1.巍山彝族回族自治县自然资源局 云南 大理 672400
2. 云南迅测科技有限公司 云南 昆明 650000
摘要：近年来无人机技术不断成熟并且在应用领域也大面积得到了推广，在测量、采矿、城市与区域规划、基础设施管理、抢险救灾、环境监测等领域均有应用。eBee无人机是现阶段技术成熟度较高、操作简便，易上手的一种微型无人机，本文首先概述了eBee无人机的综合应用优势，随后详细介绍了eBee无人机在勘测定界测绘中的应用流程，最后对比传统的测绘方法，就eBee无人机航测的实际应用效果进行了简要分析。
关键词：eBee无人机；勘测定界；地面控制点；数据处理
引言：土地勘测定界是用地审批的核心要素，随着国家对耕地保护相关工作重视程度的不断增强，勘测定界测绘工作的开展也越来越频繁。传统的测绘工作主要是以人工为主，不仅工作量较大，而且耗费太多时间。在无人机技术不断发展的今天，使用无人机航测辅助完成勘测定界工作，就成为一种切实可行的方法。目前市场上无人机类型较多，eBee无人机在测绘精度、操作难度、环境适应能力等方面表现出色，在勘测定界测绘中应用比较广泛。
一、传统测绘与eBee无人机航测的应用比较
（1）操作流程上。传统测绘工作中，需要测绘人员使用多种测绘仪器、设备在勘查区域内展开测绘工作，其中很多勘测现场的环境复杂，给测绘工作的开展增加了难度，并且外界复杂环境也会对勘测结果的精确性造成一定的干扰和影响。从前期获取勘测资料，到后期进行数据处理，均需要较为繁琐的流程和专业的技术力量。相比之下，无人机航测操作更为简便。瑞士eBee无人机可以自动实现图像处理分析，并提供自动控制为主、人工控制为辅的两种飞行模式，通常情况下只需要给定航测路线，或是标定航测点，就可以自动选择最佳路径完成航测，这样一来，测绘人员即便是没有进行系统性的学习，也可以使用eBee无人机完成航测任务。
（2）勘测效果上。传统测绘工作中，测绘周期较长，一些测绘资料、数据不容易保存，如果关键数据丢失，将对勘测结果的精确性造成严重的影响。相比之下，无人机航测更为省时省力。利用eBee无人机能够快速完成大范围的勘测任务，其单次飞行时间可达45分钟，最大覆盖面积可达到1.5-10km2,可以捕获地面分辨率为3-30cm，数据实时传输，且不容易出现失真、丢失等问题，满足了后期数据处理与图像生成的需要，可为勘测定界提供精准的数字基础。
二、勘测定界测绘中eBee无人机的应用流程
1、定位目标区域
在开展勘测定界测绘工作时，为了减轻工作量，获取更多有用的测绘信息，需要提前划定目标区域，保证eBee无人机始终在该范围之内进行航测。在确定目标区域时，可以搭配使用谷歌地图、高德地图等，并尽可能的增强目标区域边界线的精度。另外，定位时还要注意观察该区域内有无高大的障碍物，例如信号塔等，如果有也要注意调整eBee无人机的飞行高度，避免干扰、碰撞等问题的出现。通常来说，目标区域选择为椭圆形或圆形为宜。
2、选取地面控制点
在勘测定界测绘时，像一些大型建设项目，勘测区域的面积往往在几十甚至几百公顷，面对较大的勘测面积，eBee无人机航测需要重点选取若干个地面控制点，其作用主要有三方面：其一是通过eBee无人机的自动识别，抓取控制点的相关信息，更具代表性；其二是完成无人机相控工作；其三是通过地面控制点编号，掌握eBee无人机航测顺序，减少重叠飞行，提高数据的有用性和降低航测成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于地面控制点的数量，通常是按照6-9个/ km2布设，控制点可以随机选择，也可以根据目标区域的实际情况，手动设置在一些重要位置。
3、创建飞行路线
在地面控制点的基础上，规划eBee无人机航测路线。该路线除了要将所有地面控制点包含在内外，还要注意减少路线重复率，以节约航测时间和减少对存储空间的占用。同时飞行路线应当注意避让一些高大障碍物避免撞机，以保证eBee无人机能够安全完成整个勘测任务。此外还要注意飞行时间，通过飞行时间、巡航速度，估算出最大的路线长度，以免因为线路过长导致eBee无人机无法完成整个航测任务。
