论文部分内容阅读
摘要：无人机技术在地层信息获取、军事预警、地面地理信息获取等方面得到了广泛的运用。文章对运用于地形图测绘的无人机技术进行探讨，阐述该技术的含义与优缺点，分析了无人机系统的各个结构与功能，并通过案例分析阐述了其运用要点，探析了该技术的运用价值，对从业者具有一定借鉴价值。
关键词：地形图测绘;无人机技术;航测技术
引言
无人机摄影测量系统传感器使用非量測相机，成本低，应用灵活，不需要专用机场，且相机质量和体积优势明显应用广泛，成为无人机搭载相机的首选。数码相机航测像片可存在内存卡，也可以联机计算机，实现像片同步。目前普通数码相机完全能够满足大比例尺航测成图所需摄影像素，是当前最常用的航测工作方式。但其缺点也很明显如飞行高度较低，更为突出的矛盾是立体交会精度和相对的立体覆盖面积，导致其作业效率有待提高，所以该方法更多地应用于线路工程测量，且目前还没有完善的作业规范。
一、无人机航测技术概述
在任何工程中，地形图测绘都是一项重要工作，同时航空摄影处于关键地位。随着近年来新型技术带来的科技进步，遥感领域也得到了显著发展并促使无人机测量实现了广泛应用。现阶段无人机航空摄影测量及被广泛用于我国的基础地图测绘工程、市政建设工程、环境工程、交通工程、资源开发工程等领域，对于我国社会经济发展有着重要意义。无人机主要是由无人机遥控平台进行远程控制，以无人机搭载单反相机利用网络通信技术与信息技术对航测无人机发出拍摄指令。同时，通过遥控器可以改变无人机的飞行路线，实现无人机的低空飞行，从而获得高分辨率的照片。在拍摄完毕后，使用计算机应用绘制高精度的地形图，反映地形情况。
无人机航测系统主要有以下优点：
（1）便利性强
无人机航测系统单体体积较小，系统集成程度较高，一般车辆就可以完成对其的运输，同时，其起飞、降落对场地的要求不高，对环境也不会造成破坏。无人机质量很轻，在实际测绘过程中飞行速度缓慢，灵活性非常高，并且无人机的操作流程简单，一般人员就能完成操作。
（2）成本低
传统的测绘技术对一些山地、丘陵的测绘，往往需要大量的人力、物力、财力做支撑，而应用无人机航测可以有效避免这一问题，从而降低人力、物力成本。
（3）功能多
无人机可以为气象传感器、热成像仪、摄像系统等提供良好的平台，因此，不仅能测量项目区域，还能动态监测，功能多样突出。
二、无人机测绘技术的应用现状
相比于西方发达国家，我国的无人机技术起步较晚，发展也相对较慢。近年来，随着国家对于这方面的重视以及研究逐渐深入，逐渐将无人机技术与航测系统进行有机的结合，并取得了很大程度上的发展，并在此基础之上实现了无人驾驶飞机对地面情况的遥感拍摄。现阶段无人机技术不仅可以对地貌情况进行多维度、多效果的拍摄，同时，还能够有效结合计算机技术，对所拍摄的图像进行进一步的处理，具有很强的精准性与灵活性。随着近几年的发展，我国关于无人机航测系统的相关技术已经趋于成熟，且同时具备安全性、可靠性、精准性等优点。同时，在不断发展完善的过程中，图片影像的清晰程度逐渐提高、精准度与操作便捷性也有所提升。
无人机在测绘工作中的应用有着十分重要的作用与意义：（1）无人机技术的应用满足了测绘行业的发展需要，解决了传统测绘方法所遇到的难题，对测绘行业的服务质量进行了很大程度上的提升，在这样的发展形势之下也必然会对我国实现数字化城市建设提供助力;（2）无人机技术与航测遥感系统有机结合，使其在应用的过程中更具灵活性，不仅工作效率得到了合理有效的提升，同时精确度也更高，对我国测绘行业的发展起到了十分重要的作用。除此之外，相关部门对于无人机技术在测绘工作中的应用也日益重视，研究也日益深入，相信在不断的发展与完善之下，必然会建立起一套能够满足更多测绘需求的完善服务系统。
三、无人机成图的工艺流程
