摘要：近年来，随着科学技术的不断发展，无人机已经得到了广泛的应用，尤其是在许多数字化的工程中，无人机对其工程的建设起到了非常重要的作用，通过给无人机配备光学相机、数码设备、红外设备等来对工程所需要的信息进行收集，再通过计算机技术等现代化的信息系统软件，对图像、数据等信息进行分类、处理，并且按照实际需求描绘出相应的图像。文章主要对无人机摄影测量技术进行研究，对其在数字化地形测量中的应用进行分析，并作出了相应的阐述。
关键词：无人机；摄影测量技术；数字化；地形测量；应用
1数字化地形测量
数字化地形测量在进行外业工作时，作业方案应按照仪器、设备现状加以确认，因此作业方案不可一成不变。通常选择静态GPS技术作为基础控制方法，用来布置控制网（或网），利用动态GPS实施加密控制操作，全站仪对数据进行采集，并借助计算机相关软件做成图处理[1]。但特定条件下，大比例尺测量工作中，数字化地形测量可以实现一次性布置好测量网络，并延伸到站点，可不按照“先控制、后测图”原则进行。数字化地形测量是地形测量模式的重大改革和进步，在测绘领域产生以下几方面影响：更新和改造测绘设备，促进数字化地形测量工作向着制度化和规范化迈进；提升数字化测量地形图精准度，为确立相应标准奠定基础；完善测绘单位生产技术，加强技术管理力度。在工作实践中，针对不同地形条件和特征，我们逐渐将无人机摄影测量技术应用到数字化地形测量工作中，并取得良好效益。
2无人机摄影测量技术
2.1系统与平台构成
（1）无人机摄影系统构成。无人机在执行外业任务时，其数据采集主要依靠硬件系统来实现。而硬件系统主要包含两个方面，即摄影飞行平台与地面站。其中摄影飞行平台包括机体、摄影、飞行控制和通讯四个系统，而地面站包括通讯、任务以及监控三个系统。
（2）无人机摄影平台构成。无人机摄影系统是以无人驾驶的飞行器作为其飞行平台，在飞行平台上安装传感器（遥感设备），具有高分辨率。摄影平台兼具GPS导航系统、自动测速系统、远程数控系统以及监测系统。
2.2航摄成图
（1）布设“像控点”。“像控点”目标影像要保持清晰完整、方便判断，为立体测量提供方便。“像控点”的布设要遵循控制点能够达到公用目的，通常会布置在航向五片（或六片）重叠范畴内；“像控点”距离像片边缘位置应该≥1～1.5cm，而使用综合成图法时，其控制点距离航向边缘位置应该≥上述规定一半；高程控制点在选择点位时，应注意将目标定位在高程起伏比较缓或较小的位置，山顶、狭长沟壑以及斜坡（起伏较大）等地点不适宜作为点位。当点位与成像出现矛盾时，应首先考虑点位。
（2）航空摄影。航空摄影首先应确定航线，整个航线网布置点位应该按照要求设置6个平高点，航线首端、末端中上下两个基本控制点应该设置在方向线上，且垂直于直线方向，困难时相互之间偏离角度≤半条基线，上下两个对点应该布置在相同立面中；航线中间的两个控制点应该布置在首端、末端控制点直线中的中线位置上，困难时可实现向两侧偏离，偏离距离为1条基线上下，其中1个宜偏向中线；布置时，应防止两个控制点位一起向中线位置的同一侧偏离。若发生同一侧偏离情况时，偏离最大范围不能大于1条基线；航线设计要根据摄影测量区域范围、划定分区以及所分区内基准面平均高程，尽量使统一区域内航空摄影高差≤设计航线高度的六分之一，并实现所测区域之间存在重叠度，通常航向重叠角度为60～70%、旁向重叠角度为30～40%。
在规定作业时间内，航空摄影时要选择地表植被、建筑覆盖物分布匀称的地点，这样才能减少对成图的制约和影响。选择在云雾少、沙尘少、空气良好的季节或天气下实施无人机航空摄影，并结合所测区域自然环境、地形特点以及摄影要求等指标选择合适时间开展外业活动。
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2.3空中三角测量加密
空中三角测量主要目的是为了给缺乏外业控制点的区域测图提供正确、绝对的定向点位，及时为纠正错误注记点位[3]。空中三角测量加密实施前，应获得如下资料：航空摄影质量鉴定说明、涤纶片、图历表、工序技术设计书、计算手薄、布点略图等。
