浙江省第一测绘院 浙江杭州 310012
摘要：山区水利测绘由于受到较为复杂环境及地形条件因素影响，其难度也相对突出，而采用无人机航测不仅能够克服山区水利测绘复杂地形与环境等因素影响，减少测绘工作开展的困难性与危险性等风险因素，而且能够实现测绘影像的实时传递，大幅提升水利测绘的质量、速度与效率。本文将结合无人机航测在山区水利测绘应用实际情况，对其重要要素进行分析研究，以促进其在测绘领域的推广应用。
关键词：无人机航测；山区；水利测绘；重要要素；分析研究
在测绘领域中，无人机航测作为一种新型航空遥感测量技术，是在测量信息技术与航空航天技术等多种测量应用技术共同发展下实现的一种新型测量技术手段，并且随着航空航天摄影测量技术不断发展应用，逐渐形成了相对成熟的航空测量技术体系。值得注意的是，传统航天航空摄影测量技术在地形测量绘制应用中，虽然实现了较为复杂环境与地形条件的测绘，但是在小区域及大比例尺地形领域测绘应用中局限性突出，且测量成本比较高。针对这种情况，采用无人机航空摄影测量来实现山区复杂地形测绘，其作用优势与必要性意义就更为突出。下文在对山区水利测绘的特征分析基础上，结合无人机航测技术原理，对其在山区水利测绘应用的重要要素进行分析研究，以促进其在测绘领域的推广应用。
一、山区水利测绘特征分析
与其他地形区域测绘不同，山区河流分布不仅容易受到地形影响过于分散，而且地形情况较为复杂，多呈现出山高坡陡、河谷深切等特征，因此，水利测绘工作开展的难度相对突出，且实现水利资源开发利用成本也比较高。针对这种情况，在采用传统的航空航天摄影测量技术进行测绘应用时，不仅测绘成本与费用巨大，而且测绘工作容易受到航空场地以及天气等多种因素的影响，导致测绘工作开展所需的周期比较长，水利测绘更显实时性比较落后，针对这种情况，采用无人机航测技术，通过遥感技术与传统航空摄影测量技术相结合，实现测绘数据的实时采集与传输，不仅能够有效减少测绘成本，提高测绘质量和效率，而且还能够有效减少气候环境等因素对测绘工作的影响，具有积极的作用优势。
二、无人机航测技术及特征优势分析
无人机航测技术最初主要应用于军事领域，为军事活动服务，并且随着其在工业化与民用化领域的应用实现，技术水平也得到不断的提升。近年来，无人机航测技术多应用于国土测量、应急测绘以及重大工程建设等领域，其测量应用优势也愈来愈凸显。
以我国为例，随着无人机航测技术的发展应用，国家在研制出新的、就有高端性能与多用途的无人机航测遥感系统及产品同时，对于无人机航测的要求与标准也逐渐完善，全国多部门已经实现无人机航测遥感系统装备应用。
总之，无人机航测作为一种新型航空测量技术，不仅能够实现较多领域的地形测绘，而且还具有测绘影像实时传输、测绘成本费用低、质量效率高与灵活性突出等特征优势，在补充地面测量以及卫星遥感、有人机航测等领域应用优势突出。此外，与传统航空航天摄影测量技术相比，无人机航测在测绘应用中不需要在特定机场实现升降起飞等，只要拥有较为平整的空地即可完成升降起飞，具有较为突出的应急测量性能；而且其航空飞行高度在1000米以下，对空域要求较低，因此进行航空测量的周期也就比较短、拍摄采集的影像分辨率也就比较高，再加上无人机航测自身具有较高的集成性与灵活性特征，通过遥感系统实现测量控制，测绘工作危险度较低，其在水利工程测绘领域应用优势更为显著和突出。
三、山区水利测绘中无人机航测重要要素分析
结合上述对无人机航测技术及特征优势的分析，结合山区水利工程测绘中，不仅存在着测绘区域地形复杂、地势险峻等特征，而且采用传统测绘技术很难实现全方位或全覆盖性测量，因此，只有通过无人机航测技术来实现山区复杂地形与地势环境下的全覆盖测量与图形绘制。值得注意的是，虽然使用无人机航测技术进行山区水利测绘具有较为突出的作用优势，但是，在复杂地形与险峻地形环境下完成水利测绘，也需要满足以下要素条件。
