无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究

刘洋

摘   要：在我国，测绘方法很多，航空摄影测量是一种比较常用的测量方法。近年来，随着相关技术的快速发展，航测不再局限于小比例尺地形图的测绘，而是广泛应用于大比例尺地区。与传统的测绘技术相比，航空摄影测量具有明显的优势，可以很好地采集数据，缩短测绘周期，最大限度地节省人力成本。然而，航空摄影测量有一个明显的缺点，就是无法测量小比例尺和大比例尺地形图，主要受起降条件、飞行高度和空中交通管制调度的影响。在这种形势下，无人机技术应运而生，很好地解决了这一问题，为大比例尺地形测绘提供了一种很好的方法。

关键词：无人机航测;大比例尺;地形测绘;应用研究

中图分类号：TV221                                                   文献标识码：A                                                 DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.089

一、無人机航测技术优势分析

1.应急能力强

在实际工程测绘中，经常会遇到一些突发事件，特别是在大比例尺地形图测绘过程中，难度很大。此外，突发问题的出现大大降低了测绘成果的精度。面对测绘工作中的突发事件，所需的测绘技术能够有效地应对突发事件。由于受诸多因素的制约，传统的测绘技术在实际测绘中应急能力较差，不能满足测绘的实际需要。无人机航测技术由于使用方便、机身紧凑、速度控制方便，到达现场后能迅速启动工作，并不断跟踪事件发展，有利于指挥中心及时掌握事件情况。

2.应用范围广

为了保证飞行员的生命安全，传统的载人飞行器测量技术往往无法在一些复杂、特殊的地形下工作。但由于无人机测量技术的发展，相关工作人员只需利用计算机系统进行远程操作和控制，就可以实现复杂地区的测绘工作。实际应用和测量不需要考虑人身安全，特别适用于一些复杂的地形测量工作。它不仅提高了测绘工作的效率和质量，而且有效地避免了人为失误造成的人员伤亡问题。另外，对于一些特殊地区，由于全年云层较厚，传统的卫星遥感技术在数据采集上受到严重限制，一些大型载人飞机的飞行高度大多控制在5000米以上，会受到云层的干扰，导致测量精度降低。而无人机航测受云层、气候等条件的影响和干扰较小，在实际应用中可以有效提高测绘精度。

3.时效性强

以往的测绘技术在数据采集时存在时效性差的问题，不仅不能保证数据采集的真实性和全面性，而且需要耗费大量的人力物力。无人机航测技术可以有效避免这一问题，大大提高数据采集的及时性，可以随时随地启动数据采集，有效保证数据信息的及时性，为后续规划建设提供数据支持。

二、测绘大比例尺地形图中无人机航测技术应用分析

1.无人机航测控制点的合理布设

利用无人机航测技术绘制大比例尺地形图时，需要合理布置无人机航测控制点。在设置控制点时，应根据测区实际地形条件和大比例尺地形图测绘任务的具体要求，合理选择控制点的位置，科学确定控制点的数量，确保无人机能有效完成成像数据采集。例如，第一条路线和最后一条路线的图像控制点在其相对平面上的布置依据应控制在8以内。当被测区域具有微丘地貌特征时，测绘基线数量控制在12条以内。当测区为重丘区时，应适当增加基线数，一般可设16个左右。同时，在设置无人机航测影像控制点时，应考虑现有航路和不规则网。当控制网形状不规则时，应考虑端点附近的双点特征，避免图像控制点设置不合理，影响无人机航拍图像数据采集的准确性和全面性。当被测区域地形条件复杂，无法选择清晰的影像控制点目标时，可在设置高程点时选择小目标。通过分段拟合实现局部检查的目的，从而在准确采集目标顶点和交点位置信息的基础上提高图像采集清晰度，为后续的大比例尺地形图绘制奠定了良好的基础。

2.综合收集测区影像资料

图像数据的获取是无人机航测大比例尺地形图测绘的关键环节之一。在收集数据之前，我们必须为无人机飞行做准备。详细检查无人机内置SD卡的实际加载情况，确认其能够满足数据存储的要求，确保数据存储的安全。同时，对无人机系统的航向定位等功能进行检测，确保航路加载正确。此外，要全面检测无人机系统的无线信号接收和接收功能，确保无人机系统能够准确接收控制信号，完成测绘数据的实时传输。所有检查完成后，可以通过altizuree等软件设置无人机试验区域和路线。以测区为矩形区域为例，划分测区的长度方向，然后为每个区域设置相应的飞行高度和航线。随着GPS等技术的不断发展，新的POs技术可以用来精确地感知和控制无人机的姿态。测量点的坐标可以根据主要的外方位元素来计算。采用相关的辅助数据处理技术，进一步提高大比例尺地形图测绘的精度和效率。而IMU与GPS技术的综合应用，也实现了全程航测。

3.航测数据的处理分析

无人机航测技术应用于大比例尺地形图测绘时，需要对数据信息进行科学处理。首先，合理选择无人机采集的航测图像，对控制点图像进行筛选和分组。每组保证6张照片，并将图像信息输入模型。然后，建模软件系统自动完成图像信息处理，选择精度最高的图像，并对图像控制点的点刺点数据进行处理。其次，采用点云加密和三维解算的方法计算数据信息。目前，无人机航测可自动完成三次加密处理，并可通过计算机自动筛选超限点。

三、结语

无人机航测技术不仅成图周期短，而且比传统航测在便携性上更具优势，总体成图成本较低，具有广阔的应用前景。目前，它已在许多野外测绘工作中得到应用。经过长期的应用积累，证明该方法在大比例尺测绘中能取得较好的效果。目前无人机航测技术和测绘方法还有很大的改进空间。相关技术人员在实践过程中要注重技术积累和经验总结。科学利用无人机航测，可以在保证测绘精度的同时，加快自动化测量和作业的转变，促进地质测绘的发展。

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