摘要：伴随现代测绘技术的革新发展，数字城市建设的加快，基础测绘地理信息资料的作用日益重要，而地理信息资料的快速更新，确保了数字城市建设的现势性。本文拟以无人机航空摄影测量为切入点，探究低空航摄的技术流程与作业方法，为数字化地形图快速更新、数字城市建设提供作业参考依据。
关键词：无人机低空航摄；DOM影像；点云匹配
近年来，无人机航空摄影测量逐渐发展起来，并取得了十分有效的成果。在实际的应用过程中，无人机航空摄影测量具有诸多的优势，如快速的响应能力、突出的时效性和性价比、灵活安全，使得无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用不断得以推广，带动了社会的全面发展。本文拟从无人机航摄技术入手，探究其在大比例尺地形测绘中的应用。
1无人机低空航摄的特点
无人机低空航摄系统，即采用无人机作为飞行平台，与卫星测绘和有人机测绘相比，无人机航空摄影测量的优点是可以在短时间内快速完成测量工作，在最短的时间内给提供用户所需的成果，并且价格相对其他的测量技术来说较低，性价比非常高。与人工测绘相比，无人机的作业效率非常高，每天最少可完成几十平方千米的测量工作，所以说无人机航空摄影测量一定会成为今后小范围测绘的发展趋势。与传统大型航摄平台相比，无人机低空航摄的飞行姿态不稳、搭载多为非量测型传感器、数据重叠度相对较大。
由于小型无人机平台易受气流扰动，加之非量测性相机的镜头畸变以及内方位元素差异等因素，其航拍作业时多采用提高航向与旁向重叠度的方法，确保空三解算的精度，进而造成航摄内业数据量较大。
2 无人机航摄基本流程分析
无人机技术被越来越多的应用于航空摄影测量中，为测绘领域制作各种格式的地理数据提供了非常便利快捷的作业手段，在制作大比例尺的地形图中，无人机航测系统以其越来越高的精度，得到了逐渐多的应用。航带的布设是后期作业顺利进行的关键前提，布设航带时，要综合考虑到测区的作业范围分布，地形地貌的特点，数码相机的性能以及产品比例尺大小等。
布设航带时主要的设计参数有，航高的设定，摄影基线与航带间隔的布设；航拍部分完成之后开始像片控制点的布设和联测，即在像片上按照一定的选取原则，在特定的位置上选取特征点，并在实地测出所选点位的三维坐标，为后续空三测量作业提供数据；POS 技术利用载波相位 GPS动态定位技术，获得了航摄仪在曝光瞬间摄影中心的三维坐标，利用IMU（惯性测量装置）以获得航摄仪在曝光瞬间飞机的三个姿态角，这相当于直接获取了每张相片近似的外方位元素值，然后代入到空中三角测量的计算中；无人机拍摄的像片在色彩、明暗上存在不同程度的差别，这种差异会间接的影响到后续数字正射影像图的输出精度以及带给那些利用 DOM 做底图的测绘工作带来使用上的不便，可能会影响部分工程的精度要求。因此为了消除或者减小这种影响，需对生成的正射影像进行色彩的一致性处理，即匀光匀色处理，然后生产正射影像DOM。
3无人机低空航摄在大比例尺地形图测绘中的应用
现有某地原始测绘成果与地形现状存在差异性，需用现代测绘手段测绘1：1000地形图，由于工期因素，拟采用航空摄影测量影像为基础，开展地形图测绘工作。首先对当地测区范围相关资料进行收集、划定航摄范围、向有关部门申请空域、测区实地勘察、摄区分区划分等一系列准备工作；其次选择适宜气象条件开展外业数据航测，利用地面站软件建立飞行计划，飞行计划由若干个航路点组成，所有的飞行计划都必须自封闭，即在一个飞行计划中的每个航路点，其下一航路点索引必须为该组飞行计划中的某个航路点。
为了使空三的精度更高，成图质量更好，本测区采用间隔2条航线、6条基线的布点方案，因测区航片数量较多，需内业按照布点方案进行像控点的预刺，并制作点之记供外业实地进行像控点位判刺和测量时做参照；利用空三加密成果跟数字高程模型成果生成正射影像。在生成正射影像的操作中可以对无人机获取的全部影像进行匀光匀色、正射影像纠正、色调均衡等自动化处理，最终生成整个测区的正射影像图DOM，然后进行数字线划图的生产。为统计其航测成图的数据质量，采用GNSS定位设备与航测成图数据点进行对比分析，数据统计成果详见下表所示：
在地形图测绘中采用无人机低空航摄技术既能降低测绘成本，又能达到快速完成信息收集的效果，同时相对于地形平坦地区而言，复杂山区的地形测绘工作，由于交通不便，采用无人机低空航摄的手段，更加有利于提升数据采集的人员安全性，提高外业测绘的资源配置水平。通过对地物点的质量检测统计，完全满足大比例尺地形图的精度要求。通过无人机低空航摄在此项目的国土规划测量，有效的提高了测绘效率，缩减了人工制图成本。
4 结语
无人机主要用于获取空间数据，并且随着时代的发展，在地形图测绘中采用该技术不仅可以节约成本，也可以达到快速完成信息收集的效果。利用无人机技术进行地形图测绘研究中，首先要选择地形广泛的地区，能发挥出无人机航测技术的最大作用，由于测量的地方大都地形较为复杂，所以无人机的使用还可提高安全性，降低人员财产损失。
随着科学技术的不断发展，无人机低空摄影测量系统方面技术应用也日趋成熟。现在的无人机航测系统具有影像分辨率高、升空准备时间短、操作控制容易、起降场地要求低、作业效率高等特点，很好地解决了传统地形图测绘面临的困难，航测也成为地形图测绘的新趋势。
参考文献
[1] 浅谈智能无人机在山区农村公路设计选线中的应用[J].朱叶钧.城市建设理论研究（电子版）.2018（03）
[2] 在基层测绘工作中无人机航测技术的应用探析[J].周丹敏，曾家乐.建材与装饰.2017（51）
[3] 无人机航测技术及其在土地整治项目中的应用探讨[J].邵金强，罗斐，张磊.科技视界.2014（01）
论文作者:舒强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签：无人机论文; 地形图论文; 测量论文; 低空论文; 射影论文; 作业论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;