摘要：传统测量方法在区域地形测量中不仅成本高、工作量大而且数据获取量存在局限性，不利于市场竞争。随着无人机的快速发展以及摄影测量技术的进步，获取地形测绘数据的手段趋于多样化。本文以景区规划地形测量为例，对区域进行低空无人机航摄，并对数据进行处理成图，经检查验收满足在工程中的应用。
关键词：无人机；区域地形测量；应用探究
1.引言
随着社会进步，传统测量方式，面临着效率低下，数据量不足、生产成本高等因素，并造成测量行业逐渐成为劳动密集型产业，进而加剧测量行业必须寻求新方法、新技术的发展道路。随着无人机技术的高速发展，以及摄影技术与GPS技术的成熟，低空无人机摄影测量在各个领域越来越引起测量人员的重视。本文以某景区地形测量为例，利用无人机的优势进行数据采集处理并进行分析、探讨这种方法应用可行性。
2.无人机测量技术概述
2.1无人机摄影测量系统组成
无人机摄影测量系统是通过软件技术以及硬件技术两个部分构成的：硬件系统是通过机载、无人机系统、监控、航摄设施以及地面站设备组成；软件系统式通过数据处理、航线规划、远程监控以及飞行控制等系统组成的。在地形测量过程当中使用无人机测量系统，不但可以在极大程度上推动航摄工作的进行，而且还可以协助测绘人员在最少的时间当中得到最大面积的区段实物，更高效的提高测量效率。
2.2无人机测量
在无人机的测量过程当中最为常见的对策包含全能法、分工法以及综合法：综合法重点是适用在某些较大比例尺的测量，要求具备平坦的地势，是单张相片的测量方式，把无人机摄影测量以及平板仪二者结合在一起，可以更为快速的得到地面测量点的高程以及等高线，还可以更为充分的融合得到的测量照片，进而更为精准地测量点的具体位置；全能法重点是使用在山地测量当中，利用在立体测量仪当中放入立体像的方法，进而形成地面几何模型，利用对于模型的测量确定平面的位置，并且最后得到地形测绘图；分工法重点是适用在丘陵地区地形的测量，分工测量法以及全能测量法有共通之处，都需要利用立体测土仪来对于点的高程、等高线，进而完成对于定性的测量。
3.无人机测量技术优势
3.1灵活机动性
无人机测量技术针对起降场地的规定比较严格，这是因为无人机本身的灵活性以及机动性所引起的。便捷的操作以及廉价的运行成本，在很大的程度上推动了无人机技术的广泛使用。无人机可以更好的结合预先设计的飞行航线，维持稳定的飞行状态，在很大程度上提升了拍摄精准度。通常来说，飞机的最高载油量为5kg，可以在50-1000m的高空持续航行16小时，高度的控制精准度能够达到10m。在该种情况之下，无人机可以设立出上百个地形测量点，而且在结束航点的测量之后，可以防止降落之后的再输入问题。
3.2优良的安全性
在开展测量工作的过程中对无人机进行应用无需相关科研人员与驾驶人员参与驾驶，这就在很大程度上防止一些安全隐患的出现。我国科学技术水平的不断提升，现如今，无人机已经对遥感系统进行了搭载，除了使无人机地形测量的能力得到了显著的提高，并且对于测量可靠性也有着明显的提升。
3.3影像的高分辨率
通过将精度比较高的数码成像设备安装在无人机上，能使得倾斜与垂直的摄影优势得以体现出来。而且，从低空飞行的角度来进行摄影，能够使不同的建筑物多面纹理影像得以良好的展现出来，如此一来，与遥感卫星相比，通过该方式获得的影像资料可靠性更高。
3.4系统成本及维护费用较低
无人机飞行平台和控制系统的维护成本不高，并且操作人员不需要考取相应的资格证书。无人机使用的碳纤维复合材料有较高的强度，维护非常方便。无人机影像处理设备在数据处理方面没有过高的配置要求，因此所产生的成本费用也就较低。
4.无人机摄影测量
4.1测绘航空摄影
测绘航空摄影是指在飞行器上安装航摄仪对地面进行摄影。目前能够承载高清航摄仪的飞行器，根据飞行高度主要可分为大型飞机、直升机、无人机等机载平台。无论是大型飞机，还是直升机作为航摄仪的载体，其应用范围局限性比较大，不利于民用市场竞争，而无人机技术的高速发展，促使了摄影测量的广泛利用。
4.2摄影测量原理
摄影测量是根据航摄仪对地航摄，在已知像片坐标和对应的物方坐标基础上，根据中心投影共线方程进行解算，求得像对6个外方位元素，然后即可对航摄影像进行立体恢复至物方坐标系。利用摄影测量，相比传统测量方式，具有不直接接触地面、获取信息量大、自动化程度高等优点。
4.3项目实施
（1）制定航摄范围
某景区占地面积约7平方公里，根据收集地籍资料，确定行政区域后进行坐标转换，在Google地球划定航摄范围。
（2）制定飞行计划
本次飞行根据无人机的特点，飞行区域地形特点进行摄区划分，划分原则遵循以下原则：
①分区界线与图廓线相一致。
②分区内的地形高差不大于1/4相对行高。
③根据景区内道路交通情况，以及飞机起飞条件进行划分。
（3）坐标控制系统
本次飞行控制坐标系采用1980西安坐标系，航摄前，在景区布设E级GPS控制点6个，均匀控制景区区域范围。控制点分布图如下图1。
6.在地形测量方面，无人机的应用前景
6.1有序调控相片
在开展地形测量工作的时候，无人机测量技术进行利用，其具有较高的精确性。如果在导航系统中将无人机测量获得的数据进行融入的话，其就会具备定位的功能，在全世界的范围内进行应用。与导航的指引相结合，能够在数据换算中进行应用，并且能够通过一系列的数据换算对需要测量的地形的特性进行获取。另外，还可筛选相片控制点来对方位进行设置，对导航体系进行利用来检测相片的控制点。与外业流程相结合，一般来说，控制点是初始的定位，相关工作人员仅仅需要在便于测量的路径内对其进行设置，并对有关的参照物进行添加，则能将总体架构之间的关系充分的描绘。
6.2空中三角的测量
通常来说，在测量模型、衔接航带中对于空中三角测量的应用是比较多的，开展测量工作并对像控点进行调试进而对方位进行确定，能够使测量工作的精准度得以极大的提升。无人机的航拍往往会受到多方面因素的影响，所以会存在一定的拍摄死角，对此，可以采取有效的措施，比如补充测量，通过对两次的拍摄结果进行对比，发现问题并对其进行改正。
7.结语
某景区开发是政府对农村扶贫开发项目，投资的资金有限。在有限资源下完成景区规划地形测量，是本次设计任务需要考虑的。无人机技术的成熟，使得摄影测量航摄载体成本极大的降低，GPS-RTK实时高精度测量解决了摄影测量中实时外方位角元素。经实际应用总结，低空无人机航空摄影在区域地形测量生产成本低、效率高、数据量大、相对精度高，能够满足工程需要。
参考文献
[1]顾洁.无人机航摄在农村土地承包经营权确权登记颁证中的应用--以凤阳县为例[J].测绘通报，2016（02）.
[2]蔚广鑫，等．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（15）.
[3]王妍，孔祥仲，贾世真，刘辉.无人机航空摄影测量系统在农村土地确权中的应用[J].测绘与空间地理信息，2015，38（08）.
论文作者:刘玮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/11
标签：无人机论文; 测量论文; 地形论文; 景区论文; 技术论文; 系统论文; 数据论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;