摘要：随着无人机航空摄影测量设备和技术的不断发展和创新，特别是小型多旋翼高精度航测无人机，面向低空摄影测量应用，具备厘米级导航定位系统和高性能成像系统，便携易用，全面提升航测和传统测量效率。已在测绘行业中广泛应用。
引言
无人机航空摄影测量技术可以满足1：2000地形测绘的要求，在选择合理的航测设备、技术方法及数据处理方法下，该技术完全可以达到1：500/1：5000的平断面图测量的精度要求，满足输电线路平断面数据采集的要求，可以满足输电线路可研、初设勘测设计阶段的应用。
1无人机航空摄影测量的优势
在输电线路勘测设计前期的平断面测量工作中，首先输电线路一般较长，而且所经过的地形条件较为复杂，可能存在有些人员无法到达的山上或峭壁上，还有很多现有的输电线路在厂房、民房密集区中经过。采用GPS-RTK结合全站仪进行实地测量的方法，存在测量人员工作强度大、安全性难保证、工作效率低下等各方面的不足。无人机航空摄影测量技术在输电线路测量中得到了广泛的应用，相比传统的GPS-RTK结合全站仪进行测量的方法，弥补了传统测量方法中工作效率低下、受客观条件影响较大的不足，也减轻了测量人员的工作强度，同时能够减少人员受伤和避免危险环境带来的不稳定因素，具有测量成本较低，机动灵活、受限制条件少等优势。
2无人机航测在输电线路勘测中的应用
无人机航测的基本流程包括：测前准备、航拍测量、影像数据处理三大部分，
如果细分其流程可分为：测区确定－布设像控点－航线规划－航测作业－软件解算－外业调绘和修测－最终成果。
2.1测前准备
为了能够确保航测的顺利进行，得到更加真实准确的测量数据，在无人机航测实施输电线路测量过程之前，需要对所要测量的区域情况、无人机测量过程中的起降位置等情况进行科学合理的设计规划，以及天气状况的的了解等，这样才能够确保测量顺利完成。
2.1.1首先在进行测量控制网建设过程中一定要根据实际情况来进行，要充分参照输配电线路的长短来进行。同时要确保所设置的GPS控制点能够较均匀的分布，以此来建立起相应的坐标系。控制点布设时需要确保均匀性。只有这样才能够确保通过无人机航摄所得到的图像以及数据的准确性和可靠性。像控点的布设选择要求：
a 建议飞行外延线外不要设点，选点应在测区范围线内均匀分布，宜选在空旷平地上。
b 由于立体影像容易拉花，不宜在房屋、牌楼、花圃、树木等地物拐角处选点，影响内业刺点精度。
c 选点不宜选在汽车车位处，防止汽车遮挡点位，影响内业刺点精度。按规范打点，点位精度不准确，直接影响成图精度。
d 像控点标志物尺寸应大于70cm*70cm，且需明确指出具体点位是标志物的哪一部分，做好点之记说明。
e 像控点标志物应与地表颜色形成鲜明对比（如，深色地标贴白色胶带、白色地面贴红色胶带）或者制作专业航测标（1M*1M）尺寸，标靶板的效果比自己做的木板效果要好很多，黑白或红白相间的颜色使得内业刺点的时候更加精准。所以提倡大家用标靶板来做像控点，一般在田埂、小路、土质田地上用钉子固定标靶板做像控点，并标上点号。
f 像控点需选择较为尖锐的标志物，以提高内业精度。
g 像控点尽量选择平坦无遮挡地区，避免树下，屋角等容易被遮挡的地方。
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2.1.2作业区域的确定
a 可在Google Earth中框出，导出为KML格式，再导入遥控器。
b 到达现场，通过现场勘踏，现场确定，在遥控器上框出。
2.1.3航线的设计
航线的规划设计在无人机航空摄影测量系统中是十分重要的，其直接决定了航测工作的方向和精准度，需要对经过的作业范围、地形特点、精度要求、摄影测量参数及结果进行综合考虑设定。一般航线规划主要以飞机配套的软件进行相关工作参数的设置，如计算飞行高度、重叠度和地面分辨率等参数。
