广东绘宇智能勘测科技有限公司广州分公司
前言
随着我国信息科技技术的发展，越来越多的先进新型技术逐渐得到了广泛的应用，对人们生活以及社会生产等都产生了巨大的影响。无人机航空摄影测量就是以一种新型的科技技术，借助无人机的小巧灵活和高精准度等特点，有效的实现了地形图的精准和全面测绘，对地形图测绘工作的开展具有重要意义，而无人机航空摄影测量在地形图测绘中如何进行实践应用，就是本文主要研究的内容。
1.无人机航空摄影测量概述
无人机航空摄影测量系统主要目的是为了获得高分辨率的空间数据，借助3S技术具有的集成作用，来实现实时的观测与空间数据的快速处理，此系统是对遥控和遥测技术、视频摄影技术、实时高空拍摄技术以及视频影像的传输和处理技术的集成，主要由无人机、地面的控制站和数据的处理系统等构成，无人机包括航拍的设备、红外的传感器以及机载雷达等；地面的控制站包括飞行控制的软件以及航线的设计软件等；数据的处理系统包括机载处理的系统和地面处理的系统等。无人机是遥感的平台，在航空立体的成像中，无人机会带着数码相机按照飞行线或者条带来进行垂直航空的像片获取，还要相隔一定的距离在不同的位置对同一目标进行拍摄，通过存在的视差来进行立体像对的构建，从而获取相应的立体模型，并通过相应数字测图的软件来进行各种高精度地形图的制作[1]。
2.无人机航空摄影测量的特点
无人机航空摄影测量经过研发之后，在短时间内迅速的得到了广泛的应用和推广，特别是在地形图测绘中发挥了重要的作用，无人机航空摄影测量也具有着其鲜明的应用特点。无人机航空摄影测量的准确度和性价比都比较高，这种测量技术和卫星测绘相比，测绘精准度更加高，为用户能够及时的提供十分准确和全面的测量信息，且无人机制造的成本和卫星相比也是十分低，应用的价值也是更高，所以地形图测绘更加适合此种测量方式；响应能力十分强，无人机具有着非常强悍的适应力，能够轻易到达人力所不能去的地方，从而来实现对相关地理位置地形信息的收集，同时无人机飞行的条件要求也不高，对起降的地形也不存在特殊的要求，能适应低空的飞行，在一般气候环境中对其飞行和作业没有很大的影响；作业的效率高，此种测量技术，主要是搭载彩色的数码相机和摄影等设备，来对地表的影像信息进行迅速的获取，并把相应影像产生三维性可视化的信息数据，并借助网络技术把信息实时的传输到工作的场地，便于工作人员对数据进行有效的掌握，促进地形图测绘工作的快速开展和完成[2]。
3.地形图测绘中无人机航空摄影测量的实践应用
3.1摄区概况
在某地区 1∶ 1000 现状的地形图修测工作中，发现测区北部是山脉区域，测区的面积4.6 km?，且平均海拔有1650m，最低的海拔是1580m，最高处位置有1720m。该测区的地形起伏比较大，也所呈现崎岖不平状态，由于通过常规的全野外方式进行测绘，会存在很大的难度，会对规定的工期产生影响，因此，就使用无人机航空摄影进行测量。
3.2无人机航空摄影
对该地区的空域状况、摄区的面积和气候条件因素等进行综合的考虑，最后项目选择使用华测的P700E类型无人机，此无人机具有着良好的性能，续航时间比较长，且精度也十分高，主要搭载的是Sony ＲX1 3000万像素的数码相机，其镜头的焦距是35mm，借助所自带专业的航线设计相关软件进行测区的飞行计划制定，此次任务总共有4个架次实施航摄，无人机飞行的高度约有500m，一共飞行有29个航线，且飞行的时间是2.5 h，航飞的实际面积约有6.2 km?，通过对影像进行检查，发现其均没有云影进行遮挡，且色彩也呈现出均匀和清晰的状态，反差比较适中，色调也比较正常，有效的满足了设计的要求[3]。
3.3像片控制测量
此次飞行任务共有29条航线，在测区内还布设有93个像控点，并将像控点通过小木桩进行标志。在像片控制检测中，主要包括像控点选刺、像控点的整饰以及像控点的观测，像控点选刺首先需要对目标范围进行大致的圈定，对外业的实地要优选目标的位置进行标刺，后于实地按照相关地物来对影像同名的地物点进行认真的寻找，在经过确认没有错误后，就于像片上对应的位置处进行点位的刺出，并保证刺点的误差与刺孔的直径都不超过0.10mm；像控点的整饰主要是影像上的对应控制点进行点位的标注，标注一定的点名或点号，同时在像片背面或专用的笔记本上还要进行准确的记录，对刺点的位置要详细进行说明；像控点的观测，主要使用GPS-RTK观测，整个测区平高控制点相对邻近的基础控制点平面位置中误差不超过0.10mm，平高控制点和高程控制点相对邻近的基础控制点的高程中误差不超过基本等高距的1/10。
