内蒙古煤炭地质勘查（集团）一零九有限公司 内蒙古呼伦贝尔 021008
摘要：近年来，基于无人机具有高度的影像分辨率、低成本、灵活方便等优点，许多国家对无人机技术加大了投入，而我国在这方面的建设中取得了重要的成果。主要是通过把无人机和摄影结合起来，称作“无人机摄影测量”系统，这也标志着测绘技术的全新发展，从而在很大的程度上节约成本，减少测量时间，并且这种测量方式也很安全。虽然无人机摄影发展空间较大，但也存在相应的问题，需要积极认识并加以调整，才能够促进无人机摄影测量系统的全面发展。基于此，本文就针对无人机航空摄影测量系统进行分析。
关键词：无人机；航空摄影；测量系统
引言
随着无人机低空摄影测量系统的不断发展，无人机在推动国家经济发展上起着不可替代的作用，并且它的应急服务也为许多行业提供了帮助，但是它还存在着缺点，也受不可控因素的干扰，但是随着科技的不断的创新则能够克服这些困难，也会使无人机低空摄影的技术达到更高的层次水平，信息处理变得更加完善，无人机也将会被更广泛的应用，进而推动国家的数字化建设。
1 无人机航空摄影测量系统的组成
1.1硬件系统第一，机载系统
无人机是航空摄影测量系统的搭载平台，是整个系统运作的基础，主要包括无人机、数字摄影、导航飞行控制、通信等子系统。工作时，系统会按照预设航线自主飞行，完成预设的摄影测量任务，并将飞行高度、速度、状态、气象情况传输给地面监控系统。第二，地面监控系统。该系统直接影响飞行平台的运行，包括计算机、飞行控制、电子通信、电台等设备。无人机工作时，地面监控系统会接收无人机发出的信息，在地图上标记无人机的位置、高度、速度、路线等参数，方便操作人员了解无人机的飞行状态。
1.2软件系统第一，航线设计软件
该软件决定了系统运行的方向、精准度，也是信息采集的关键环节，要求预先设定地形特点、作业范围、测量参数、精度等指标，依据行高、重叠度、地面分辨率，可以计算出飞行曝光点、基线长度等数据。第二，数据接收处理软件。该软件是系统摄影测量外业的最后一步，关系到图像的处理质量。一般而言，无人机获取地面影像时，会受到内部、外界因素的影响，为了避免原始图像处理时存在质量问题，会对原始影像进行预处理，例如图像校正、图像增强等。
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2无人机低空摄影测量系统优点
2.1便于控制，测量成本低
无人机灵活方便并且升降所需的空间较小，便于运输，所以既节省了时间又节省了成本。并且，无人机的体积也很小，无人机生产费用和研发费用花费较小，操控人员的管理费用也较低，因此，无人机便于控制，各方面的测量成本也较低，可以简单而迅速的完成测量。
2.2测量范围大，分辨率较高
无人机能够进行大规模，高空间的测量，最高可达 21002km，也能对面积较小的空间进行精确测量，通过多次监测，能够快速的生成图像数据，得到整个监测范围的测量结果，还能够利用三维仿模技术进行立体展示。由于无人机安装了影像高度分辨率的摄影镜头，所以获得的图像数据能够达到分米级别，并且无人机还能够倾斜角度进行拍摄，能够得到全方位的图像信息，突破了低空摄影中建筑物的阻碍。
2.3高度可靠的安全性能
无人机的发展取代了飞机驾驶人员进行飞行工作，从而也就不需要担心任务过程中的伤亡问题。无人机不同于普通飞机，它事先已经确定好航线并能够自主进行飞行。近年来，随着计算机的不断发展，我国的无人机也都安装了遥感系统，使得无人机测量的可靠性达到了一个新的水平。
3无人机航空摄影测量系统在土地规划中的应用
以某土地整治项目为例，位于重庆山地区，规划设计阶段，利用无人机航空摄影测量系统，作业流程如下：第一，收集地形图、土地利用资料，检查仪器设备，做好飞行准备工作。第二，测区踏勘，确定大概测量范围，在系统中设置测量区域和飞行路线，布设像控点，避开树木、建筑、电线等。第三，外业摄影测量，在无人机上搭载摄影系统，低空飞行获得测区影像资料，要求图像清晰、色彩均匀、层次丰富，能真实表现地物信息。第四，内业数据处理，利用Photo Scan 图形处理软件，对影像进行拼接和处理，找到像控点，对坐标、高程进行纠正、加密、修饰。在土地整治的规划设计中，无人机航空摄影测量系统的应用优势如下：①高效。考虑到重庆地区地形地势复杂，传统地形测量工作的开展，完成1km2的测量范围需要2人花费3天~4天。②直观。该系统的应用，能获得测区全范围的数字正射影像图，由于图像更加直观，有利于工作人员分辨各种信息要素。依据初步设计方案，向民众征求意见时，能提高民众的积极性，增强对土地整治的认识度。③全面。绘制地形图是土地整治的基础，考虑到测量范围广，传统测量工作难以适用，容易忽略部分沟渠、线路，继而影响整治方案的设计。
4无人机航空摄影测量系统在灾害防治中的应用
以我国云南省为例，2014 年在昭通市境内发生一起 5.7级地震，受灾范围包括一区四县，受灾人数约为 109 万。地震发生后，国家调集多台无人机航空摄影测量系统，以获得地理资料，为灾情评估、应急救援等工作提供了有利基础。具体工作中，采用 Quick Eye 无人机，主要作业参数见表 1。机上搭载的数码相机，型号为 Canon 5D Mark III，用于影像数据采集。无人机起飞后，按照预设路线飞行，飞行高度控制在3000m，分辨率为 0.2m。摄影测量完成后，共获得高清摄影数据500份，测区面积达到50km2；然后对图像进行预处理，采用数据纠错、图像拼接技术，保证地面图像的完整性。
通过分析影像信息，可以明确地震带来的灾害范围，分辨出哪些地区受害严重，从而作为应急救援的重点，最大程度上减少经济损失和人员伤亡。实践证实，在救灾处置、人员转移、湖泊测绘等工作上，该系统均发挥了良好的功能作用，不仅为现场救援提供了准确依据，也为灾后重建创造了有利条件，具有成本低、效率高、可实时传输的优点。
结束语
随着时代的快速发展，以往传统的航空摄影已经逐渐无法满足地形测量工作的需求。应用无人机测量技术，可以实现对地形的精准测绘，并获得清晰的地形图。无人机测量技术在地形测量中有着极为广泛的应用前景。
参考文献：
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论文作者:付强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：无人机论文; 测量论文; 系统论文; 航空论文; 图像论文; 影像论文; 低空论文; 《防护工程》2018年第31期论文;