摘要：近年来，伴随着科学技术的迅速发展，当前的测量技术也取得了进一步发展。无人机航空摄影测量技术作为一种新型的测量手段，具有较高的测量效率和较低的成本，因此，在现阶段的测绘行业中被广泛运用。本文主要以这种测量技术在水利工程中的应用为例，探讨了这种技术的概念、系统组成、技术特点及当前所取得成果等进行了分析。
关键词：无人机；航空摄影测量技术；水利工程
当前，国家投入了大量的财力和物力资源，来加强建设和完善各项水利建设项目。同时，科技的高速发展，也向水利工程的测绘工作提出了更高的要求，为了取得更加精准、及时、高效的测量数据，从而推动水利工程的顺利进行，需加强对测绘工作的管理和更新。无人机航空摄影测量技术的有效运用，有助于水利工程极大的改善传统测绘工作的弊端，而且，这种技术有助于生成精度较高的数字化地形地类图，从而为水利工程的施工环节提供有力参考而且极大的改善了工作的效率，促使施工成本大都减低，具有较大的应用优势和可行性。
1、无人机航空摄影测量技术概述
1.1无人机航空摄影测量技术简介
无人机航空摄影测量技术的原理为，对地形情况、地物的坐标及其他的信息进行有效采集，然后将这些信息录入计算机中，在计算机绘图系统的作用下，来完成对地形图的处理、显示和生成。无人机航空摄影测量技术在测量单相片测图和立体测图时的原理分别为，中心投影的透视交换和投影过程的几何反转。无人机航空摄影测量系统的组成主要包含两部分，即硬件系统和软件系统。硬件系统主要包含地面监控系统和机载系统；软件系统包含5个不同的系统，如航线设计、航摄检查、远程监控及数据预处理等。在该系统中，不同的系统之间配合协作，组成了一套高效的工作机制。运用电动装置或者燃油系统作为它的动力系统。在整个系统中，航空摄影测量系统具有重要作用，能够形成相应的技术指标，并且有助于扩大测量的面积。无人机航空摄影测量系统具有较小的体积、较轻的重量、较高的精度和反应效率等，而且其中涵盖较多新进技术，具有较大的影像分辨率。
1.2无人机航空摄影技术的特点
1.2.1获取数据较快，操作较灵活
在运用传统的卫星遥感数据时，虽然它具有较大的分辨率，但其中也存在着一些问题：如数据周期时间较长、具有较差的时效性；在随时拍摄时，也可对影像进行更新。而无人机航拍技术的运用，则可以有效改善这些问题，工作组的拍摄时间可以随意确定。
1.2.2无人机结合GPS共同测量
无人机具有较高的测量效率和速度，而且灵活性较大，在外业RTKGPS的协助下，来采集高程点，从而促使数字化地形图的生成。极大的改善了生产效率，促使生产成本大大降低。
1.2.3GPS系统具有较高的定位精准度，操控系统具有较强的稳定性
无人机在航摄时，不会受到航高方面的约束作用，具有较高的成像精度和质量，而且无人飞机在飞行时，具有较大的灵活性，除了国家明令禁止的飞行区域内，在其它的区域不受限制。
1.2.4具有较低的拍摄成本，推广价值较大
与采用大型的飞机来进行航空摄影相比，无人机在航空摄影时，具有较低的拍摄成本。因此，可将其有效应用在一些带状区域内，该区域具有较小的面积，这项航摄技术的运用，有助于极大的缓解繁重开支的压力。
2、无人机航空摄影测量技术取得的成果
采用以往的测绘技术测得的数据类型为二维数据，无人机航空摄影测量技术的运用，可以提供4D的产品，它们分别为数字高程模型（DEM）、数字线划图（DLG）、数字栅格图（DRG）及数字正摄影像图（DOM）。
（1）数字高程模型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它是依据高斯投影平面来说的，主要指由一些具有规则的（X,Y,Z）网点坐标所形成的数据集合。可以利用这个数据集来统计表面的覆盖面积、分析牵涉到高程的地形地貌、分析通视条件、进行断面图或者透视图的制作等。数据格式包含txt、VirtuoZo及bil等，常用的软件为GeoTIN、ArcInfo等。
（2）数字线划图。它与传统的地形图相似，它是指在现有的地形图上，运用分层存储的方式，来处理一些基础地理要素，从而形成的一种矢量数据集合。它包含属性信息和空间信息两部分内容，它可以被运用于资源管理、建设规划及对投资环境的分析等几方面，并且可以作为一种空间定位基础，来定位相关的环境、治安、人口等信息。具有dwg、e00、dxf等几种数据格式，可运用的软件有AutoCAD、GeoWay及ArcInfo等。
（3）数字栅格地图。数字栅格地图作为一张数字化的产品，是纸制地形图的一种栅格形势，该栅格文件与地形图相比，具有一致的内容、色彩及集合精度等。在关联其他的空间信息时，可将其作为背景，可用来采集数据、评价数据或者更新数据等，在DEM和DOM的作用下，可将新的可视信息集合派生出来，数据格式分为geotiff和tiff，软件的常见类型为GeoWay、VIrtuoZo.
（4）数字正摄影像图。在数字高程模型的作用下，来按照不同的象元来纠正扫描处理后的航空相片，然后按照影像镶嵌的方式，来促使影像数据的生成。它具有比较直观的信息，而且也可以进行量测和判读。依据DOM可以将社会经济及自然地理等信息提取出来。数据格式包含geotiff和tiff，软件为Geoway和VIrtuoZo等等。
3、在水利工程中运用无人机航空摄影测量技术面临的问题及解决方案
当前，无人机航空摄影测量技术在不同的水利项目中，得到了更加广泛的应用。而且在大量实践和研究的基础上，相关的测量技术人员也充分意识到了这种技术的价值和意义和优势，如它更加轻便，具有较高的测量效率及较大的灵活性。然而，这种测绘技术还存在有一点缺陷，即在运用无人机航测时，具有较高的平面测量精度，而对于高程的测量，精度较低。
然而，水利工程项目在实际施工的过程中，对于高程精度具有较大的要求，一般的水库工程在建设中，对于地形图的测量大都通过GPS RTK或者全站仪的方式来进行，虽然这种方式在运用时，可以确保测量点具有一个较高的高程精度和平面精度，但是它耗费的资源及时间等较多。特别是在测绘一些比例尺及面积较大的地形图时，运用传统的测绘方式，无法有效促进测绘任务的按时完成。在确保测量点精度的基础上，为了有效控制劳动成本，促进工作的效率大大提高，无人机航测技术需加强完善以下内容：（1）改进无人机系统，促使其具有较好的飞行性能及较高的抗风能力；（2）为了尽量避免环境因素对成像的影响作用，在航拍时，需确保天气无风或者是弱风，并且具有较大的能见度；（3）在测绘一些大比例尺的地形图时，可以综合使用无人机航空摄影测量技术和GPS RTK技术，来分别获取平面位置和高程位置信息。
4、结语
总之，无人机航空摄影测量技术的研发和运用，极大的推动了当前测量技术的发展进程，促使测绘人员的工作强度大大降低，工作效率也得到了较大改善。就当前该项技术的运用现状来看，其中还存在一些缺陷和不足之处，对于高程的测量精度还不能满足相关的规范和标准，需要加强对无人机硬件的开发和研究，强化改进数据处理技术，有效完善各项问题，从而切实解决高程精度不高的问题，为水利工程的高效实施提供技术保障。
参考文献
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论文作者:耿成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/2
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