2.1.4起飞前的检查主要包括：检查无人机桨叶是否安装稳固，电池是否正常，航线是否设置正确。
2.2航拍测量
在无人机航拍前的准备工作都完成后，便可开始通过遥控器进行控制无人机的航测工作，随着技术的不断创新，现在的无人机航测工作已非常傻瓜式，只要各项参数和航线设置准确。但还是有些注意事项，飞机与飞手的距离必须大于安全距离（3m）。飞行前确认飞行场地空旷，无高楼等存在炸机隐患的地物，无来往车辆，行人较少且地势较平坦。每次起飞前，需确认模式已切换P挡，并且确认飞机端桨叶上紧，电池卡紧。起飞前确认任务拍摄模式为定距拍照，完成动作为返航，畸变修正是否打开，重叠率是否合适。手操时对飞机进行左右旋转与前后左右操作时需动作柔和，不要使飞机出现剧烈的姿态变化。飞手必须与机尾灯对视，不得出现乱向站位。降落时首先确定飞机落点，落点需平坦无凸起凹陷。飞机落地后，先关闭飞机电源，再关闭遥控器电源。
2.3 内业影像数据处理
将飞机开机直接连接电脑或者用读卡器读取SD卡。检查照片、移动站文件、拍照点文件是否完整无误。
2.3.1 影像比例纠正。无人机所配备的相机坐标和所得影像的坐标是有差异的，所以为了确保所得影像数据的准确性需要对影像实施畸变差纠正。在进行畸变差纠正过程中所用参数有：主点坐标、对称畸变参数、非对称畸变参数、CCD非正方形比例系数以及CCD非正交性畸变系数。
2.3.2 空中三角测量。主要就是通过测区当中较少的空间坐标地面控制点，利用区域网平差计算的方式来获取加密点的物方空间坐标以及影像的外方位元素。通过有效的空中三角测量能够有效提升测区内部加密点分布的均匀性以及加密精度的可靠性，同时能够使得航带间的转点更加密集。通过平差计算之后整个系统可以自行形成无人机所拍摄影像的加密点坐标以及外方位元素文件。
2.3.3 数字高程模型制作（DEM）。利用全数字摄影测量系统，在立体状态下，获取高程点，断裂线和等高线，精确生成数字地面高程模型DEM。
2.3.4 正射影像图制作（DOM）。影像的正射纠正主要是利用形成的测区地表数字高程模型（DEM）对于影像实施正射投影而形成的。绝大多数电力工程测量机构都采取的是PixelGrid软件自行生成多模型、多重叠的DEM栅格数据，以此来实现数据的匹配以及数据采集等相应操作，从而确保像方DEM点能够非常准确的切准地面。为了能够最大程度上确保所得影像的完整性和准确性，需要生成整个测量区域的像片正射影像。
2.3.5 带状地形图（DLG）。利用空三成果在数字摄影测量系统上进行地物、地貌绘制。调绘地物要根据影像图仔细辩认，如果出现漏测和未能识别的地物和地貌就必须进行必要的补测，可采用交会、截距、垂距等方法对地物进行定位、定形，最后按照《图式》、《规范》的规定对采集的矢量数据进行编辑成正式地形图成果。
2.3.6 线路平断面图生成。利用带状地形图结合道亨CAD数字化选线系统，生成道亨格式的平断面图及风偏断面图接口数据，可将线路走廊范围内的等高线或 地物等生成平面点线数据。
3小结
随着勘测技术的不断改进和创新，在输电线路勘测过程中，数据采集的手段越来越多的得到使用。通过无人机航测技术进行输电线路的勘测，减少了人力物力的投入，受客观因素影响小，更高效准确的勘测出可靠的基础数据；随着无人机航测技术的不断更新和提高，将会在测绘行业得到更广泛的应用，以弥补传统测绘工作存在的各种不足。
论文作者:易旋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：无人机论文; 测量论文; 地物论文; 线路论文; 影像论文; 畸变论文; 精度论文; 《基层建设》2019年第32期论文;