摘要：随着国民经济的发展和科学技术的进步，人们对空间数据获取的时效性和低成本的要求越来越高。无人机航测作为测绘发展的新兴技术，具有机动灵活、影像分辨率高和数据现势性强等特点，在工程测绘中起到非常重要的作用。
关键词：无人机航测；小范围工程测绘；应用
无人机航测是传统航空摄影测量手段的补充，在小区域和飞行困难的地区的高分辨率影像快速获取上具有明显的优势。在工程勘测和设计、施工、军购、验收等运行环节中都有着很重要的作用。无人机航测作为航测技术的一个发展方向，还存在着一些必须要面对的问题，例如飞行姿态不稳定、像幅小以及数量多等，因此想要让无人机航测更好的服务于工程测绘，就要对无人机遥感技术在具体工程应用中的技术以及存在的问题进行研究，并提出相应的解决方法。本文对在工程中无人机应用方面的一些技术进行分析，根据存在的问题提出了相应的解决措施，希望能起到一些参考作用。
1 无人机遥感系统和数据处理流程
1.1无人机飞行平台
无人机遥感是一种将无人驾驶飞行器作为飞行平台，通过无线电遥控设备或者机载计算机程控系统来进行相应的控制，无人机飞行平台搭载着小型分辨率高的数码相机，利用卫星惯性导航技术和无线电通讯技术来实现地空中的飞行并获取地面影像数据的系统。
1.2非量测相机
无人机遥感系统自身具有一定的荷载限制，因此在相机的选择上只能选用普通的数码相机而非量测相机。非量测相机与量测相机的区别是相机内方位元素位置并且不稳定，此外还存在明显的镜头畸变差。因此在计算相机的外方位元素时直接用空间后方交会的方式就会出现精度差的现象。这与摄影测量成图有着直接的关系，因此相机鉴定的主要项目是内方位元素和畸变差。所以想要保证测绘成果的精度，在作业前需要委托专业的相机鉴定机构来对非量测相机来进行检校。
2 无人机航测在小范围工程测绘中的应用
2.1无人机作业流程
低空无人机遥感的作业过程基本上与常规航空摄影测量是一致的。作业的流程包括测区踏勘、低空航测、航线规划、快速拼图、外业像控、空三解算、立体测图和外业调绘等等。但是由于无人机自身具有一定的荷载限制并且搭载非量测相机，所以在畸变校正和像控测量以及空三处理方面与常规航空摄影测量是不同的。
2.2无人机航线的设计
航线的设计要根据测区的范围、形状、风向等进行设计，航线的设计包括航线的条数、像片分辨率、航向重叠度、旁向重叠度和行高等等。都准备就绪后，选择合适的天气，在航测前对航摄的硬件要进行相应的检查维护，让设备处于最佳的状态。
2.3无人机影像快速拼接和像控测量
（1）无人机像控测量的作业方法与传统航测的作业方法是有所不同的，主要的区别是无人机的影像像副小且数量多，并且大多数都是应急测绘，所以不适合利用冲印像片来执行像控测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外测区范围内的特征点是比较多的，所以是在航飞后进行像控测量，像控点在测区内均匀的吩咐，色彩鲜艳且对比明显，在影像上非常容易进行辨识。得到的影响经快速质量检查后，满足规范的相应要求，在畸变预处理后，依据每张影像所对应的POS数据来实现测区影像的快速拼接。
（2）之后在根据快速拼接的影像来检查航摄的漏洞和对像控点的布置方案进行设计。按照区域内的网布点，每间隔四条基线就布设一对像控点，为了确保测量的精准度，在测量区域网的凸凹出也要增添像控点。像控点的点位一般情况下布设在航向及旁向六片重叠的的范围内，在困难的地区内也要多于四片重叠。在相邻子区域之间必须要设有公共像控点。像控点的选择要保证目标影像清晰并且易于判读，若目标与其它的像片条件有矛盾时，要对目标条件进行着重考虑。
（3）设计好方案之后，在快拼影像上进行要测的像控点的标注，并导入到电脑上。利用导航软件来进行线路的规划，以此来实现像控点无纸化的快速测量。
2.4无人机空中三角的测量
（1）空三加密指的是利用摄影测量解析法来确定测量区域内的所有影像的外方位元素，这在摄影测量中是至关重要的一步。无人机空中三角测量与传统的航测空中三角测量相比较来说具有一定的难点，表现在像幅小、数据量大，使空中三角测量的工作量增长；同时因为无人机具有飞行姿态不稳定的特点，得到的影像旋偏角有可能出现过大的现象，这就导致影像匹配的失败和连接点提取的失败；风向对无人机空中三角的测量也存在着影响，顺风、逆风和侧风的不同会导致相邻航带间的影像旋偏角过大并会导致上下影像的对应关系出现不一致的情况，之后需要人为来进行相应的调整，否则就很可能导致自由网平差出现无法通过的情况，导致影像快拼无法实现，对工程的进度造成影响。
（2）空中三角加密计算的精度要满足《低空数字航空摄影测量内业规范》的要求，在发现有个别检查点出现误差较大的情况时要进行对外业实测检查点的分析，分析是否是选点位置不好的原因造成的误差，周围有无遮挡等等。
2.5 DLG、DEM与DOM制作以及精度分析
立体测图的数据取舍要在VirtuoZo3.7.5全数字摄影测量工作站进行，将空中三角测量的成果导入，相对定向、核线采集后，根据国家相关规范规定的地图符号，综合的进行地物地貌的数据取舍。DEM时根据核线的范围，来生成核线的相关影像，之后再进行像点的密集匹配来生成具有高程信息的点云数据，通过编辑房屋、水域和植被等来生成规则的DEM格网。利用DEM经过数字微分纠正和数字镶嵌以及裁剪等生成DOM，DOM具有地形图的几何精度以及影像的纹理特征和信息丰富直观的特点，还可以作为评价其它数据精度的参考。
总结：
随着社会科技的进步，无人机的记载高精度POS系统的小型化和集成化、实时、无缝测图系统在作业中的应用、低空无人机遥感与三维激光扫描仪的结合以及无人机的航程短、载重少和飞行姿态不稳定等问题都会得到解决，无人机的应用会被进一步的拓展，更加能对工程勘测的需求进行满足。对无人机航测在小范围工程测绘中的应用进行研究，发现问题并研制出解决方案对工程测绘具有非常重要的意义，不但可以降低勘测的成本还能增强企业的竞争能力。
参考文献：
[1]王光彦，徐加东，赵培. 无人机航测在小范围工程测绘中的应用研究[J]. 矿山测量，2016，05：36-38+43.
第一作者简介：
王磊，男，籍贯山东省威海市文登区大水泊镇生地村，本科，山东建筑大学，助理工程师，从事测绘行业。
论文作者:韦冬娜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/24
标签：无人机论文; 测量论文; 影像论文; 工程论文; 作业论文; 相机论文; 遥感论文; 《基层建设》2017年第11期论文;