测绘的工作人员可以快速获得准确、高质量的数字图像和数据，迅速加快地表数据的手机速度。使用无人机航空摄影测量技术协助测绘人员完成工作是非常有效的，在地形测绘中引入先进的测量技术能够大大加快工作人员的工作效率。

（四）强大的综合应用能力

无人机航空摄影测量最终的优点是具有强大的综合应用能力，该技术能够与其他技术一起完成地形测绘工作，彼此之间不但不存在阻碍，反而相互兼容，进一步促进了地形测绘工作进程的加快，特别是与卫星遥感、航空测绘和地面监视技术之间的互相协调，在地形测绘工作中发挥出了显著成效。

二、无人机航空摄影测量在地形测绘中的科学应用

（一）像控点布设

想要在地形测绘中科学应用无人机航空摄影测量技术，就要做好像控点的布设。任何地点开展地形测绘工作，第一步必然是布设像控点，像控点的位置直接关系到无人机航空摄影测量能否顺利开展，在布置具体网点的过程中，根据航拍线的范围，可以将区域控制点分为四条基线。在不规则区域布置网格点时，需要用不均匀的凹凸点来补充平面和高架点的布置。在像控点的具体布置中，无人机和数字成像设备必须保证在初始状态下，不能让其他数据干扰到现在的地形测绘，并且要在每个站调整观测频率三次，测绘过程结束后结合三次观测中采集到的数据综合分析来确定地形的数据。

（二）航空摄影测量中的空中三角测量

在应用无人机航空摄影测量的时候，空中三角测量也是无人机空中摄影测量的常用技术。利用无人机中的空中三角测量技术，我们可以测量地形的具体位置，航空摄影测量中的空中三角测量其中一个优点是可以通过预先编辑的系统程序自动计算，以获得相应的地形位置信息，这消除了安装航空数码相机的繁琐的手工程序。利用这种空中三角测量技术，可以成功地实现相对定位，推进地形测绘工作的进程。完成此步骤后，系统将测量架空波段连接到测量模型，然后使用架空三角测量计算数据。连接点数据和图像控制点可以作为调试信息，绘制更精确的地形图，空中三角测量会在一定程度上影响到无人机航空摄影测量的准确程度。

（三）测量数据的立体采编

除了平面数据的收集，无人机航空摄影测量还要对立体数据进行收集处理，通过无人机航空摄影测量获得数据后，负责测绘的工作人员可以建立三维数据模型，然后根据建立好的模型采编立体数据。值得一提的是，在测量数据的立体采编环节必须严格控制物体线节点与地形结构数据。比如说，在对房屋结构信息进行测量和测绘时，应先对房屋外缘轮廓进行处理，并对前屋顶边缘或轮廓进行校正，以保证数据测量的准确性。如果有无法测量的区域，必须对其进行标记，以确保测量的准确性和完整性。

（四）空中测量盲点的外业补测

一般来说，无论哪种测量方式都不能一次将所有的地形测量完毕，无人机航空中摄影测量也并不例外。因此，测绘人员要在初次航空摄影测量完成后，再对空中测量盲点进行外业补测，以核实已完成的测量和绘图数据的准确性。如果发现外业补测和无人机航空中摄影测量数据之间存在较大的偏差，应及时分析和修正存在的误差，以保证测绘结果的准确性。与此同时，无人机航空中摄影测量肯定会受到一些不利因素的干扰，进而影响到地形测绘数据的准确性，测绘人员在开展无人机航空中摄影测量之前要尽可能排除不利因素的干扰。

（五）航空摄影的立体采编测量

在无人机航空中摄影测量的过程中，航空摄影的立体采编测量是必须进行的环节。在具体利用无人机航空摄影测量过程中，当完成具体的测量任务后，需要对收集到的测量数据进行统一采编，并对后期节点数据进行分析，具体对其准确性进行检验。在完成数据收集后，等高线和水涯线需要进行手绘，对于可能存在较大误差的地方要进行具体的标记，并在后期进行处理，有效的提升地形测绘的质量，确保地形测绘图的准确性，更好地发挥其重要作用。

三、结束语

由上文可知，无人机航空摄影测量技术在地形测绘中占据着关键的地位，并且有效促进了地形测绘数据的准确性，行业内的工作人员必须要认识到无人机航空摄影测量技术的重要性，在使用无人机航空摄影测量技术的时候要保证科学性与合理性，进而保障地形测绘工作的顺利开展。

参考文献

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