摘要：无人机摄影测量技术具有成本低、分辨率高、操作灵活、几何精度高等特点，它可有效避免空管、天气的限制，克服常规摄影测量成本高、时效性差等缺点。本文主要探讨了无人机摄影测量技术在道路勘测的应用。
关键词：无人机摄影测量；道路勘测；应用
无人机航测技术是一种以先进的无人机遥感技术和GPS定位技术为核心，将无人机作为飞行平台，以全自动化摄影测量工作站为处理平台，通过集成，定制飞行控制系统、测绘系统、3S技术以及通信系统，完成航测遥感数据的快速获取及处理技术。
1.无人机航测系统
1.1无人航测系统构成
无人航测系统主要包括无人机航飞硬件系统和数字处理软件系统两部分。外业无人机航飞系统主要由飞行平台和地面配套设备两部分组成。飞行平台上装有飞行控制系统和影像获取设备。地面配套设备主要有遥控设备，信息接收和信息处理终端。软件系统主要包括外业控制软件和数据后处理软件。外业控制软件主要用于飞行任务的设计、规划、控制及飞行效果检查。数据后处理软件主要用于原始数据的分析处理。
1.2无人机航测系统优点
无人机航测系统作为无人机技术与摄影测量技术结合研究的最新成果具有以下优点：可以在7级风力以下的条件下工作，无人机体形小，使用成本低，作业安全，操作简单，无需专业的飞行人员操控。采点频率大，测图精度高。中小区域测量时，地面采点间隔可达5cm以内。数字图像自动处理，无需专业绘图人员绘图。可生产多样化专业的高精度数字化产品。可在山地、丘陵等地域环境下作业，灵活机动，可根据雨、雾等天气情况调整飞行计划，受天气影响较小。
2.无人机航空摄影测量的技术原理
在利用无人机航空摄影测量技术进行测量的过程中，首先，需要测量技术人员对无人机的种类进行一定的选择。根据测绘的要求，在选择好性能最佳的无人机之后，再对测量和测绘工作的资料进行收集，同时对选中的无人机进行调试，以确保其在测量和测绘过程中得到的数据的真实性和适应性，有效减少测量的误差。然后是对利用无人机航空摄影测量时的线路进行规划和设计，尽量选择最简便的无人机飞行线路，但是不能影响到测量的结果，也就是说，选择的飞行路线既要确保无人机的正常、安全稳定地飞行，又不能对测量的结果造成影响。另外，对无人机的飞行线路进行规划时要求工作人员对其进行一定的调试，并且对需要进行测量的场地进行勘察。其次，对需要进行测量和测绘的地区进行低空飞行拍摄，对该地区的地形等进行图片摄影和相关数据信息的收集等，然后根据收集到的摄影图片和各项数据信息进行分析和处理。最后，利用DEM和DOM等进行像控成型处理，并且对结果进行相应的检查。同时将结果信息进行整理，制作成DLG，获得最终信息数据，将该信息数据结果进行检查后提交。
3.无人机航测技术运用
首先需要充分的进行测量地区的选择，无人机的飞行高度相对较低，所以在进行道路测量中需要考虑到这个方面的因素，在根据之后要进行航拍范围的确定，根据相应比例尺的飞空底图对适宜的起飞降落场地进行确定。无人机的普及也给空域的管理带来了麻烦，各地对于无人机的飞行都做出相应的限制，在飞行前期需要跟有关部门做好申请，确定是否符合飞行条件，达到飞行要求才能按照计划进行飞行航测，其次由于新设备的使用需要确定航摄的范围，进而做好全面的航测测量，避免出现遗漏区。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.无人机航测系统在实际作业中的运用
无人机航测系统在地形测量中的运用是相当广泛的，在公路的带状地形测量中的运用也是较为突出的，下面我们以某公道路中的一段道路测量为例，对无人机航测系统在带状地形测量中的运用做出一个合理的分析。该线路全长25.8公里，处于山地地形，而且地势高差太大，地物较为复杂，沿线道路交通不便，通视情况较差。
4.1地形的首级控制点布设
为了保证控制测量准确性和精度，在沿线每隔5公里左右用GPS布设了四等GPS控制点，作为该道路地形测量的首级控制点。
4.2像片控制点的布设原则及测量方法
其一，像片控制点标志的设计。本项目像片控制点标志使用1.5m方形喷绘纸，设计为黑白相间的三角形图案。其二，像片控制点的设置较为密集，由于本次测量的区域为山区地形，树木繁密，为了保证摄影成像的效果，在测量前需要在测量的线路上设置相应的布标，其布标要颜色分明以保证拍摄的效果。其三，测量精度的保证。本次布控的像控点为平高点，像片控制点的测量采用单基站RTK的测量方法。最后用全站仪去检测控制点精度，较差符合规范要求。
4.3无人机低空高精度摄影
无人机的航线都是人工预设的，所以根据测量的需要，对无人机的航线进行设计。由于无人机航线测量的宽度有限，依据目标测量的要求，本次设计需要无人机飞行五个架次，而且每个架次要飞行三条航线以保证测量的结果全面、精准。另一方面，无人机虽然拥有高精度的摄影设备，但是合理的飞行高度会使得所获取的影像效果更好。同时，相对于有人驾驶的测量机械来讲，无人机对测量环境的限制更少，但并不是毫无限制，因此在进行带状地形的测量时，最好选择最佳的气候条件，获得的数据信息会更加精准。
4.4高精度的加密计算
无人机对拍摄的结果会自动的进行收集处理计算，尤其是数码像片经过像片改正，可以充分的消除框标坐标残差。在进行数据处理时，内定向地采用边框自动计算，同时全面的考虑到大气折光等环境的影响，采用设备仪器自动校准的模式减少系统误差的影响，从而保证最大限度的计算结果的精确性。
4.5内业测图与外业测绘
内业矢量测图采用MapMatrix数字摄影系统。在全数字摄影测量系统上进行立体数据采集，立体像对直接导入空三加密成果。外业测绘需要在实际的图纸上进行，严格按照公路的各项勘测标准，对测量的结果进行修整和补测，以充分确保测量的准确性。在进行外业测绘的过程中，应注意对以下问题的处理。其一，各种通讯设施的处理，在图中必须要标明电线、线缆等线路的走线和转折点。其二，为了不影响公路在带状地形中的设计运用，要标明测量区域内的公路、桥涵等道路构造物的详细情况。其三，测绘过程中要注明测量区域内的植被和其他的农作物等。另外，为了保证测量成果的准确性，在测量区域内找到120个明显的地物标志点进行精度校准，点位误差小于±0.5m，符合设计的要求。
结语
无人航测系统具有机动性强，分辨率高，集成性高的特点。在道路勘测中，由于精度要求苛刻、测区范围狭窄且形状复杂，增加了无人机航测的难度。使得无人机航测技术并没有被广泛使用，大部分项目仍然采用效率低下的工程测量的方式进行勘测。但随着科技的发展这些问题迟早会被解决掉。可以预见，无人航测系统必将在道路桥梁测量，城乡一体化规划等领域发挥积极作用。
参考文献：
[1]金伟，葛宏立，杜华强，等.无人机遥感发展与应用概况[J].测绘，2012，22（1）：23-25.
论文作者:姚文伯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/9
标签：无人机论文; 测量论文; 系统论文; 地形论文; 像片论文; 技术论文; 道路论文; 《基层建设》2019年第18期论文;