解放军32023部队 辽宁大连 116023
摘要：无人机航测技术是当前使用较多的一种信息收集技术，在使用过程中将无人机技术、摄影技术以及通信技术相结合，并通过计算机技术来对收集的信息进行分析。由于无人机航测技术在信息收集上效率高、成本低，且收集的信息的质量高，信息量大，有效推进了地形测量工作的进行。本文对于无人机航测系统进行了介绍，并对其在公路地形测量工作中的应用进行了介绍。
关键词：无人机航测；公路；地形测量；应用
科学技术的不断发展，促进了无人机技术的不断提高，无人机航测技术的应用范围也逐渐扩大。尤其是在我国公路地形测量中，无人机航测技术的应用占据着重要地位。
1无人机航测系统的概述
无人机最早是美国用于军事，而现在中国在无人机研究领域是发展最快最好的。无人机航测系统是结合先进的无人机技术、通信技术、摄影测量技术等技术，通过拍摄进行所需信息的提取，然后对数据信息进行实时处理分析的系统。无人机系统包括飞行平台、传感器（数码相机）、飞行控制系统、地面监控等等，在实际运行中，按照需要测量的地理环境和地质环境要求，可以进行软件系统的选择调整。使用无人机进行空中测量是一个比较先进的新技术，可以在很大程度上提高地形测量的准确度，大大节约了测量时间，具有很高的工作效率。但是目前无人机的航测技术仍然存在一些问题，比如在航空摄影过程中，如何提高拍摄像素和摄影技巧，图像不够清晰也是航空摄影的常见问题，因此，对无人机航测技术的研究仍需不断进行，对不同的地势地形以及测量的不同要求，进行测量仪器设备的不同选择，采取对应的措施，不断完善测量过程，总结分析经验，提升无人机航测的技术水平。
2无人机航测系统在地形测量中的特点
2.1周期短、灵活度高
无人机最大的特点就是不需要人员在飞行器内部操作，而且容易控制，面对紧急任务可以随时出发执行任务，对监测区域进行广泛的监测，快速生成监测区域的清晰图像数据，其中单个无人机每周监测范围达2100平方公里。此外，无人机对信息的检测可以及时进行总结处理，并传送到对应的管理基地，为员工节省了大量的时间。与有人机相比，无人机起飞时间短，受外界环境影响小，所以在执行任务时要考虑的因素比较小，在突发情况下，也具有十分高效的工作能力；受客观条件限制较小，只需要注册飞行，在很大程度上缩短了项目周期，而且起降场地的选择要求也不高，十分灵活，在天气适宜的情况下可以随时待命工作。
2.2分辨率高、数据准确
无人机基于先进的科学技术，通过高分辨率数字成像设备使用低空飞行的方式（距离地面一般距离在1000m以内），获得的图像分辨率高，图像分辨率范围为0.1至0.5米，测量地形的细节清晰可见，这种分辨率在国内外都具有明显的优势。实验证明，无人机航测测绘成果满足1:1000国家航空摄影测量规范要求。此外，无人机航测系统对不管是大范围、高空间还是小面积、低空间的地形都可以准确进行监测，可同时采用多架无人机进行多次监测，得到大范围的监测区域的数据信息，处理效率也相当高。
2.3飞行航线固定、成本低
所有的无人机都可以通过人工设置来执行预设的数据，在执行任务时可以达到十分精确的高度、角度以及飞行姿态，这在地形测量中具有十分明显的优势，特别是对于某些环境来说很容易改变的地区，可以获取到效果良好的监测结果。另一方面，无人机的运行管理简单，不需要大量人力和资源来维护保养，而且运行成本低，维护也更简单方便，可以最大限度地发挥无人机的作用。此外，无人机在监测过程中为了获取更精确的图像数据信息，一般采用低空飞行，加上我国对一千米以下的低空飞行不设管制，实际上节约了很多经济成本。
3无人机航测在公路地形测量中的应用
3.1像控点布设与相机检校
无人机航测技术的关键是在于像控点的布设和相机的校检工作，像控点布设指的是确定拍照的位置，拍照点位置的合理与否直接影响着最终的拍摄质量。通过调查发现，国内像控点布设的精确度还是不够精确，还有很大的上升空间，因此在实际工作中需要合理使用最新的卫星定位技术，以促进像点布设工作精度的提高。当像控点布设完成之后，就需要开展相机校检工作，全面校检所有需要用于拍摄的相机，以确保相机的工作效率和质量。校检的质量直接关系着无人机航测的最终质量，它与公路地形测量的准确度密切相关。
根据2009年的试验结果，采用区域网布点。平高点布设基线为12条，航线为2条；每条航线布设高程控制点，布设基线为6条。如下图。在像控点布设完后用相机进行全面检校，目的是进一步提高摄像的清晰度，提高相机的工作效率。
3.2航空摄影
当像控点确定以后，就可以根据具体的像控点开展相关的摄影工作，无人机航测是现阶段常用的一种航空摄影技术。在实际操作中，首先需要做的就是对无人机内部的系统进行定位，确保其可以按照既定的像控点来进行拍摄，并且必需确保所有像控点拍摄到影像的清晰度可以满足相关的测量要求。同时相机的性能也与航空摄影的水平密切相关，因此必须重视提高相机的性能，这样才能确保航拍所得到影像的清晰度，为后期的处理和分析工作提供便利，确保最终测量结果的准确性。
3.3正射影像图制作
当无人机将所要拍摄的像点拍摄完成后，需要利用相应的软件将所对应的影像上传并处理。把测量后所得的方位元素和影像匹配进行前方交会，进而获取相应的离散三维点，进而对这些三维点进行更深层次的分析，利用人机交互的形式来获取相应的信息，以完成对正射影响的制作。正射影像直接关系着公路地形测量的最终结果，它的准确度与后期的数据测量和处理工作密切相关，只有准确的数据才可以为公路施工的顺利进行提供有效的依据和帮助。
3.4可视模型制作
在制作正射影像图的过程中会产生许多三维图像，在公路施工中公路地形分析一般都是建立在三维图像的基础之上，因为为了更好的完成对公路地形的分析，需要把三维图像进行可视化处理。可视化模型可以把相应的真实图像数据以及人文自然信息直接反馈给测量人员，以完成虚拟三维飞行。可视化模型的建立需要建立在准确的数据信息和熟练的制作技术的基础之上。总体来说，可视化模型对于公路地形测量工作来说具有很大的作用和功能。
结语
目前我国利用无人机航测技术进行公路地形测量较为普遍，这种新型的测量技术在我国公路施工工程发展过程中具有积极的影响作用。虽然在现阶段无人机航测技术还不够成熟，在一些方面中还有待进一步加强，我国公路施工工程相应部门正在对无人机航测技术进行分析与完善，将其中存在的问题进行解决。相信在未来的发展过程中，我国无人机航测技术会有很大程度的提高，相应我国公路施工工程也会有显著的发展与进步，这对我国整体的发展具有积极的意义。
参考文献：
[1]叶华斌,沈壮,程志强,等.无人机航测系统在公路带状地形测量中的应用[J].地球,2015(5).
[2]郑程辉.无人机航测技术在公路勘测中的应用及其实践[J].福建建筑,2016(8).
作者简介：
徐杰然，（1989-），男，安徽阜阳人，学士，2010年毕业于解放军信息工程大学测量工程专业，主要从事航外及无人机测绘工作
论文作者:徐杰然,曾令沙,王睿
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第15期
论文发表时间:2018/1/10
标签：无人机论文; 测量论文; 地形论文; 公路论文; 技术论文; 工作论文; 信息论文; 《建筑科技》2017年第15期论文;