关键字：无人机航测；公路地形测量；应用
引言
公路地形测量工作是一项较为复杂的工作，其对于测量的精确度具有十分高的要求。无人机航测技术在公路地行测量中的应用已经十分普遍，这主要归功于其显著的优势，即结构简单、成本低、较高的灵活性和准确性等。然而目前我国的无人机航测技术还不够成熟，因而在应用过程中，还存在很多的不足，所以为促使无人机航测技术在公路地形测量中获得更好的应用，本研究主要从以下几方面展开论述。
1无人机航测概述
1.1无人机航测系统组成
第一，硬件组成。无人机测绘遥感系统由无人机飞行平台、传感器、飞行控制系统、地面监测系统和地面运输保障系统组成。我国成熟的飞行平台有“垂直尾翼”无人机和“双发”无人机“倒桅尾翼”无人机，搭载高端单反数码相机。无人机飞行控制系统主要包括自动驾驶仪、GPS导航仪、姿态控制器、高度计、气压计等。关键技术是GPS导航控制的定点曝光技术和摄像机旋转校正技术。地面监控系统主要包括通信系统、监控软件系统和维护系统；第二，软件组成。无人机航拍和图像处理比传统的航测要复杂得多，为了保证航拍质量，需要准确的航拍规划、快速的航拍质量检查和快速的图像预处理。要完成这些任务，需要配置相应的软件。精确航拍任务规划软件主要用于航拍任务规划，其功能包括设计成果统计与制图、自动/半自动航拍分区、自动布线、自动调整曝光点间距与路线间距、保证立体观测重叠指标、修改编辑曝光点、路线功能、帧路线、基站布局功能、照片数量、路线长度、距离等。航空摄影质量的软件快速检查包括以下技术内容，即快速浏览图像质量，检查重叠指数检查偏转角索引，自动图像预览指数映射，自动批号的图像，输出航空摄影质量检验的统计报告，和快速检查飞行数据覆盖，同时直接关系到作业效率，飞行质量检查与评价。最核心的指标是重叠度和旋偏角，必须满足航测规范的要求。两张相邻航片，通过一对同名点即可根据影像宽度计算重叠度和旋偏角，数字航片原始片像素数固定，按照同样方式重采样后的预览片也可计算重叠度。
1.2无人机航测优势
无人机低空航测的优势众多，主要表现在如下方面：第一，无人机机动灵活，起降方便。无人机对于起降外部环境的要求较低，公路、操场等比较开阔的地方均可以完成无人机升降操作；第二，无人机能实现低空飞行，其起飞高度可保持在200-2550m之间，不受云层影响，即便是在阴天也可以顺利完成低空航测任务，大大提高工作效率；第三，分辨率高。无人机航拍的分辨率非常高，这也是传统航空摄影所不能比拟的。目前来说，将数码相机直接安装在无人机上，能实现厘米级的低空分辨率航拍，这能使得拍摄画面更加清晰，进而为城镇规划提供准确的数据支持；第四，成本低。无人机航拍的成本比较低，维护比较方便。无人机航拍在维护人员数量、综合素质等方面的要求均比传统航空摄影要求水平低，大大降低了无人机低空航测的成本。
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2无人机航测在公路地形测量中的应用现状
无人机航测技术在应用于公路地形测量的过程中具有很大优势，然而由于我国在无人机航测技术研究方面，还处于初级阶段，因而其在公路地形测量的应用中，还存在一定的问题，导致无人机航测技术的优势难以在公路地形测量中完全体现。无人机航测技术在应用过程中，主要有四个步骤，即相机校验以及像控点的布设、航空摄影、正射影像图以及可视模型。在应用过程中，确保每个步骤的准确性是测量结果的重要保障。但目前在公路地形测量应用中，由于技术水平等诸多因素的限制，还需要进一步完善。从相机校验以及像控点布设这一角度来说，其存在的问题在于像控点的准确性需要进一步提高，只有像控点的准确性获得保障，才能保证摄像的角度，同时相机校验准确与否也是影响测量准确性的重要因素。从航空摄影这一角度来说，其存在的问题在于像素以及技巧还不完善，也就是说无人机航测技术应用于公路地形测量中时，由于像素等因素的影响，会导致拍摄的影像清晰度不够。另外，可视模型的制作也是应用无人机航测技术应用效果的重要因素。在可视模型制作过程中，由于材料的不适宜，导致与公路地形外在的特点不符，影响测量结果的准确性。
3无人机航测在公路地形测量中的应用要点
3.1像控点布设与相机检校
无人机航测技术中像控点布设与相机检校是首要工作内容，像控点布设就是将拍照的位置进行确定,所以像控点布设与所拍摄地形影响质量有着直接的影响作用。在我国现阶段的发展过程中，像控点布设的准确度还有待进一步的完善，提高像控点布设准确度的主要措施就是利用先进的卫星定位技术，精准的进行像控点布设工作。像控点布设工作完成以后，随之进行相机检校，将所用于摄像的相机进行全面的检校，提高相机的工作效率以及保证摄像质量。相机检校的进行对于无人机航测来说是基础性内容，也是保证公路地形测量准确完成的必要内容。
3.2航空摄影
在确定像控点完成以后，需要在相应的像控点进行摄影工作，航空摄影是无人机航测过程中的一项重要内容。首先，无人机中的内部系统需要进行相应的定位工作，精准的找到像控点，在像控点位置对所要拍摄的公路影响进行多次调试，直到所得到的影像是最清晰为止。想要提高航空摄影水平就要从提高无人机航测所需要相机的性能来进行，应用性能完备的相机能够保证所得到的公路地形影响是清晰准确的，这有利于后期对于对于影响的处理与分析，保证结果准确有效性。
3.3正射影像图制作
在无人机性航拍过程后，所得到的影响进行上传，应用正射影像图制作的相应软件进行处理。经过对测量后得到的方位元素以及影像匹配进行前方交会，可以得到大量离散的三维点，利用这些三维离散点进行进一步的分析，通过人机交互的方式获取相应信息，进而生成相应的正射影像。正射影像图制作是影响公路地形测量的重要因素，只有保证正射影像图准确有效才能进行后续的测量分析与数据处理阶段，得到相应重要的数据对公路施工工程的进行有着重要的影响意义。
3.4可视模型制作
在正射影像图制作过程中能够得到三维图像，三维图像对于全面分析公路地形有着重要的作用，所以想要了解公路地形的特点，就要将三维图像进行可视化，即制作可视化模型。可视化模型能够将正式的真实影像数据映射到透视表面，加以各种自然与人文的重要信息数据，实现虚拟三维飞行。可视模型制作不仅需要有准确的数据信息，对于现阶段模型制作技术也有着很高的要求，可视模型在公路地形测量中具有重要的利用价值。
结束语
综上所述，无人机航测实现了在公路测绘中的速度和精准度，为测绘地形图提供更加精确详细的数据，节省了人力物力资源，减少了工程的开支，满足了当前带状公路地形测量的技术要求，并为相关的公路建设测图项目提供了较为详细的解决方案。
参考文献：
[1]韩飞,苏艳华.无人机航测在海外高速公路地形测绘中的应用研究[J].路基工程,2018(S1):106-110.
[2]孙素坡.无人机航测在公路带状地形测绘中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2017(09):31+53.
论文作者:李向梅
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期
论文发表时间:2020/4/22
标签：无人机论文; 地形论文; 测量论文; 公路论文; 射影论文; 技术论文; 航拍论文; 《工程管理前沿》2020年2月4 期论文;