3.4全数字空中三角测量
在全数字空中三角测量中，主要借助UAS Master7.1的无人机航测系统，借助该软件来对控制点进行加密和解算，从而获得高精度像对的定向点，空中三角测量主要有双拼的虚拟影像区域网平差以及单像机的影像区域网平差等，其平差方法主要借助光束法进行区域网的平差。本任务相对定向的标准点中，残余的上下视差限差不大于5u，且检查点位置残余的上下视差限差不大于8u，匹配点分布均匀，点数超过200个，其模型所连接平面的位置差不超过0.24 m，高程较差不超过0.28 m。绝对定向的基础定向点的残差值、多余的控制点不满值和区域网间的公共点具有的较差都不大于规范的规定。
3.5航空摄像测量中内业立体采编测量
通过全数字空中三角测量操作，还要对航测的地形图内立体的信息实施测绘与编辑，在正常的情况下，对于航空摄影地形测量技术来说，为了获取内部与编辑的操作功能，可以借助GEOWAY与JX4软件来实现。航测地形进行测量中，要对目标线性地形的结构以及线节点进行准确的采集，来保证准确信息的采集。对一些地形的等高线以及水平线，需要使用手工方式实施采集，对地形区的建筑室内信息进行采集中，可以借助航拍照片来对建筑屋顶的边缘实施切割，来对建筑物地形的面积进行测量，且房屋测量正确结果性一定要通过自动直角实施改正，另外，在测量中要当注意对地形结构内其它类似电杆等事物的测量和采集，想要防止航空摄影的内业编辑以及反复试验故障的测量麻烦，对航空摄影所不能够测量的区域，还要对外进行测量和采集，来保证地形的测量特征具有完整性[4]。
3.6数据采集
对于数据采集主要使用MapMatrix新型的数字摄影测量系统，通过所见所得的方式进行信息获取，直接借助空三加密的成果，通过立体模型来对全要素进行采集。
3.7外业调绘
对存在死角以及变化新增地物，还需要对外业进行补测。在外业补测的作业中，想要实现航空摄影的测量精度，需要把测量的结果和测绘的结果实施比较，借助比较的结果，对测量的误差进行纠正，对地形隐蔽以及难测量的建筑物还要实施附加的测试，测试后与结果比较，若存在测量的误差，也需要进行改正。
3.8成果质量的检查和验收
此次无人机的航测中，最后需要对其质量进行检查和验收，利用HBCORS 网络RTK 野外实测的方法检测 DLG图的精度。航测图汇中包括9幅实地的检测图，并且占据了13%的图幅，还有15幅野外的巡视图，并所占21.7%的所有图幅，把野外的实测坐标与图上采集坐标比较，从平面的精度与高程精度方面统计和分析，如下表所示。
4.结语
综上所述，无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用，有效的提高了地形图测绘的水平，为了促进无人机航空摄影测量更好的在地形图测绘中发挥作用，需要对此技术不断进行探索，这也是新时期环境下地形图测量需要一直研究的重点内容。
参考文献：
[1]张颖秋. 无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J]. 中国非金属矿工业导刊, 2015(5):59-62.
[2]支卫斌. 无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用[J]. 江西建材, 2015(8):224-225.
[3]陈玲, 丁亚杰. 无人机航空摄影测量在城市竣工测绘中的应用与实践[J]. 城市勘测, 2017(3):110-114.
[4]吴智勇. 无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J]. 工程与建设, 2016, 30(1):36-37.
论文作者:吴新宇
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第3期
论文发表时间:2019/7/18
标签：无人机论文; 测量论文; 地形图论文; 航空论文; 地形论文; 技术论文; 像片论文; 《科技尚品》2019年第3期论文;