摘要：在大比例尺地形图测绘中，无人机航测的应用，能够更好的采集数据，将成图周期缩短，人力成本也能够得到明显节约，保证大比例尺地形图测绘的精准度。本文就航空摄影测绘的发展历程进行阐述，进一步对无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用进行探究，旨在顺利推进地质测绘工作。
关键词：无人机航测；大比例尺；地形图测绘
引言
以科学技术为支持，高新技术及装备在各领域内得以应用，促进了生产制造模式的不断变化。无人机技术的应用，能够从多角度采集信息，为航拍和测绘等行业发展提供了支持。在大比例尺地形图测绘中，无人机航测的应用，具有灵活性和经济性等优势，对于测绘工作效率的提升具有重要意义。
1航空摄影测绘的发展历程
1.1航空摄影测绘的本质
在现代测绘技术水平逐步提升的大环境下，航空摄影测量技术得以发展，所拍摄角度为空中俯视，视野面积更为广阔，地图形式多样化，航空测绘的适用性与有效性也得到明显增强。航空摄影测量以飞机和其他飞行设备为支持，将固定航摄仪器固定好，依据所制定飞行路线来完成系列航拍任务。在这一过程中，以航测仪器为支持，能够连续采集地面遥感影像，整合控制点数据并开展统计，以专业仪器处理数据，三维立体模型得以构建，进而获得地图产品。在不同阶段下，航空摄影工作的重点也有所不同，通过不同方式来开展，获得数据信息的应用价值也存在一定差异。航测外业与内业是航空摄影测量的主要方面，包括所采取图像信息提取以及搭建三维立体结构等。
1.2航摄相机与航摄相片的种类
航摄相机及相片质量往往关系着航测作业的实际效果。现如今科学技术水平不断提升航测影像设备种类多样，遥感影像格式日趋丰富。按照物理属性的不同，主要分类两类，其一是胶片式，在冲印或者打印相机拍摄底片后就能够获得相片；其二是数码式，所拍摄图像以电子文件形式存储，无需额外冲洗，可满足直接利用与后期处理需求，操作更为便捷化，是当前航摄相片的主要类型。
1.3无人机与航空测绘
无人机系统构造中，飞行平台、地面站、地形数据处理软件以及飞行控制系统等都是其中重要组成部分。无人机测绘如图1所示。
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图1 无人机测绘
无人机系统的特点在于，操作便捷，后续处理的可靠性强，体积较小，免受场地限制，携带便利，信息获取的精准度高，无需很多工作人员操作，平台搭建以及作业过程中的人力成本低，这就能够有效节约成本。
无人机技术的应用趋于成熟化，应用领域也不断扩展。基于航空测绘的实际需求出发，测绘工作的便捷性得到明显提升，测绘过程中资源与成本消耗都能够得到控制。以无人机为支持，能够依照既定程序来完成航摄与测量，这就需要对飞行路线进行合理设定，对接地面装备系统与空中飞行摄像系统，及时进行联调。不同组件与模块功能设定，关系着飞行装置配置的优化。为满足空中测绘要求，需要提升无人机飞行的稳定性。当前无人机具备自动驾驶控制能力，基本与现代航空测绘要求相符合，自动控制与空中摄影也得以独立进行。
2无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用
以某高山险峻地形为例，在大比例尺地形图测绘工作中，传统测绘技术难以发挥作用，可通过无人机航测技术的应用，来应对复杂、恶劣的地形，顺利完成测绘工作，测绘质量及数据准确性也能够得到保证。
2.1地面控制装置与系统
无人机航测体系中，摄影采集装置以及地面控制基站等都是重要组成部分。在搭建地面控制系统的过程中，需要保证基础装备的充分化，保证软硬件的积极配合，在数传电台、地面控制端以及配套计算机系统等方面有所体现。在大比例尺地形图测绘工作中，以地面控制系统为支持，能够为无人机飞行提供指令，将定位数据传回，保证传输的时效性。以地面控制软件为支持，保证各项信息显示的实时性，发挥监控功能，能够把握无人机飞行的具体情况，获得飞行数据以及所处地位地理坐标，以更好的为无人机飞行做出指令，结合实际测绘需求以及流程来调整具体飞行路径，确保无人机航测的应用价值得到最大化发挥。地面控制装置与系统的应用，使得操作体系的完整性得到明显提升，促进了无人机自动驾驶安全性的逐步提升。以先进技术为支持，可将模拟飞行轨迹进行预先植入，为无人机自动执飞的平稳性与安全性提供保证。
2.2航线与像控点设置
在无人机航测飞行路线制定及拍摄采集图像信息点位规划的过程中，要以航测原则为支持，区域网法的应用，能够对像控点进行合理布置。一般情况下，相对于平面来说，第一条航线和最后一条航线之间布点基数必须达标，一般在8个以内，需要结合测绘区域地形条件来就像控点布设进行综合分析，以确保像控点布设方案的科学性与合理性。微丘陵地区和重丘陵地区基数线数量如表1所示。
表1 微丘陵地区和重丘陵地区基数线数量
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在对无人机航测图像采集点位进行布设的过程中，需要明确既有航线的布点规律，严格遵循这一规律，保证采集点位布设的合理性。若网端点不规则，其四周采集点位的布设，必须要就双点特性进行综合分析，保证像控点目标的明确性，以免对采集效果产生不必要的影响。若部分特殊位置难于选择像控点目标，则需合理选择高程点，一般为小型目标，在局部检验过程中采取分段拟合的方式，以确保像控点目标得到合理选择，所采集影像的清晰度也能够得到保证，便于就此来确定物体交点与顶点位置，从而更好的开展大比例尺地形图测绘工作。
2.3空中三角测量与POS技术辅助加密
在传统测绘方式下，三角测量的操作过程复杂，并且会消耗较多的人力物力资源，而在现代航测技术的支持下，不再采取人工操作的方式，而是向自动化信息采集与处理转变，空中三角测量的作用效果也得以改善。在自动化信息处理过程中，以计算机为支持完成各项操作，整个测绘作业流程得以规范，效率也明显提升。以计算机为支持，能够应用特定处理算法，自动筛选超限点位，保证标记点利用价值较高，满足大比例尺地形图测绘的实际需求。基于大比例尺地形图测绘的具体要求出发，通过人工方式来确定点位，保证点位密集度合理。以点位显示状态为支持，能够形象化的展现出不同目标对象的立体结构，从而更好的开展测绘工作。新型空三加密方式的应用，显著提升了作业的自动化水平，能够满足复杂地形的应用需求，作业速度也比较快。以GPS技术为支持，POS技术得以快速发展，能够在无人机航测的过程中对无人机姿态形成准确感知，以外方位元素为支持，对测绘点三维坐标进行精准测算，从而确保大比例尺地形图测绘工作得以有序开展。辅助处理方式的规范化程度较高，在辅助处理方式的支持下，航测成图的精度得以保证，周期也得以改善。通过GPS技术与IMU技术的协调应用，全域航测工作得以顺利开展。
3 结语
无人机航测技术的应用优势在于，操作便捷性强，测绘成本可控，应用前景广阔。在大比例尺地形图测绘中的应用，要结合实际情况出发，做好航线与像控点设置，合理应用地面控制装置与系统等，全面提升大比例尺地形图测绘工作质量与效率，保证测绘精度，为地质测绘领域自动化测量与作业的顺利实现提供可靠支持。
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论文作者:高志超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
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