王硕
河北省水利水电勘测设计研究院 河北石家庄 050080
摘要：随着社会经济的不断发展和生产力的进一步提高，无人机低空摄影测量技术凭借其起落灵活、可靠性高和作业成本低的优势，被广泛应用于各个领域，尤其在水电工程领域的应用最为广泛。无人机低空摄影测量技术在水电工测绘中的有效应用，极大提升了测绘的效率和精准度，具有良好的应用效果。为此，应不断对无人机低空摄影测量技术进行优化，使其更好地为水电工程的测绘工作服务。
关键词：无人机低空摄影测量技术；水电工程测绘；应用
引言
近年来，随着我国经济的高速发展与城镇化进程的迅速推进，对地形地物资料的现势性、成本、精度的要求越来越高。传统的测绘数据获取手段越来越显现出其局限性:卫星影像的采集时相难以保证、周期长，且影像的分辨率通常不能满足大比例尺测图的精度要求;传统航空遥感主要采用大中型固定翼飞机，受天气制约及空域管制，对于成图周期短、测区面积小、比例尺要求大的应急项目及测绘工程不适应。
1无人机低空摄影测量技术
无人机低空摄影测量技术系统包括空中摄影系统、地面控制系统、数据处理系统3个部分。空中摄影系统主要包含飞行平台、数码相机和自动驾驶仪组成，用来完成空中测量摄影工作；地面控制系统主要是由地面运输、无人机地面控制和数据接收与交换组成，用来完成无人机控制、数据信号接收工作；数据处理系统主要包括航线设计、影响质量检查和数据后处理软件组成，用来完成摄影测量工作前期航线制定和后期数据处理工作。无人机低空摄影测量技术的工作流程为：测量区域航线规划—控制无人机按照航线进行拍摄作业—存储拍摄数据—与地面控制系统实现数据交换处理—飞行任务结束无人机降落—根据数据资料选择是否进行补拍—完成无人机低空摄影测量。
2低空航测工作技术流程
低空航测作业流程可归结为3个阶段:准备阶段、外业实施阶段和内业数据处理阶段，如图1所示。
图1无人机低空航测工作技术流程图
3无人机低空摄影测量技术在水电工程测绘的应用
3.1作业准备阶段
首先，要依据水电工程测绘的实际需求，合理选择无人机低空摄影设备的型号。然后，搜集和整理水电工程测绘项目的相关资料，做到对测绘项目的要求了然于胸，对于资料中不符合无人机低空摄影测量技术要求的，要予以实时调整。最后，要对无人机低空摄影测量的作业场地进行勘察，根据场地特点，合理规划航线，并对无人机进行全面的检查，确保其安全性能，从而为测量工作奠定良好基础。
3.2外业实施阶段
首先，要对无人机低空摄影设备的相关参数进行设定，使无人机能够进行现场的实际测量。然后，对无人机低空摄影的质量进行检查，如果在检查中发现低空摄影结果存在漏洞，则应重新设计航线和无人机低空摄影设备的相关参数，进行补拍工作。如果检查结果不存在漏洞，则可以对低空摄影的结果进行相关处理，从而完成低空摄影测量的辅助工作。最后，依据低空摄影摄像点的分布位置，对其进行测量和记录，同时，要依据修正畸变差后的影像数据，对摄像点的位置进行测量、修正和记录，确保外业记录的准确性，为精确处理内业数据做好铺垫。
3.3内业数据处理阶段
首先要对低空摄影的测量数据进行加密处理，确保数据的保密性。然后，利用数字高程模型和数字正摄影数据集生成无人机低空摄影的模型，并对生成的模型进行质量检测，同时要确保数据输出结果的真实性，之后进行数字规划地图的成果输出，最后，整理内业数据处理阶段的所有数据资料并检查内业数据处理的各个流程，确保准确无误后，提交测量结果。
4无人机低空摄影测量技术在水电工程测绘的应用案例
4.1工程概述
本次案例选择某水电站的测量，该水电站海拔为1900m，最大高差在300m，测试区域的整体面积为5.39km2，对其进行DOM、DEM和DLG数据绘制。
4.2外业阶段
外业阶段需要进行的工作包括以下内容。（1）实现像控点的布置。无人机低空摄影测量传感器的种类多样，像控点的密度需要根据航拍控制点基线数跨度进行公式的估算。本次实验测量中确定最终航向和旁向方案为航向5～8条基线布设，西侧水库边缘适当降低航向条数，确定为4条。旁向整个测试区域内平缓区设置1个，区域起伏相对较大的区域设定随航带布置。（2）实现航飞数据检测。基本路线确定后，进行航飞拍摄，并及时对航拍摄影影像进行拍摄处理，基于POS数据对其进行飞行质量评估，从而检查基础航拍数据，确定航拍的真实性。（3）进行畸形数据更改。相对量测型航拍摄仪在其技术处理的过程中需要借助空中三角测量的方式进行畸形差的改正，其详细的更改计算方式见式（1）：
4.3内业数据处理阶段
内业数据处理阶段的包括工作内容。（1）实施DLG制作，在内业制作上采用航天远景特征采集平台测定，根据外业数字基本采集的高线进行地物的绘制，实现数字线划图采编一体化处理。将外业调绘的照片进行仔细绘制，进行实物的标记，采集高程点作为地形控制点，概括等高线，导入CAD中进行编辑和图层转换，实现DLG制作。（2）进行DEM和DOM制作。自动空间三角测量完成借助MapMatrix4平台通过自动匹配生产测区DEM。根据编辑的高精度DEM，可以对影像进行几何纠正，在航天远景EPT平台下通过镶嵌线自动搜索和人工编辑，并进行适当的色调均衡处理，自动镶嵌处理成全区正射影像。对全区DOM进行图廓整饰和图面注记可制作正射影像挂图，实现DEM和DOM绘制。
结语
通过以上研究发现，在利用无人机低空摄影技术进行水电工程测绘时，通过在准备阶段合理规划低空摄影路线，能够为测量工作奠定良好基础。在此基础上，合理布控摄像点的位置和分布密度，有利于确保测量结果的精确性。此外，利用CAD软件对数字规划地图进行绘制，能够有效提升地
下转第367页图的准确性和层次性。因此，在利用无人机低空摄影技术进行水电工程测绘时，可以采用上述方法。水电工程测绘中无人机低空摄影测量技术应用在其技术上实现了智能化、科技化处理，为我国水电工程测绘技术的改进奠定了基础，其应用具有重要的实践意义和工程价值。
参考文献
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论文作者:王硕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/20
标签：无人机论文; 低空论文; 测量论文; 数据论文; 技术论文; 水电工程论文; 数据处理论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;