测绘工程中无人机摄影测量技术的应用实践

陈 伟，文志波

（江西省地质矿产勘查开发局赣西地质调查大队，江西 南昌 330000）

随着科技的发展，航空摄影技术也越来越成熟，该技术不仅在军事领域得到了广泛的应用，在人民工作生活的其他方面也得到了广泛的应用。随着航空摄影技术的成熟，相关研究人员提出了无人机摄影技术，该技术主要是使用无人机，对需要测绘的区域进行摄影，提取摄影数据，完成测量。UAV是无人机的通用名称，无人机最早出现在1920年代，作为训练目标而使用，但随着技术的进步和应用需求的扩大，该技术逐渐应用在测绘工程中。在研究人员的不断努力下，传感器的精度不断地提升，因此无人机测绘技术的精度也实现了质的飞跃，在各个领域中发挥着不可替代的作用，也为长期、大规模的数据采集提供了保障。因此研究了无人机测量技术在测绘中的应用。

1 测绘工程技术发展现状

测绘工作是建设项目正常建设的前提和基础，对施工效率和施工点选择来说十分重要。测绘业务的顺利开展，也影响到了工人的安全，准确、高效、顺利地完成建设项目测绘工作，是建设项目的发展基础，因此需要保证建设项目顺利安全地实施。测绘技术的发展和应用对我国工程建筑来说十分重要，随着计算机网络、智能机器人等现代技术的应用发展，测绘技术也在不断创新和发展。现代测绘技术研究中心利用了计算机网络、智能机器人等技术的智能化和高效化，极大地避免了现有测绘技术的不足，测绘技术逐渐实现高效化、现代化、机械化结合，结合后的测绘新技术可以更准确、更高效地完成测绘，对保证建筑工程施工安全来说十分重要。

测绘技术伴随着计算机技术和机器人技术向智能化、机械化方向发展，对传统产业结构产生重大影响，也极大地改变了经济发展方向，开创了一条新的道路。加快了中国经济发展和现代化进程，为现代测绘技术的发展提供了新可能和新方向，与传统测绘技术相比，现代测绘工程的测绘方法主要是GPS、GIS、RS，随着测绘技术的成熟，在其他领域也逐渐得到了应用，也有了新的发展渠道。现代测绘技术能通过互联网等方式进行多重备份和存储，有效防止因纸质信息传输造成的信息传输不准确和信息传输缺陷。但是，我国测绘技术仍存在较大问题。

测绘工程是由多个项目组完成的，即测绘由专业工程师完成，具体工作由施工人员完成，后续检查交由专业检查员，上述人员合力完成一个测绘工程。但由于员工自身情况、不可抗力的影响，以及各部门之间缺乏顺畅的沟通，即使完成了工作，工作质量也未必高。专项检查机构是保证测绘工作质量的重要手段，但在机构检查过程中还存在以下问题。一是检验人员素质参差不齐，在检验过程中很容易只看到表面，很难发现真正的问题。其次，检查方式不够公开透明，很多检查人员受贿，不进行公正公开的检查。当出现上述情况时，就会出现测绘质量难以保证的情况。

2 测绘工程中无人机摄影测量技术应用

2.1 像控点布设

使用无人机进行摄影测量时，应注意影像控制点的放置。只有经过科学计算，合理布置影像控制点，才能更好地完成测量任务，最终应该得到一个比较清晰的图像，图像控制点布设后可以捕捉清晰的图像，更容易作出正确的判断，为后续的无人机测量做准备。图像控制点通常设置在靠近路径的位置上并与侧面保持合理距离，像控点布设有两种方法，即四角法和八点法，布设示意图如下图1所示。

图1 像控点布设示意图

由图1可知，a图代表四角法，b图代表八点法，布局时还应注意影像控制点周围的环境，选择地形相对平坦、起伏较小的区域进行布设。由于无人机摄影的最终目的是帮助工作人员清晰准确地捕捉测绘地区的关键信息，因此在部署过程中需要设置关键位置控制区，从而完成无人机摄影测量的前期准备工作。

