摘要：无人机航空摄影技术是近年来伴随着无人机户外运动兴起的，一种新生的拍摄技术，十五年来发展速度十分惊人。也为地形测绘人员带去了新的工作思路，依靠专业的无人机设备进行拍摄，再配合遥感、三维建模等等技术，可以为地形测绘带来新的工作模式。本文将结合无人机航空摄影的优势和问题，来简单分析无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用。
一、无人机的优势
（一）灵活性
无人机是一种灵活、简便的机械，无人机驾驶员可以站在一定范围以外控制无人机，飞到测量人员不能或者不便到达的位置进行地形拍摄[1]。目前就市场上的无人机而言，最大飞行距离可以高达250米，这个数值既是垂直方向上的距离也是水平方向上的距离，一般而言，可以应付绝大多数测绘需求。
并且无人机自身带有重力平衡装置，始终能够保持与地面平行，随着技术的改进，无人机摄像头的像素和品质都在提升，再加上无人机普遍携带的云台装置，可以有效提高拍摄照片的质量和精度，能够表现更加丰富的地形细节。
（二）便捷性
无人机的便捷性是与传统航拍飞行器相比的，7公斤以上的无人机机翼多半具有折叠功能，可以较为轻松地放进行李箱内，不论是机身的重量还是携带的便捷度，都要比一般航拍飞行器轻便。且无人机对照片的后期处理也较为方便，从拍摄到成像基本是一键式的，可以跳过许多中间的图像处理环节[2]。
（三）可靠性
就目前的无人机市场份额而言，我国在无人机研发领域是属于全球领先的，我国的无人机品牌DJ（大疆）占据全世界无人机市场份额的75%，走在无人机研发领域的前沿，不论是技术的创新还是无人机的品质都十分可靠，并且有一套完整的售后服务体系，包括保险赔偿、坏机维修等服务，进一步减少了无人机投入使用的后顾之忧[3]。
二、无人机使用存在的问题
（一）天气问题
无人机比传统的航拍飞行器便捷灵活，重量也降低了一个等级，但是相对的，它的平衡性也会较差，在遇到强风和下雨天气时，应对能力会有所下降，无人机会产生摇晃，照片的精度也会随之下降，也给操纵者带来一定的操作困难，所以无人机测绘技术也有一定的天气局限。
（二）技术要求
无人机是一种新型技术，由于无人机的购置成本高，在飞行训练过程中，也存在机体损坏成本和人员训练成本的支出，所以无人机技术是一种学习成本较为昂贵、人工成本较高的技术[4]。
目前无人机领域还没有国家发行的专业等级证书，较为权威的是AOPA资格证，也是目前无人机应用领域在公共项目中必需的资格证，这也对无人机驾驶员提出了更高的技术要求和学习要求。
（三）安全问题
无人机的安全问题主要来自两个方面，一个是对人的。
无人机是一种危险系数较高的技术，螺旋桨转动时所产生的动能能够对人体造成损伤，且飞行过程中，受人为或外力多种因素影响，可能产生无人机失控、信号丢失的问题，俗称“炸机”，炸机对人带来的最主要的危险是撞击驾驶员，造成损伤。
另一种危险来自于无人机失控丢失，在湖南就发生过一例科研人员使用无人机进行测绘工作，无人机信号丢失坠机火车铁轨，造成当地铁路运行暂停的事故。
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（四）续航要求
无人机是靠电池运行的，体型越大的无人机单块电池能保障飞行持续时间就越长，无人机的续航能力就越长，一般来说无人机的驾驶员会准备多块电池，但是多块电池加起来的续航总时间也在两小时以下，所以在进行测绘工作时，要保证电池能够轮流充电蓄电，在没有良好的充电条件时，最好带够所需的电池[5]。
三、无人机测绘技术的实际应用
（一）图像的获得
在遇到难以勘测的测绘地形时，可以使用无人机测绘技术。
挑选阳光晴朗，风力低于3级的天气环境开始起飞任务，无人机驾驶员要选择一个较为合适的起飞平台，因为无人机的飞行距离呈现正方形的，前后均有最大距离，如果需要测绘的地区范围较广，驾驶员则可以挑选测绘地形的中间位置开始起飞。无人机起飞和降落都需要一个较为平缓的平台结构，在起飞之前，驾驶员要进行多项检测，无人机机身是否完好的检测、遥控器信号的检测、无人机信号的检测、显示装置信号的检测、电池电量的检测等等，有条件可以进行试飞，确保在飞行过程中无故障。
无人机驾驶员在飞行过程中，严格按照测绘所需的流程和要求来进行图像的拍摄，在飞行过程中随时调整无人机摄像机的视角和镜头，注意图像的清晰度和曝光度等等参数。
（二）图像的拍摄
在无人机的拍摄过程中，可能因为信号干扰、无人机移动速度过快或者强风天气等问题，带来照片画面的拉伸、变形甚至是模糊。这就要求无人机驾驶员在拍摄的时候，要做好无人机的定点工作，当无人机到达拍摄的地点时将其调整到自然悬停的状态，再进行拍摄，且要做好定点分布的工作，选择合适的角度和高度，确保拍摄无死角。
无人机也有摄影功能，在进行测绘时，如果有视频素材拍摄的要求，则更需要驾驶员保障拍摄的连贯性和信号的稳定性，操纵无人机进行平稳推进，把握好无人机镜头的转速和转向。
（三）拍摄数据的处理
无人机的行进方向和行进位置是可以在显示器的地图上获得的，将无人机拍摄的照片与拍摄地图相结合，就可以形成连贯的测绘地图。
目前无人机的拍摄技术仍然要和人工相结合，在拍摄过程中，测绘人员要加强与驾驶员的沟通和合作，不断寻找高效的沟通方法和沟通渠道，使技术与技术之间能够融合和对接，也能够减少在后续图像处理过程中的障碍。
四、结语
早在2006年就已经出现了无人机摄影技术在测绘工作上应用的构思，随着无人机技术的突飞猛进，无人机的功能越来越多，安全性越来越高，在工业领域的应用越来越广泛，无人机大规模取代传统航天飞行器的未来也有可能到来，虽然目前无人机的应用还有较多需要克服的问题和障碍，但随着科研创新和技术迭代，无人机在测绘领域的实践将会有更多应用。
参考文献
[1]郑小兵,郑彦春,张红军,etal.无人机摄影测量技术用于电力勘测工程的探索和设想[J].电力勘测设计,2016(6):22-24.
[2]无人机航拍测绘技术在农村土地利用规划中的应用研究——以江西省石城县洋地村为例[J].江苏农业科学,2016,44(9):416-421.
[3]蔚广鑫,洪建胜,王伟斌.无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探[J].应用海洋学学报,2017,36(1):143-149.
[4]郭虎.浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(10):196-197.
[5]余达平.无人机摄影测量技术在线路工程勘测中的应用研究[J].低碳世界,2017(22):278-279.
论文作者:宋默1,张宇驰2,李文峰3,李江鹏4
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
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