无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

时间：2024-11-02

于兵兵

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃张掖 734000）

对于我国的航空摄影测量技术来说，其已经应用到军事发展、矿山挖掘等各个方面。现阶段，在进行航空摄影测量的过程中，无人机航空摄影测量技术越来越成熟，其取得的成绩十分优异。其在应用时，体现了较为明显的优势，不仅响应能力十分迅速，而且具有较高的时效性。正是因为无人机航空摄影测量技术拥有这些优点，才能在地形图测绘中不断被推广应用，促进了航空摄影测量领域的发展进步，有利于社会的发展。

1 无人机航空摄影测量在地形图测绘中的现状

无人机航空摄影，是一种新型的测量方法。目前，低空无人机航空摄影测量作为最具有发展优势的一种测量技术，有利于技术领域的发展和数字化城市建设的目标。对于航空摄影测量来说，其目前所应用的范围十分广泛，由于其速度较快、测量十分准确等特点，使其可以根据不同的环境，不断转变应用的形式与方向，其在工程测量以及其他相关的领域方面具有一定的应用价值。现阶段，我国社会经济发展迅速，城市化进程不断加快，很多城市在进行区域规划和水利布局等，必须对其地形情况进行分析，所以对相关数据的需求量也就越来越大，对其质量要求也越来越高。无人机航空摄影技术，具有较高的分辨率，与数字化的测量软件结合起来，能够简化后期数据的分析处理，极大地提高了成图的质量[1]。

通过利用无人机航空摄影，实现了对资料和数据的获取，其获取量的增加更加符合实际发展的需求。由于无人机航空测量技术具有较强的灵活性、较低的成本以及简单的操作模式，所以其对测绘行业的影响越来越大。地形图的测绘作为基础工程之一，在建筑工程的建设过程中，直接影响着建筑的水平，所以必须要确保数据的准确性。因为无人机航空摄影的成本偏低，所以需要分析研究该项技术，从而使得无人机航空摄影测量在地形图测绘中有着更加广泛的应用。

2 无人机航空摄影测量技术特点

2.1 具有良好的时效性且使用成本较低

相对传统的测量技术来说，无人机航空摄影测量缩短了作业时间，更为及时的获取地理信息，且使用成本较低，测量面积更广。

2.2 机动性强

在进行无人机测量的过程中，一般选择在低空环境下进行，所以受当地气候环境的影响较小。另外，无人机操作对场地的要求较小，相对平整的路面就能够满足要求。无人机的操作较为简单，体积不大还易于携带。根据目前的实际情况来看，一台无人机每日测量地理环境的范围能够达到数十到数百平方千米。

2.3 测量数据获取迅速

一般无人机都会配置数码像机，所以能够及时的获取更加清晰的地表相关信息，而且获取的影像具有较高的分辨率，还能够得到相关的定位数据。通过获取的地理信息不仅有利于正摄影像图的生成，而且还能进一步获取三维可视化的地理信息数据，这些数据可以为实地的工程测量提供依据，有利于工程的建设。

2.4 安全灵活

对于无人机来说，其与传统的载人机有所差异，在起飞和降落的过程中，都不需要设置特别的场地。因此，在无人机航空摄影测量时，测量工作十分自由。与此同时，对于那些地形较为复杂的地区来说，无人机还能正常运行，这最大限度的提高了无人机的使用效率。另外，对于地形复杂的地区，利用无人机进行测量还能提高测量人员的安全，减少人员伤亡[2]。

3 无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

3.1 航空摄像测量中的像片控制

通过无人机航空摄影测量技术，能够详细的了解测区的地形情况。对于像片控制来说，其如果想要做到航摄的数据信息与地面的实际情况一一对应，那么就必须实现无人机航摄和全球定位系统结合起来，才能进一步完成收集的数据对应的转换为实际的地面数据，进而掌握测区实际的地形情况。另外，还能及时的记录地面所接受的信息，确保信息记录的准确性与完整性。航空摄影在具体的摄影过程中，如果想要全面的掌握测区的信息，就必须特别设计和布置像片控制点，并结合全球定位系统等有关的测量技术。一般而言，需要对控制点分布情况进行数据测量，然而在控制点分布的过程中，需要记住并了解具体点之间的关系，确保后期测量的准确性[3]。