2.2 航线设计

无人机摄影测量的前期准备工作是测绘的关键点之一。由于最终目的是完成某地区的测量，因此，在测绘时不能让无人机处于自由飞行的状态，必须根据实际情况合理地计算和选择航线。选择航线最重要的是根据被测项目的实际情况和测量的重点来设计合适的飞行航线。因此，在设计路径时，必须根据自己的情况选择最快、最清晰、最有序的拍摄路径。同时，要适当避开斜坡、洞穴、瀑布等可能对无人机测绘造成不利影响的区域。

在设计航线的过程中，要注意无人机的飞行高度，只有选择一个适合拍摄的中间位置才能进行清晰准确的拍摄。还需要注意路径节点设置。需要达到对围绕的路径网络部署的效果，才能实现高效测绘，只有经过科学计算并选择正确的路径，才能更好地控制无人机，更好地完成测绘工作。

2.3 补测

无人机测绘不是万能的，按照现有的科技发展水平，无人机依然不能实现无盲区拍摄，在拍摄过程中，经常出现拍摄盲区，这种盲区的产生在目前的技术背景下是不可避免的。因此，工作人员在进行测绘时，应注意对测量盲点地区的补测，根据实际情况分析盲点的位置，在此基础上必须结合当前的测量结果，重新排列测量点并再次测量。通过检查盲点位置，弥补之前测绘的不足。如果在测绘时，出现了多处无法实现测绘的位置，可以使用人工测绘来弥补无人机测绘的盲点。只有这样，才能更好地将人与智能结合起来，完成测绘任务。

2.4 三角测量

在进行一些特殊地区的测绘时，如地形测绘、高程测绘等，需要航拍进行测绘，这就需要将最新科技与无人机测绘过程相结合。事实上，工作人员在测绘时可以将无人机测量技术与定位系统相结合。为了进行更好的测量，需要根据定位系统建立摄影路线，并额外获取目标区域的地形数据。

在测量过程中，无人机可以实时记录和传输测量数据，从而科学合理地排列测绘图像。为确保无人机测量数值的准确度，可以根据实际情况合理要求工作人员进行三角测量。即将定位系统传输的地理特征与地面测量仪器的测量结果和无人机拍摄的图像进行有机结合，从而保证测量数据的准确性。

2.5 立体采编

随着新时代的到来，人们对测绘工程的准确性要求越来越高，已经从单纯的地表测绘发展到地形地貌等指标的综合测绘，这种测绘方法被称为立体采编，立体采编需要搜集和整理测试区域的地理环境和地质信息，这就需要在无人机摄影测绘过程中采用三维技术进行编辑。

测量时，测绘人员首先需要通过计算机计算合适的参数，以保证无人机测量过程中地平线的稳定性和测量精度，参数计算后，再结合适当的地面勘测和绘图信息来执行全面光洁度计算。只有这样，才能在保证测绘信息准确的基础上，对测量情况进行三维编辑。在复杂地形的测量中，无人机必须根据实际情况对整个外部环境进行扫描，并通过参数设置对采集到的数据进行处理和校正。同时，要对测绘人员进行适当的重组，最后整合在一起，完成测绘任务。

3 应用实践

3.1 工程实例

选取某工程，应用传统的测绘技术和无人机测绘技术进行实践，调查可知，该工程在施工时形成了4个深坑，现在需要填埋，因此，需要在项目范围内绘制高精度地图。由于工程区地形复杂，坡度陡，坑也较深，人工测量风险较大，施工周期长，因此，在实践中采用无人机摄影测量技术和传统的测绘技术对10个点的高度进行测量。在勘察准备阶段，需要调查拍摄区域的气候环境，避免测绘误差。

3.2 实践结果与讨论

分别使用传统的测绘技术和无人机摄影测量技术检测工程深坑处10个危险区域的高度，检测结果如下表1所示。

表1 实践结果

由表1的高度检测数值可知，无人机测绘技术测量的高度与实际值的差距最小，因此该技术具有精度高的优点，除此之外，该技术还能实现定向分析，节省了人力物力资源。

4 结语

综上所述，随着科学技术的不断进步，工程对测绘的要求也越来越高，在这种情况下，必须跟随实际发展的步伐进行适当优化，因此，应将无人机摄影测量的数据应用到测绘工程中，从而更好地完成测绘任务，除此之外，测绘技术人员还需要积极分析无人机摄影测量技术在使用中的问题，不断进行改进，提高测绘作业的准确性，积极进行实践，为实现高精度测绘作出贡献。