2.4内业数字化测图――DLG生产
将精密立体测图仪、解析测图仪两者进行联机使用，并实施测图。其中立体精密测图仪器应用范围广泛，能够在各种比例尺、地形测图中发挥作用，而解析测图仪则在摄像资料测图工作中应用较多。
（1）地物、地貌测量。成像和定向工作准备妥当后，可开始对地物、地貌进行测量。测量时应注意以下几点问题：保证无人机航摄成像现势性良好；必要时，需对所测区域室内判读成像样片进行重新编制；若地物、地貌相关元素清晰，则按照图饰规范直接将其绘制在图板中。
（2）接边和结尾。若地物、地貌相关元素无法准确判断，内业工作仅需将外在轮廓绘制出来即可，其它作为疑点交给外业做相应处理；外业工作负责检查、核对内业测绘工作，并对目标明确、元素清晰的部分进行抽查，补调内业工作无法识别的地物、地貌、地形元素。地物、地貌测量时，应在对应仪器上和已完成绘图边进行接边处理，每个成像图测量完毕后，要仔细检查、认真核对每幅。
3 无人机测量技术在地形测量方面的应用前景
3.1 灵活机动性
因为无人机本身体现出灵活机动性，所以对起降场地没有极高的要求，实际运用的上升空间较短，简便的操作系统和较低的运行成本拓展了应用空间。无人机不同于人为操作的飞机，发挥出预定飞行航线的功能，可以保持着相对稳定的运行状态，大大提升了拍摄及航线可控制的精度。在相对正常的情况之下，飞行平台实际利用的最高载油量达到了五千克，持续飞行距离可达1600千米，滞空的时间可达十六个小时以上，无人机飞行高度达到了五十到一千米，高度控制精度达到了10米，所以无人机可以设定出将近100个地形测量航点，在对相关的航点设计完成之后，避免降落后再输入的问题，由此彰显出无人机的灵活性特点。
3.2 优良的安全性
无人机测量技术在地形测量方面的应用中需要保证安全性，这是最基本的要求。因为驾驶人员和地质科研人员并不用参与到驾驶飞机的过程中，所以从某种角度分析，这也体现出的安全性能。在无人机飞行的时候不用担心出现人员伤亡的情况。近些年，无人机已经适当的装配上遥感系统，在计算机技术合理运用的背景下，无人机地形测量能力稳步提升，同时也保证了可靠性。
3.3 影像高分辨率
无人机安装了拥有着高精度的数码成像设备，体现出垂直及倾斜摄影的技术水平，除去最基本的竖直拍摄获取平面影像之外，还是应该积极的采用低空飞行多角度摄影，这样才能满足不同建筑物的多面纹理影像需要，这样的特点就是反映出高层建筑遮挡问题的具体解决方案，保证比遥感卫星实际获取到影像资料更加可靠。
3.4 系统成本及维护费用较低
相较于人为驾驶的飞机来说，这种无人机飞行平台和控制系统的维护成本较低，控制人员不需要考取相应的执照，具体的上岗时间也大大缩减。无人机的制造材质主要是应用了强度较高的碳纤维复合材料，在具体维护的时候简便快捷。搭载的影像处理设备在数据处理方面并没有较高的配置要求，实际产生的成本费用相对低廉。
4结束语
综上所述，随着无人机技术的不断完善，在我国的各个行业中都得到了广泛的应用，尤其是在地形的测量过程中，无人机摄影测量技术占据着重要的历史地位，对测量技术的演变有着非常重要的作用。因此，人们一定要提高对无人机相关技术的重视程度，在现有的技术上，不断对其进研究和改进，使其更好的为各项科学事业的发展提供帮助。
参考文献
[1]张勋.航空数码相机及其有关问题[J].测绘工程，2012，8（13）：87～88.
[2]张光东.数字化地形测量的实践[J].地矿测绘，2013，9（16）：41～42.
[3]林宗坚，孙杰.由小面阵 CCD 组合构成宽角航空相机[J].测绘科学，2012，7（10）：101～102.
论文作者:荆常宽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/6
标签：无人机论文; 测量论文; 地形论文; 地物论文; 技术论文; 航线论文; 工作论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;