3.2 航空摄影测量中的空中三角

无人机在进行航空摄影的过程中，要想不断提高地形测量的准确度，就必须利用空中三角。对于空中三角形而言，只有将其设置好，才能不需要依靠人工对航空摄影的内部相关内容的定向进行控制，只通过系统就能对空中三角形进行操作，并实现对数据的自动计算与收集，从而最大限度的减少不必要的人员浪费。当测区实际的比例需求符合相关规定时，要想对连接点以及具体的位置进行调整测试，必须在人工选取连接点完成之后，才能够通过该技术对地面的地形特征进行详细的测绘。

3.3 立体采编的测量

除了对于无人机在航空摄影中的细节部分进行要求以外，还应当具体分析地形内部采集到的测量数据。要想不断提高无人机的准确度，就必须不断检查节点后期的数据。然而，无人机在数据采集以后，还应当手绘出等高线以及水压线等。如果屋檐角等测量存在一定的误差，那么要对其进行特殊标记，并对其进行下一步的处理，从而确保整个地形图的准确性。

3.4 外业补测的操作

在进行航空摄影测量的过程中，对于难以进行测量的地方，需要对其进行补测。另外，对测量人员来说，其技术水平不仅要达到相关要求，还要不断进行学习，对于补测的处理结果要不断进行对比分析，通过比较可以对不同位置的地方进行补测，从而使得测量错误得以纠正，只有确保补测达到效果，才能确保测量结果的准确无误。

3.5 DOM工艺

所谓DOM工艺，其主要作用在于对无人机航摄的图片与不同阶段模型内的影响因素进行重新采集，并及时的更正一些问题数据，进而确保影像图更加真实、清晰。对于DOM工艺来说，其要想进行实际操作，就必须利用无人机的低空摄影实现对相关信息的收集，并对其展开相应的定向操作。在进行定向操作的过程中，其主要包括内定向、相对定向和绝对定向等。另外，还要对数据进行与之对应的正射纠正与影像镶嵌，最后通过检查才能形成DOM成果。对于无人机航空摄影测量技术来说，要想进一步控制测量相片，就必须利用DOM工艺，并将影像资料与信息资料相结合，还要依据最终的测量数据与空中三角测量来进一步确定地面的基本地形，并分析研究测量区域的特征，最后对信息数据进行处理与反馈。此外，在进行摄影的基本控制点选择的过程中，需要对控制点的位置进行有效的分析，其必须十分精准且明显，才能确保测量结果准确可靠，最大限度的提高测量的质量。

4 无人机航空摄影测量的应用成果

4.1 重点区域动态监测

随着城市的发展，对城市动态监管的力度也随之加大，特别是城市的核心区域和周边建设区域，需要定期更新大比例尺、高精度、高分辨率的测绘数据。而无人机航空摄影测量技术的应用就能够满足动态监测的需求，同时能够利用自动比较可以得到不同变化时期内的DSM检测结果，将其与DOM套合以此来获得最终的检测结果。

4.2 城市应急任务所需的测绘资料

在城市发展过程中，肯定会遇到应急事件，要想处理好这些应急事件的重要前提就是具备精细、准确、直观的影像数据，且数据要具有高效性与实时性。而无人机航空摄影测量技术则能够为城市应急任务提供所需要的测绘资料，由于无人机航空摄影系统有着快速灵活的特点，且结合了无线通信、计算机、以及3S技术等多种先进技术，所以能够在最短的时间内为城市应急任务提供有效的测绘资料。