（核工业西南勘察设计研究院有限公司，610000）
摘要：针对大比例尺地形图测绘，在简单介绍无人机摄影测量技术路线和作业流程的基础上，结合实例，对无人机摄影测量测绘进行深入分析，并通过成果检验得出该测绘方式合理可行，值得参考借鉴的结论。
关键词：无人机测量；大比例尺地形图；地形图测绘
在我国社会经济不断发展的进程中，需要测绘技术手段提供保障服务。对面积较小但比例尺相对较大的地形图进行测绘时，采用传统方法不仅工作量较大，而且精度等已经无法满足实际要求。同时，近几年，无人机以其独特优势逐渐在测绘领域得到广泛应用，表现出激动灵活、准确灵敏等优势，将其应用在大比例尺地形图测绘中是具有重要现实意义的。
1无人机摄影测量
1.1技术路线
无人机是航空摄影测量平台，用于获取目标空间数据，具有很高的分辨率，在3S技术支持下实现集成应用，具备实时观测，并对空间数据进行快速处理的功能。通过对无人机具有的快速起飞等显著特点的应用，以及各类设备的搭载，能获取清晰度极高的影像和拍摄点有关的参数信息，采用空三软件，还能实现拼接、匹配与平差，得到多种比例尺图像及高程模型，如果要获取DLG图，则能实现立体测图，通过对相关软件的应用生产指定DLG，同时达到基本的入库要求[1]。
1.2作业流程
摄影测量作业按以下流程进行：测区实地踏勘，收集相关资料→技术设计→航空摄影测量→影像控制测量→航空三角测量→测量数据采集→质量控制与成果检验。
2应用实践
2.1基本概况
以某城镇的1:1000地形图测绘项目为例进行分析，项目所在地区为丘陵地带，地形对无人机摄影测量有利。该项目摄影测量总面积在35km2左右，将地面分辨率确定为15cm，测绘任务以摄影和生成DEM及DOM等为主。项目所用平面坐标系统选择独立坐标系，而高程基准选择国家高程基准。
本项目主要采用Cloub-AT Ver.1.0软件进行测量和DEM及DOM等的自动生成，该软件主要具有以下特点：（1）既能对传统数据进行处理，又能对无人机航拍得到的影像数据进行处理，可完成空三解算；（2）可对海量数据实施自动处理；（3）具有自动匹配功能，且匹配结果准确，在空三加密时，速度极快；（4）对系统的硬件配置没有太高的要求，使用普通PC机即可完成空三计算；（5）处理后的数据能直接用于立体测图过程；（6）可对无人机搭载的相机进行检校，不仅能加快作业效率，还能节省过去用于人工检校等方面的费用[2]。
2.2航飞情况
本项目所用无人机类型为“天巡”，其满载状态下的续航时间为70min，最大时速为75km/h，可载重2.8kg，搭载的摄影仪为像素达2430万的数码微单相机，并配以20mm的定焦镜头。当该无人机的飞行高度为300m时，飞行面积、地面分辨率和成图比例尺分别为1.8km2、0.11m和1:2000；当无人机的飞行高度为250m时，飞行面积、地面分辨率和成图比例尺分别为1.6km2、0.09m和1:1000；当无人机的飞行高度为200m时，飞行面积、地面分辨率和成图比例尺分别为1.4km2、0.08m和1:1000。
无人机此次飞行的时间确定在风向较为稳定且风速相对较小的中午，这样能保证航拍质量。本次共飞行40余km2，包含43条航线，拍摄航片共1153张。
2.3控制测量
从航飞情况可知，本次飞行共包含43条航线，在测区中共布置115个像控点，现场用木桩进行标示。
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（1）像控点选择
在测区中根据地物情况广泛寻找与影像同名的所有地物点，通过检查确认无误以后，在影像相应位置标注出点位，点位的误差与直径都要控制在0.1mm以内。
（2）像控点整饰
于影像指定控制点进行点名和点号的标注，同时在背面进行记录，说明标点位置等详细情况，为后续测量工作做好准备。
（3）像控点测量
由NBCORS实施观测，高程及平面控制点及其周围基本控制点最大中误差应控制在0.1mm以内（图上）。
2.4三角测量
对于三角测量，主要使用SouthUAV，利用这一软件对控制点实施加密解算，以此得到精度相对较高的点。
（1）相对定向
其标准点残余上下视差限差应控制在5u以内，而检查点应控制在8u以内，各匹配点的实际分布应保持均匀，数量应达到200个以上。
（2）绝对定向
对于基本定向点，其残差控制点和多余控制点对应的不符值和区域网之间的公共点较差应控制在规范要求的限度之内。
2.5相关数据采集
在数据采集方面，需要用到立体测图软件，对加密成果模型进行直接导入，并进行模型的匹配与编辑，以此得到数字化的高程模型，即DEM。正射影像要实施影像调色及拼接，以此得到数字化的影像图，即DOM。在此基础上，利用专业测图软件获取具有符号化特征的DLG。通过以上方式完成所有地形图[3]。
2.6无人机倾斜摄影测量野外观测要求
共观测两次，每次需采集30个历元，采样间隔为1s。观测时不得在接收机附近使用手机和对讲机，如遇雷雨，则应停止观测，同时将天线取下，避免雷击。在野外对两次观测结果进行对比，较差一般不能超过5cm，若不满足要求，则应进行一次加测。每天的观测任务结束后，及时向计算机传输数据，避免丢失，同时进行备份，安排专人负责保管。
2.7质量控制与成果检验
在本次航测中，开展了严格的质量控制工作，在测区实地进行检测的数量为15幅，约占总数12%；在野外进行巡视的数量为20幅，约占总数16%；平面误差在4.1-31.5cm范围内，每个地物点的最大中误差都小于规范提出的要求；而高程误差在3.1-21.1cm范围内，符合规范提出的限差。通过现场质量检查人员的仔细检查与严格验收，认为本测区全部产品均为合格，最终确认此次航测作业取得成功，质量可以达到优良的水平。
3结束语
综上所述，采用无人机进行摄影测量是一项全新的数据采集方式，具有传统测量方法难以比拟的优势，经实践可知，这一方式在精度方面可以满足1:1000地形图测量要求。伴随无人机技术不断发展和进步，利用无人机进行航测的成本已经和传统方法十分接近，表现出良好的应用前景，在将来的地形图测绘中必定得到广泛应用。
参考文献
[1]胡黎霞,王建军.无人机航空摄影测量技术在大比例尺地形图测量中的应用[J].西部资源,2017(03):153-154.
[2]刘欣阳,孟祥熙,杨明辉.无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用[J].科技传播,2014,6(06):136+127.
[3]王湘文,于启升,王雅鹏.无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用[J].地矿测绘,2013,29(01):34-36
论文作者:邓亮
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年6月上
论文发表时间:2018/11/21
标签：无人机论文; 测量论文; 比例尺论文; 地形图论文; 高程论文; 作业论文; 影像论文; 《新材料·新装饰》2018年6月上论文;