无人机低空摄影测量技术方法一般采用“先内后外”的作业方法，在测区概况和已有资料收集完成之后，依照工程项目的技术要求，设计出航飞参数，在良好的外部条件下完成航飞，并检查飞行质量，利用专业的数据处理软件完成数字3D产品的制作，利用全数字摄影测量工作站进行大比例尺地形图的勾绘。航测前期外业工作一般包括：（1）航飞和数据获取：由无人机搭载数码相机依照设计好的飞行参数完成测区的航空摄影。（2）像控测量（像片联测）：外业控制测量分为基础控制和像控点联测，前者保证了后续补测和检查测量具有统一一致的数学基础，后者提高摄影处理的数学精度。在实地作业中采用解析法和RTK进行外业刺点工作，在像片上选取足够的满足要求的像片控制点，到实地根据影像找到对应位置，测量坐标和高程。一般可在航飞前，布设十字标志或标记明显构筑物角点，布设位置和数量应满足规范要求。
航测内业工作主要包括：（1）数据预处理的流程为：将获取的影像、相机参数和POS资料导入到处理软件中，对获取的影像做预处理，包括畸变差改正、Wallis滤波变换等，畸变差可从原始影像出发，运用相机检校，或者对像点坐标进行纠正，结合灰度插值方法改正。（2）自动空三加密：首先提取影像特征点位，将提取的连接点及预先布设的少量地面控制点纳入至统一的物方坐标系中。（3）3D产品生产，通过航测软件的处理，生成3D数字产品。在内业处理完成后，依照“先内后外”的作业模式，“后外”的工作主要包括：（1）外业调绘：内业勾绘完成的大比例尺地形图成果，打印作为外业调绘的工作底图。依照技术设计要求的精度标准到实地复查检测;外业调绘内容包括：内业判读检查、屋檐改正、注记地理名称调查、建筑物层数、结构等说明注记等。（2）地形地物补测：受航测季节、天气和实地遮挡情况的限制，对因高低遮盖或其他原因造成内业无法判读的地形地物和航飞完成后新增的地物，采用解析测量的方法进行补测和调绘。
四、结束语
无人机航测技术以其独特的优势，具有广阔的发展前景，但其设备软件及技术流程和质量控制方面还有不足之处，需不断发展完善。
参考文献：
[1]杨文华，黄波.基于无人机航测技术的地形图测绘研究[J].地理信息世界，2018（4）：105-108.
[2]劳海波.基于无人机航测技术的地形图测绘研究[J].智能城市，2019，005（011）：65-66.
（作者单位：新疆世纪农丰土地科技有限公司）
关键词：地形图测绘;无人机技术;航测技术
引言
无人机摄影测量系统传感器使用非量測相机，成本低，应用灵活，不需要专用机场，且相机质量和体积优势明显应用广泛，成为无人机搭载相机的首选。数码相机航测像片可存在内存卡，也可以联机计算机，实现像片同步。目前普通数码相机完全能够满足大比例尺航测成图所需摄影像素，是当前最常用的航测工作方式。但其缺点也很明显如飞行高度较低，更为突出的矛盾是立体交会精度和相对的立体覆盖面积，导致其作业效率有待提高，所以该方法更多地应用于线路工程测量，且目前还没有完善的作业规范。
一、无人机航测技术概述
在任何工程中，地形图测绘都是一项重要工作，同时航空摄影处于关键地位。随着近年来新型技术带来的科技进步，遥感领域也得到了显著发展并促使无人机测量实现了广泛应用。现阶段无人机航空摄影测量及被广泛用于我国的基础地图测绘工程、市政建设工程、环境工程、交通工程、资源开发工程等领域，对于我国社会经济发展有着重要意义。无人机主要是由无人机遥控平台进行远程控制，以无人机搭载单反相机利用网络通信技术与信息技术对航测无人机发出拍摄指令。同时，通过遥控器可以改变无人机的飞行路线，实现无人机的低空飞行，从而获得高分辨率的照片。在拍摄完毕后，使用计算机应用绘制高精度的地形图，反映地形情况。
无人机航测系统主要有以下优点：
（1）便利性强
无人机航测系统单体体积较小，系统集成程度较高，一般车辆就可以完成对其的运输，同时，其起飞、降落对场地的要求不高，对环境也不会造成破坏。无人机质量很轻，在实际测绘过程中飞行速度缓慢，灵活性非常高，并且无人机的操作流程简单，一般人员就能完成操作。
（2）成本低
传统的测绘技术对一些山地、丘陵的测绘，往往需要大量的人力、物力、财力做支撑，而应用无人机航测可以有效避免这一问题，从而降低人力、物力成本。
