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摘要：近年来无人机航测技术得到了飞速发展，同时相关生产商和科研机构对航测平台及数据处理软件也不断加大研发，技术应用中存在的关键问题基本得以解决。在众多工程项目中，无人机航测技术正在逐步取代传统测量模式。但由于公路勘测中复杂的地形以及高精度的要求，增大了无人机航测的难度，在一定程度上制约了该技术在公路勘测中的应用。本文通过项目案例对其具体应用进行探究，具有重要的现实意义。
关键词：无人机；航测技术；公路勘测
引言
随着我国“乡村振兴”战略以及区域发展战略的实施，我国公路网规划建设不断加快。传统的常规测量技术，需要庞大的人员结构，而且作业周期长、劳动强度大，无法满足我国公路网建设的长远要求。低空无人机航测技术是结合无人机与摄影测量技术研究的最新成果，是传统测量技术的有力补充。由于具有机动性高，操作灵活，经济高效，适用条件受限少，生产维护简单等特点，可广泛应用于重大工程建设、灾害应急处理、资源开发利用、新农村和小城镇建设等方面，尤其在基础测绘、国土资源调查、土地利用动态监测、数字城市建设和应急测绘数据获取等方面具有广阔前景。
1 无人机航测技术概述
1.1 技术原理
无人机航测技术是在传统摄影测量技术的基础上发展起来的，它们的基本原理是一致的。它是以无人机作为摄影平台，搭载数码相机沿飞行航线对地拍摄像片，通过内业数据处理软件生产数字测绘产品。利用无人机航测技术可以制作各种高分辨率的数字正射影像图（DOM）和多种大比例尺数字线划图（DLG），还可以利用倾斜摄影技术进行实景三维建模。
1.2 作业流程
无人机航测作业流程包括接收任务，飞行前准备，航拍摄影，数据处理，成果输出与质检等，如图1所示。接收任务后，应了解测区的自然地理概况，必要时需现场踏勘，并收集和分析已有测绘资料，进行技术设计。飞行前除了做好软硬件各方面的准备，还应规划好飞行架次并布设航线，合理设置航高、影像重叠度等重要参数。无人机航测过程中，通过快拼影像等手段检查飞行质量。为将成果纳入到地理坐标系下并保证成果的精度，还需进行像片控制测量。外业数据获取完成后，利用专业软件进行数据处理制作各种数字测绘产品，并对产品进行编辑和质检等，最后提交合格的成果。
图1无人机航测作业流程
2 无人机航测技术的优势分析
（1）获取数据快速高效。极易获得所需的影像数据，而且设备简单，普通单反相机（非量测相机）即可胜任。（2）执行任务机动灵活。无人机航测技术具有设备轻便、运输灵活、越野能力强、对起降场地要求低、起降方式多样，受天气和场地影响小等特点，而且安装、调试、起飞作业便捷。（3）成果分辨率高。无人机航测影像分辨率可达0.1～0.5m，可满足高精度的应用场景。（4）运行成本低。无人机航测数据既具有传统航测数据的价值，又具有优于传统航摄的快速采集优势。无人机不需要大飞机那样的专业停机场和专业驾驶班组，极易开展生产作业。
3 工程案例应用分析
3.1 工程概况
本工程属于已有干线公路改造升级项目，起于嘉鱼县官桥八组，顺接武赤线陶家墩至官桥八组段沿现有武赤线改建，止于官桥镇石埠塘，接武赤线赤壁段，全长13.016km，按一级公路标准建设，设计速度采用80km/h，路基宽24.5m。项目任务要求生产7.8km2 1∶2000的DLG和DOM。为了确保工程进度，以最快的速度获得公路复杂地形测绘资料，本项目采用无人机航测技术。
3.2航测无人机选型
本次航拍任务采用Trimble UX5 HP固定翼无人机来完成。该机型以卓越的性能为采集航测数据提供了一个高效、安全、智能、超强数据采集的无人机航测解决方案。UX5 HP无人机通过集成高性能的GNSS接收机和高分辨率全画幅相机，获得高精度测量数据，影像分辨率高达到1cm GSD。
3.3 数据处理技术路线
为了对无人机航测技术用于公路勘测项目的系统精度进行检验，采用网络RTK技术获取测区内部分标志点精确坐标。这些点用作为无人机航测的像控点与成果精度的检查点。如前所述的航测作业流程，在外业航拍前，用专业软件规划飞行航线并检校摄影设备。外业数据采集工作完成后进行影像的优化选择，结合相机检校参数和POS数据进行影像预处理，排除模糊不清的影像并确认是否有漏拍区域。然后进行控制点刺点和空三处理。平差后，获得准确的测区影像空间坐标与姿态信息。最后用数字摄影测量软件系统进行生产作业，获取测区的DOM、DEM、DLG等数字测绘产品。
3.4 DOM和DLG生产
利用DEM数据和空三加密成果，对原始影像进行正射纠正，将其纠正好的单片进行拼接处理。对拼接后的影像进行检查，改正影像的拉花变形、颜色过渡、重影、同名点等问题，形成DOM数据成果。
在立体采集平台上进行DLG测图，保证其在符合精度的条件下进行地物及地貌要素的采集。立体采集后按规范进行外业调绘，由专业人员到现场进行补调定性。对于新增和遗漏地物还要进行现场补测和确认，从而保证成果的质量。
图2 成果精度检查
通过比对分析输出的成果和精度检查点数据，无人机航测技术完全能够满足高等级公路勘测需要，并可大幅提高工作效率，节约成本，达到了既适用又经济的效果。
结论
无人机航测技术并且凭借其独特的优势已经被得到认可，其不仅能够显著提高测绘工作效率，同时还能够提供高精度的测绘产品。本文通过对真实项目案例进行应用分析，可见无人机航测技术用于公路勘测完全可以满足行业相关标准要求，对于公路勘测工作的技术水平提升具有重要的意义，在公路勘测项目中可以加大对该技术的推广应用。
参考文献：
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论文作者:伍根1,黄利志2
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期
论文发表时间:2019/4/26
标签：无人机论文; 技术论文; 作业论文; 数据论文; 影像论文; 成果论文; 公路论文; 《建筑细部》2018年第20期论文;