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
引言
在现代化数字信息工程建设中，无人机摄影测量主要通过数码相机、红外扫描仪、轻型光学相机等机载遥感设备来获取信息的，为相关领域展开测绘工作提供了可靠的保障。目前，学术界主要将无人机摄影测量的研究重点集中在基于无人机摄影影像的地形三维重建上，通过提取和识别地物信息后，将目标物体转化为三维结构信息，由此来获得真实场景的几何模型，便于相关工作人员展开外业工作，提高工作效率。
1无人机摄影测量系统的组成
目前，我国在小比例、大比例尺数字化地形测量过程中，局限于航空摄影技术的不完善、航拍手续复杂、拍摄成本较高、拍摄耗时巨大，实际的经济效益并不理想，而采用传统的地形测量技术又很难在较短的时间完成全部地形的测量。最近发展的无人机摄影技术，具有巨大的应用潜力。无人机拍摄系统操作简单、耗时周期短、拍摄效率高，而且能够快速到达任意拍摄位置进行拍摄，配合计算机技术能够快速地完成拍摄成像、测量任务，能够极大地缩短测量周期，提高测量效率。目前的无人机摄影测量系统一般包括软件与硬件两个基本部分，其中硬件部分包括无人机、机载和监控三个系统，其中的软件系统负责拍摄航线设计、飞行控制、远程监控、航空摄影检查及数据预处理工作，而且能够避免无人机在飞行拍摄过程中出现的姿态不稳定的问题。无人机摄影测量系统中的飞行平台使用高分辨率的遥感设备作为拍摄的主要部分，主要拍摄目标为低空高分辨率数据，从而高效准确的完成对地形数据的收集以及处理。无人机摄影测量技术主要使用一种通过摄影光束的交点确定地面点位的测量方式，这种测量技术首先要确定投影光束，此外，还需要其他外方位元素，包括三个线元素及三个角元素。传统的通过控制点与空三加密反求光束的外方位因素地形摄影测量已经不能完全满足实际地形测量的需求，且在实际建设过程中发现，现有的地形测量资料与实际建设经验有一定差异，极大影响了土地资源的利用效率。所以，加快发展无人机摄影测量技术在数字化地形测量中的应用，对于促进我国经济发展与社会主义建设具有十分重要的意义。
2无人机摄影测量技术在数字化地形测量中的应用
2.1工作原理
无人机摄影测量技术的运用可分为三个环节:(1)待准备工作落实后，根据飞行计划设计飞行航线、标定相机传感器等;(2)地面控制人员根据遥感器发出的信号指令，并按照既定航线控制无人机的飞行状态;(3)地面人员根据成图要求，利用计算机对遥感影像进行畸变校正、拼接、二维图像识别等工作，从而获得初步影像。
2.2无人机航空摄影
2.2.1航线设计
无人机在进行测量工作的相关应用时，要提前对航线进行科学、合理的设计，设计出六个平高点的位置，将首位控制点设置在主点的连线上，确保连线能够与方向线垂直，而且要将偏离的数据进行控制，不能超出半条极限的位置。除此之外，上下对点应在一个立体的相对内，面中间的看着点应在连线与首位的控制点之间，同时也应对两侧的偏离数据进行控制，以一条基线作为上线，将其位置进行控制。如若有偏离的情况出现，不能使两个控制点向着同一个方向偏离。
2.2.2航空摄影
在使用无人机实施航空摄影的时候，最好选用那些地表覆盖物比较少的区域来实施航空摄影，同时还应该选择在可见度好的晴朗天气来进行，避免由于风沙和云雾对拍摄过程造成一定的不良影响，另外，还应该充分结合实际拍摄地形来选择最为科学合理的拍摄角度。
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2.3无人机摄影测量像控点的布设
2.3.1区域网布点
在对区域网实施布点的时候，应该依据航线的方向来布置四条基线，如果测量地形非常复杂的话可以布设六条基线，一般为两条航线的宽度。
2.3.2像片控制点测量
在进行像片控制点的测量时，应该对以下问题进行着重考虑：第一，网络RTK的操作范围，如何能够实现数据的有效传输。第二，怎样来设置控制点的相应参数。第三，如何确保RTK的工作状态。在进行具体参数的核查时，要进行三次的重复测量，对数据进行严格的核查。
2.4无人机摄影测量测图的方法
我国目前所用到的无人机摄影测量通常情况下分为全能法、综合法以及分工法三种，其中全能法主要适用于对山地地形的测量，其可以利用立体测图仪来对那些非常微小的地形结构进行很好地测量，进一步获取该地区的准确的地形图。综合法主要是利用平板仪来对等高线和高程进行准确的判定，并利用无人机摄影来取得的详细地形情况。而分工法则主要使用与丘陵地带，因为其基本工作原理是利用高程分求和平面位置的原理来实施测量工作的，其实和全能法具有一定的相似性，同样也是利用立体测图仪来对相关的地形数据进行采取，并最终获取该地区的地形图。
2.5内业数字化测图（DLG）制作
无人机摄影在数字化地形测量过程主要步骤为航空摄影测量空三加密，包括外业与内业两个部分，外业主要负责像片控制点的测量、照片的调绘以及地形图的综合测量。内业主要通过相片上的控制点，通过空中三角测量技术，确定地形的控制点、高程、坐标等数据。在进行测量过程中，仪器的测绘过程中要注意也已经完成的地形图完成接边，每一幅地形图的完成，都要经过仔细检查以及确认才能从仪器上取下，最终完成地形图的测量任务。
2.6空中三角测量
空中三角测量的目的主要是对标记点的具体位置进行进一步的确定和纠正处理，同时还包含了对测量过程中相关数据的确定，在使用这种技术之前应该对相关的测量设备和材料进行充分的准备，只有这样才能对标记点和定向点位置进行准确的定位。
2.7地面站监控
飞机在升空后，地面站即可开始对飞机飞行状态进行实时监控，驾驶人员也应密切关注给飞机的高度、航线等指标是否正常，一旦出现异常应立即做出有效处理。
2.8现场数据整理和检查
在航摄完成后，应在现场对航摄数据进行检查、整理，主要包括:曝光点数与影响数的一致性;每条航线记录值与实际飞行影像数的一致性等;完整存储原始数据，并在影像清晰的情况下进行数据整理;将影像按照航线数分别装载于文件夹，每条航线的影像数量应一致。
结语
随着无人机摄影技术的不断发展与应用，以无人机摄影技术为前提的测量技术也得到了巨大发展，发挥出巨大的应用潜力，而以无人机摄影测量技术为基础的数字化地形测量也成为可能，虽然目前无人机摄影测量技术在发展过程中还存在一些不足，但是我们有理由相信，随着无人机摄影测量技术以及相关软件的不断完善与配套硬件系统的不断发展强化，其应用前景十分乐观，对于改变传统地形测量，实现数字化地形测量具有重大的意义。
参考文献
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论文作者:王汉民,石福旭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：无人机论文; 测量论文; 地形论文; 技术论文; 航线论文; 数据论文; 地形图论文; 《基层建设》2019年第28期论文;