首先，需要选择适合山区水利测绘开展的无人机，以确保拍摄使用无人机能够满足和适应山区的地理环境条件。山区水利测绘中，由于处于山区地段的河流，不仅河段比较深，并且河流所分布的地形条件也比较恶劣，通常面临着河流两侧山体坡度高，并且对着河流河段所处的山体高度变化，导致其气候条件也存在一定的差异，因此，要想实现这样环境下的水利测绘，就需要进行拍摄测绘的无人机具备较高的稳定性及突出的抗风能力，此外，由于山区河流部分河段测量中，测量人员的可视范围十分有限，因此在无人机测量控制中，对其控制性要求也比较高，以确保测绘工作的安全与顺利开展。通常情况下，山区水利测绘中应用较多的无人机主要有固定翼型无人机和多旋翼无人机，其中，固定翼型无人机主要借助动力系统及机翼滑行实现升降起飞，不仅具有较好的遥控飞行与程控飞行性能，而且测绘应用中其飞行速度较快、承载负荷比较大、测绘效果高，尤其是在大范围航测应用中，其作用性能更为突出；而多旋翼无人机在水利测绘应用中对升降起飞场地要求较低，能够实现垂直升降，并且还具有悬停、测飞与倒飞等能力，安全性高、控制性灵活、结构简单，在山区大比例尺水利测绘中应用最为广泛。
其次，无人机航测进行山区水利测绘还需要具备实现影像搜集获取的遥感传感器。众所周知，无人机航测进行山区水利测绘应用主要是通过无人机借助航空遥感测量技术实现的，因此，遥感传感器是无人机航测实现的重要要素之一。通常情况下，遥感传感器是结合遥感任务通过对相应的遥感设备与技术的应用，从而实现相应的搜集传输任务。比较常见的遥感设备有具有高分辨率的CCD数码相机以及多光谱成像仪、激光扫描仪、磁测仪等，这些设备在实际应用中不仅具有较高的数字化特征，同时还具备体积小、遥感测量精度高、存储大、性能优越等特征。结合测绘领域对遥感测量技术的应用实际，主要通过专业量测相机与非量测相机两种设备类型实现，其中以非量测相机在无人机测量中应用最为广泛。值得注意的是，无人机测量前，对专业的非量测型号相机，需要经过严格的检验校正才能够进行测量应用，从而对测量结果的精确度进行保障。
最后，无人机航测进行山区水利测绘应用，还需要具备数据处理的功能要素。结合无人机航测有关要求，为满足航测图片航向重叠度与旁向重叠度、成像图片倾角与旋角要求，就需要通过相关的数据处理功能，对无人机航测系统的稳定性及抗风力强度进行计算设置，以满足水利测绘需求。如下图1所示，为无人机航测系统中数据处理工作流程示意图。
图1 无人机航测系统数据处理流程示意图
根据上图可以看出，无人机航测系统数据处理主要包括工程管理、自动控三与产品生产输出三大结构模块，并且不同模块对数据处理的具体内容也存在差异。以工程管理模块为例，实现数据处理需要通过参数设置、航带设置与影像预处理等工作，不同结构部分需要进行分析处理的数据不同，从而对工程管理的内容也存在差别。
四、结束语
总之，山区水利测绘受到地形与环境条件的复杂性影响，采用无人机航测进行水利测绘具有较为突出的作用优势。对无人机航测进行山区水利测绘的重要要素进行分析研究，有利于其在山区水利测绘中的推广应用，具有较为突出的价值作用和意义。
参考文献
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论文作者:张志宇
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/28
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