4、航测数据的处理
在航测过程中，eBee无人机会将拍摄所得的数据、图像等暂时存储在机载存储器中，飞行结束后，地面工作人员取出存储器将数据传输到计算机上。利用专门的操作软件Pix4d对数据、图像进行筛选处理，对于有精度不高、模糊、重叠等问题的图像，一律删除。将剩余的符合使用标准的数据、图像，单独存放到一个文件夹内，利用数字地面模型（DTM）进行处理。
把前期所得的相控点，输入到应用软件中作刺点处理，然后在此基础上进行计算，得到最终的航测结果。在数据处理过程中，可供选择的方法有空三解法、点云加密等几种，虽然在具体操作上有一定差异，但是都可以借助于处理软件快速完成任务。在软件上可直接得出DSM与DOM数据结果，以供人们能够更加直接的观看数据结果。
5、生成测绘图像
在Pix4d软件中，可以将数据与图像进行转化，并在此基础上构建三维数字地面模型。根据测绘模型和正射影像图，测绘人员不需要进行实地勘察，就可以全面、详细的掌握目标区域的地貌信息，包括植被覆盖情况、河流走向、道路规划、农田利用情况等等。为下一步相关工作开展提供了必要的参考。
三、应用效果分析
eBee无人机航测实验：选取一个2 km2的多边形飞行区域进行航测实验，设置好控制点后，根据土地勘测定界相关规范精度要求，确定地面分辨率(GSD)为0.08～0.10m，并用eBee-RTK的eMotion软件将地面精度设置为7.6厘米/像素，共飞行12个架次，每航次的平均飞行时间为28min，重叠区域约100m，68%的图像重叠率不仅可满足目标区域全地形全地貌的测绘要求，也将无人机的飞行时间控制在电池的安全供应范围。每一架次航摄完成后，导出POS点数据并对像片数据进行重叠度检查和影像质量检查，使用Pix4D软件来对数据处理分析，并根据大比例尺航测测图的特点，结合测区的地形条件，设置航线间隔和拍照曝光间隔，以保证航片有足够的重叠度。在能满足土地勘测定界测量精度要求之上，完成整个勘测区域航测任务仅用1人共耗时1.5天。
以往的勘测定界测绘，从前期测绘到后期数据处理，需要耗费大量的人力、物力和时间，尤其是在一些测绘面积较大的任务中，后期进行数据、图像整理，就需要花费数天甚至是几周的时间，这种测绘方法逐渐难以满足现阶段勘测定界测绘工作的需要。相比之下，使用eBee无人机航测辅助完成勘测定界工作，则具有诸多优势：在人员上，只需要1名航摄人员，负责设定航测路线，获取航测数据图像；1名数据处理人员，操作软件完成数据处理，生成测绘图像。整个工作在1-2天内就可以完成。在测绘结果的精确性上，eBee无人机搭载高清摄像头，正常飞行高度下的拍摄精度可以精确到10cm以内，完全满足了现阶段勘测定界测绘的要求。同时eBee无人机的抗干扰能力较强，基本不受雨、风等外部条件的影响，保证了测绘工作的持续性。当然现阶段eBee无人机也存在一些缺点，例如价格方面相对较高，但是总体而言，优势要比传统测绘更加明显。试验飞行证明这种飞行测量不仅能够满足勘测定界外业测绘精度要求，同时能节约大量时间，减少人力物力从而降低成本。
结语：目前无人机已经在测绘工作中得到了成熟运用，本文选取的eBee无人机经过实践证明具有续航能力强、拍摄精度高、操作易上手等诸多优势，能够满足勘测定界测绘等工作需要。测绘人员也要熟练掌握eBee无人机航测的操作要点和测绘流程，为勘测定界工作的开展提供技术支持。
参考文献：
[1]李国辉,段付婷,秦文静,等.eBee无人机航测地形图提高高程精度作业方法研究[J].资源导刊,2017(7):43-44.
[2]李德亮,李玉龙,刘涛,etal.无人机在松原市不动产测绘中的应用[J].地理空间信息,2018(9):51-54.
[3]陈立春.关于EBEERTK无人机在大比例尺地形图测绘中的研究与应用[J].城市地理,2015(18):246.
论文作者:毕加明1,修洪涛2
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/25
标签：无人机论文; 定界论文; 工作论文; 地面论文; 数据论文; 数据处理论文; 区域论文; 《科技新时代》2019年5期论文;