摘要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的工程建设取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。工程测绘是工程建设前期工作当中的重要组成部分，只有做好工程测绘工作，才能对工程建设的质量进行有效的保证。随着科技的进步以及行业水平的提高，传统的测绘技术已经难以适应如今工程测绘工作的需求，而新兴的无人机航拍技术凭借着自身的优越性，得到了越来越广泛的应用。本文主要针对无人机航拍在工程测绘中的应用进行研究与分析。
关键词：无人机技术；测绘工程；应用
1 无人机航拍技术概述
1.1无人机技术
无人机航拍技术发展的前提是无人机的出现。无人机，顾名思义，是一种不载人的航空器，主要包括固定翼型无人机、无人驾驶直升机两类。之所以可以实现无人驾驶，是由工程师在地面上通过无线电遥控设备操控机载计算机程控系统而进行的。无人机的出现，一开始主要是为了开展有人飞机不宜执行的任务，如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。经过几代产品的更新，无人机由最开始的主要是在军事上的应用后来逐渐发展到用于作战、侦察及民用遥感飞行平台、农业生产等多个领域。在工程测量中运用无人机，能够有效解决小面积低空摄影存在的问题。无人机的实际操作使用步骤主要包括以下几个方面：野外像控点的布设和测量、取得测区资料数据、内业空三加密以及数字测图。
1.2机载遥感设备
要让无人机航拍得以实现，除了无人机这个“空中平台”外，还需要能够获取信息、处理图像信息、并能够按照一定的精度要求制作成像的机载遥感设备，这些机载遥感设备都具有体积小、精度高、储存量大的优点。当前使用的主要有高分辨率CCD数码相机、红外扫描仪、磁测仪等。根据不同类型的遥感任务，选用不同的机载遥感设备。目前，制造的数字航空测量相机已经可以达到很高的像素，能够在航拍时，同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片。此外，科学家们为了能够提高遥感飞行的效率，还同过使用多台哈苏相机进行组合照相。这些机载遥感设备不仅仅能够对工程的静态、物理几何结构，还可以进行一种动态地全过程监测、把握实时的微小变化、通过对观测结果的比较分析，从而对即将出现的问题进行预防、防患于未然，同时能够对物体未来的发展变化趋势进行预测。
1.3无人机影像处理流程
无人机利用机载遥感设备获取影像资料以后，根据POS相关数据，自动建立航带内与航带间的拓扑关系系统网，航带规划设计包括单次航飞时间设计、航飞架次设计和航带带宽划分。而测区范围的规划，首先要设定测量区域最大外接矩形，得出测区四角标注之后，计算航拍次数。根据控制网布设GPS控制点去构建目标区域控制网，根据典型地貌特征点的选择、对测区现场进行均匀布控。然后根据主点坐标、对称畸变参数和CCD非正方形比例参数进行影像比例的纠正。第二步骤，根据区域网平差计算、加密点物方空间坐标解算、影像的外方位元素，计算空中三角测量。最后，进行DEM数据匹配，即进行多模型、多重叠DEM匹配、采集，以测区为单位创建像对正射影像。随后生成DOM成果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2 无人机技术与其在测绘方面的应用优势
2.1应用范围广、宏观性强
无人机航拍技术不仅可以实施高空间、大范围的实时监测，同时还可对近低空间与较小面积的区域进行精准监测；除此之外，利用无人机遥感监测，可实现多架、多次同时监测上万平方公里的区域，进而利用多光谱分析，便可获得大面积测区范围内的各项监测信息，并将其与传统点信息结合后，进而可以获得整个监测区域的完整信息。对于监测区域具体情况的宏观展示，利用三维仿真模拟技术便可实现，同时可为相关部门的决策提供参考与便利。
2.2处理效率高
相比于高分辨卫星影像，无人机航拍影像的分辨率更高，其可精确至10～50cm范围内，与此同时，无人机航拍对于数据采集速度更快，效率更高。
3 无人机航拍技术在工程测量中的应用
3.1 规划航线与测量范围
一般情况下，无人机的飞行时间都不会超过1h，再加上无人机的起飞和降落的时间，留给拍摄的时间不会超过50min，因此，必须要控制好航拍时间，防止无人机因能源耗尽发生坠机事故。在保证拍摄质量的情况下，想要将拍摄时间控制在50min内就必须要规划好航线。同时，为了航拍数据的完整与测量结果的全面、准确，需要对整个工程区域内需要进行测绘的地区进行规划。在当前的工程中，最常见的方法是将需要进行测绘的区域划分为两边等距的、长条状的小型区域，并在划分后的区域的4个角上分别放置特定的标记，然后再根据工程中选用的无人机的飞行时间、航行距离以及飞行速度等因素规划整个航拍的路线，设计航拍的流程。
3.2 建立测量区域控制网
为了能将测量测绘工作进一步细化，需要建立测量区域控制网。以前，某市的电力工程中曾用到了无人机航空摄影测量技术。首先需要根据测量得到地图的规格建立规模与之相当的控制网，并在该控制网的涵盖范围内设置好GPS坐标点，以此为依据建立三维坐标系，将该区域中各个点的方位用坐标系内的坐标点表示出来，从而降低后期的数据处理的复杂度。在这个过程中必须要注意的是核对好各点的坐标，确保无人机航路的正确合理，从而提高航拍的效率。
3.3 无人机航摄影像数据处理
（1）影像比例纠正（CCD畸变系数β）
与影像的坐标不同，相机坐标测量需要提前纠正影像的畸变差。而需要进行纠正的相关参数包括主点坐标（I0，J0），对称畸变的参数（K1，K2），非对称畸变的参数（P1，P2），CCD非正方形比例系数α以及CCD非正交性畸变系数β。
（2）DEM数据匹配（正射影像）
通过对该模型进行正射投影，即可实现DOM。就目前来看，在这一环节的处理中PixelGrid软件是应用最为广泛的处理软件。由于PixelGrid软件能够自动进行采集与匹配那些拥有多模型、多重叠特征的DEM栅格数据，能够有效地确保测区上方DEM点位全部切准地面的特性。勘测单位可以将一个测区作为一个单位，这样创建的像对正射影像，就是整测区像片生成正射影像，这也是该软件应用如此广泛的重要因素之一。
参考文献
[1]毕凯，李英成，丁晓波，刘飞.轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势[J].测绘通报.2015（03）.
[2]李晴晴.无人机摄影测量技术在数字化地形测量的应用[J].电脑知识与技术. 2013（35）.
论文作者:耿枫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/23
标签：无人机论文; 测量论文; 遥感论文; 航拍论文; 区域论文; 技术论文; 畸变论文; 《基层建设》2019年第4期论文;