（3）功能多
无人机可以为气象传感器、热成像仪、摄像系统等提供良好的平台，因此，不仅能测量项目区域，还能动态监测，功能多样突出。
二、无人机测绘技术的应用现状
相比于西方发达国家，我国的无人机技术起步较晚，发展也相对较慢。近年来，随着国家对于这方面的重视以及研究逐渐深入，逐渐将无人机技术与航测系统进行有机的结合，并取得了很大程度上的发展，并在此基础之上实现了无人驾驶飞机对地面情况的遥感拍摄。现阶段无人机技术不仅可以对地貌情况进行多维度、多效果的拍摄，同时，还能够有效结合计算机技术，对所拍摄的图像进行进一步的处理，具有很强的精准性与灵活性。随着近几年的发展，我国关于无人机航测系统的相关技术已经趋于成熟，且同时具备安全性、可靠性、精准性等优点。同时，在不断发展完善的过程中，图片影像的清晰程度逐渐提高、精准度与操作便捷性也有所提升。
无人机在测绘工作中的应用有着十分重要的作用与意义：（1）无人机技术的应用满足了测绘行业的发展需要，解决了传统测绘方法所遇到的难题，对测绘行业的服务质量进行了很大程度上的提升，在这样的发展形势之下也必然会对我国实现数字化城市建设提供助力;（2）无人机技术与航测遥感系统有机结合，使其在应用的过程中更具灵活性，不仅工作效率得到了合理有效的提升，同时精确度也更高，对我国测绘行业的发展起到了十分重要的作用。除此之外，相关部门对于无人机技术在测绘工作中的应用也日益重视，研究也日益深入，相信在不断的发展与完善之下，必然会建立起一套能够满足更多测绘需求的完善服务系统。
三、无人机成图的工艺流程
无人机低空摄影测量技术方法一般采用“先内后外”的作业方法，在测区概况和已有资料收集完成之后，依照工程项目的技术要求，设计出航飞参数，在良好的外部条件下完成航飞，并检查飞行质量，利用专业的数据处理软件完成数字3D产品的制作，利用全数字摄影测量工作站进行大比例尺地形图的勾绘。航测前期外业工作一般包括：（1）航飞和数据获取：由无人机搭载数码相机依照设计好的飞行参数完成测区的航空摄影。（2）像控测量（像片联测）：外业控制测量分为基础控制和像控点联测，前者保证了后续补测和检查测量具有统一一致的数学基础，后者提高摄影处理的数学精度。在实地作业中采用解析法和RTK进行外业刺点工作，在像片上选取足够的满足要求的像片控制点，到实地根据影像找到对应位置，测量坐标和高程。一般可在航飞前，布设十字标志或标记明显构筑物角点，布设位置和数量应满足规范要求。
航测内业工作主要包括：（1）数据预处理的流程为：将获取的影像、相机参数和POS资料导入到处理软件中，对获取的影像做预处理，包括畸变差改正、Wallis滤波变换等，畸变差可从原始影像出发，运用相机检校，或者对像点坐标进行纠正，结合灰度插值方法改正。（2）自动空三加密：首先提取影像特征点位，将提取的连接点及预先布设的少量地面控制点纳入至统一的物方坐标系中。（3）3D产品生产，通过航测软件的处理，生成3D数字产品。在内业处理完成后，依照“先内后外”的作业模式，“后外”的工作主要包括：（1）外业调绘：内业勾绘完成的大比例尺地形图成果，打印作为外业调绘的工作底图。依照技术设计要求的精度标准到实地复查检测;外业调绘内容包括：内业判读检查、屋檐改正、注记地理名称调查、建筑物层数、结构等说明注记等。（2）地形地物补测：受航测季节、天气和实地遮挡情况的限制，对因高低遮盖或其他原因造成内业无法判读的地形地物和航飞完成后新增的地物，采用解析测量的方法进行补测和调绘。
四、结束语
无人机航测技术以其独特的优势，具有广阔的发展前景，但其设备软件及技术流程和质量控制方面还有不足之处，需不断发展完善。
参考文献：
[1]杨文华，黄波.基于无人机航测技术的地形图测绘研究[J].地理信息世界，2018（4）：105-108.
[2]劳海波.基于无人机航测技术的地形图测绘研究[J].智能城市，2019，005（011）：65-66.
（作者单位：新疆世纪农丰土地科技有限公司）