试析无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

摘要：随着科学和计算机技术的不断发展及广泛的应用，无人机航空摄影测量也成为了地形测绘的重要手段。无人机航空摄影测量技术不仅弥补了传统测绘的不足，实现了三维测绘的同时也确保了地理信息数据采集的时效性，为大多数的地形测绘、工程测量和相关领域提供了一种高效、快速、技术灵活的测量技术，本文对无人机航空摄影测量技术进行了研究分析，并阐述了无人机航空摄影测量技术在地形测绘领域的应用情况，以供参考。

关键词：无人机；航空摄影测量；地形测绘；应用

1简述无人机航空摄影测量技术

从原理上分析，无人机航空摄影测量的流程较复杂，首先是需要根据工作性质选择无人机的种类，并对数据信息进行收集，做好调试工作，设计无人机航空摄影的线路，尤其是要在不影响测量结果的基础上选择最佳的方案，这样才能減少外业人员的工作量。此外，进行低空拍摄时，需要严格按照像控点的分布情况来进行数据的获取及数据的整理与处理，最后还需要进行成像控成果的处理，对结果进行质量检查，获得最终的信息数据。无人机具有灵活性及拍摄范围大的特点，其的应用能够进一步解决小面积低空摄影测量所存在的问题，而且还在一定程度上快速获得影像。在近几年的快速发展下，无人机航空摄影测量备受关注，尤其在应用无人机进行地形测绘的时候，该应用主要涉及到了四个步骤，分别是进行野外像控点的布设、获得测区的影像数据、内业空三加密及数字测图，其中，内业空三加密占据了重要的地位，一般包括了影像的记录、影像加密等。

2无人机航空摄影的流程

通常，每组需要3-5人，设备需要带2套，其中，1套备用，另外配备一辆汽车就可以开展工作。飞行完成后对数据进行检查，数据合格后，可进行后续的数据处理工作。作业流程如图1所示。

3航空摄影测量技术在地形测量中的应用

3.1在航空摄像测量中对像片的控制测量

利用航空摄像测量的技术对该地区的地形进行测量时，在像片控制测量方面的主要目的是要把航空拍摄的资料和全球定位导航系统的导航定位信息进行互相结合，进而利用航空拍摄的资料与地面的测量数据进行关系换算，达到实现该地区地形的真实地形特征的目的，在必要时可以把情况进行反应并记录。航空摄像测量在进行的过程中，运用对像片控制点进行特殊的设置和分布，再通过导航系统运用有关的测量技术，实现对像控点控制的测量区域地形进行全面、准确的测量，在像控点测量过程中，在进行测量某些外业控制点时，一定要注意定位操作。通常，把像控点中外业的控制点设置在道路的拐角或斑马线上，切记一定要将其放在拥有明显的特征和参照物的地点，在对其进行测量时，一定要绘制各控制点的点之记，同时也要绘制他们整体的位置关系，以便日后的测量工作的进行。

3.2航空摄像测量中的空中三角测量

空中三角测量是最常见的测量距离的方法，在航空拍摄过程中，使用航空数码摄像器材进行空中三角测量可以精确的测量出地形的具体位置。不需要人工对航拍所得的数码影像进行内部设置的操控，无人机自身有科学合理的系统设置，能够自动完成所需关键数据计算分析。编写空中三角测量程序的时候，要求能对数据进行快速处理，在人为选取像片控制点时，应注意点数分布合理，尽量均匀分布在测绘地区，通过人工选择连接点来保存一定的数据，然后分别对测量模型和测量航带进行连接的工作，再利用空中三角测量进行计算，将计算得到的连接点和像控点满足地形航空摄影的测绘比例要求，才能保证测绘地形的准确性和完整性。

3.3航空摄像测量时，立体采编的测量

在通过上述的测量步骤后，紧接着要对地形情况测绘时的内业立体信息的测量进行统一采编。在利用无人机拍摄测量地形的过程中，一定要确保采集各线状地形结构和物体线节点数据的准确性。从而提升内业立体采集信息的准确度。但是等高线与水涯线一定要用手绘的方法完成采集。在对该区域内的房屋结构信息测量处理时，一定要找准房屋结构的屋顶边缘部分，然后再通过外业测量，对房檐测量的结果进行纠正，运用自动化直角完成对房屋测量结果的改正。对那些测量不到的部分和位置，一定要做好相关标记，方便以后外业进行采集与测量，进一步确保该地形特征的测量完整。

3.4外业补测的操作

无人机航拍测控有诸多便利精密的优点，但是有些地理位置隐蔽或者地域性死角是无法被航空摄像捕捉到的，着时候需要进行人工的数据补测，而且为了验证航拍信息的准确性，确保无人机没有发生技术故障，在外业补测时，测绘人员也会对随机选取一些航拍区域进行地形测绘信息采集，进行对比，确保所有的信息准确性与完整性。

3.5数字线划图工作分析

在数字线划图工作中，需用到VirtuoZo全数字摄影测量工作站，基于AtuoCAD2006的CASS大比例尺版图形编辑软件环境下进行相关数据的编辑工作，在线划地形图数据提交过程中，需确保其格式为DWG格式。而且，在数字线划图工作期间，需要注意：①测图前，需构建与之对应的数字地面模型，即定向。由于在此项工作过程中，是采取人工及自动交互操作的方式，因此会存在一些误差。所以作业工作人员有必要在操作过程中提高警惕性，根据操作流程认真操作，使误差控制在允许值范围内；②确保定位的精准性，每一个要素均需要给予正确的颜色、线型以及代码等；③加强测图工作人员的培训，使地物以及地貌人工采集的误差得到有效控制。此外，因受到立体模型影响而被遮挡的要素，需通过外业完成相应的补测工作。

4结语

总之，无人机航空摄影测量在地形测绘中已经得到了广泛的使用。无人机航空摄影测量能大幅度提升测绘工作的质量和效率，有利于相关部门及时掌握国家土地资源的动态信息，是充分发挥测绘工作对国民经济发展的有力保障。

参考文献：

[1]李兵，岳京宪，李和军.无人机摄影测量技术的探索与应用研究[J].北京测绘，2015（1）：1-3.

[2]卞威.无人机航空影像后期处理方案及注意事项[M].北京：北京天宇智图科技有限公司，2016：52-53.

（作者单位：河南中煤测绘公司）

作者简介：赵阳（1987-），男，2010年毕业于山东科技大学测绘工程专业，2014年通过国家注册测绘师考试获得相应执业资格，现在河南中煤测绘公司执业。