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[摘 要]测绘是以空间测量、信息收集与整理等相关高新技术为基础，并利用GPS、GIS等技术手段，将地面位置信息与图形结构信息测量绘制成图。随着我国无人机产品的出现以及无人机测绘技术的不断成熟，低空无人机的航空摄影技术在测绘工程中应用得越来越广泛。本文分析了低空无人机航空摄影测量技术的特点，并列举出了几个工程实例将该技术与常规的测量技术进行了对比。
[关键词]低空无人机；航空摄影测量技术；特点；辅助应用
中图分类号：S28 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0008-01
前言
低空无人机产品在飞行动力技术、控制技术、导航通信技术等主要技术上的不断成熟与完善，使无人机产品的功能得到了极大的丰富，逐渐摆脱了单一靶机、事态侦察等原有产品的应用模式，并开始在国有土地整治监控、城市地图地形测量绘制、农田水利规划建设等多个方面发挥出积极作用。如何进一步完善低空无人机的测绘功能，已经成为无人机制造企业、相关测绘部门的主要研究内容。
1 系统组成
低空无人机摄影测量系统通常由地面系统、飞行控制系统、数据处理系统和航拍系统组成。地面控制系统负责在无人机启动时规划目标航线，在无人机飞行时由地面站的控制软件显示飞行的航迹、地图、飞行参数等，并利用控制系统调整目标航线与航路点；飞行控制系统利用GPS定位信号来分析无人机的速度、位置及高度等，从而全面自動控制无人机，使无人机根据预先设定的航线自由飞行；数据处理系统利用影像处理软件拼接航片、给坐标信息下定义、制作数字地面模型；航拍系统能够结合实际需求，搭载数值航摄仪、单反数码相机等航拍系统，进而满足各种精度和类型的航拍要求。
2 技术特点
2.1 机动灵活
低空无人机在测绘时，由于处于低空飞行状态，不受地面情况的影响，而且气温、风速等对无人机的影响也比较小，所以其能够充分发挥自身的机动性和灵活性。如大疆无人机，其能够在限定低空和可视范围内，并且在不影响其他设备、建筑主体的情况下，自由灵活地进行飞行移动和测量绘制，实现多角度的拍摄测量。
2.2 能获取高分辨率图像
无人机可以实现云下超低空飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷，甚至可以获取到比卫星遥感和普通航摄更高分辨率的影像。同时，无人机能够通过低空多角度的摄影，来获取建筑物多面高分辨率的纹理影像，弥补了卫星遥感和普通航空摄影获取城市建筑物时遇到的高层建筑遮挡问题。
2.3 作业效率高
对于面积较小、比例尺较大的地形测量任务，受天气和空域管理限制的影响，大飞机航空摄影测量一般成本比较高，若采用全野外数据采集方法成图，作业量太大。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化的开发，则可以利用无人机机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的影像，从而将大量的野外工作转入内业，既能减轻劳动强度，又能提高作业的效率和精度。
3 辅助应用
3.1 土地开发整理项目竣工图的测绘
该土地开发整理项目的总面积为18376.95亩，测绘内容主要包括了果园、水田、旱地及居民区等。若采用普通测绘的方法，则需要10名测绘人员，共分成5个采集作业组，假设每组每天可以完成150亩的测绘工作，预计外业25天、内业10天，所花费总人工成本约14万元；若采用无人机进行辅助作业，则只需5名测绘人员，外业航测数据采集1天、调绘及补充测绘18天、内业1天，总成本为40000元，而且绘制的图像也比普通测绘的结果清楚（如图1所示）。
3.2 光伏电站地形图测量
该光伏电站的总面积为14872.40亩，主要以草原为主。普通测绘需要安排25名测绘人员，按照分成5组进行计算，大约外业需要15天、内业需要10天，总的费用初步预估约25万元。若使用无人机配合普通测绘，则需要投入人员18人，进行外业相控及航测数据采集4天，外业调绘及补充测绘10天，内业数据处理6天，总的花费成本约14.4万元，其测量结果如图2所示。
3.3 1：500地形图测绘
此次地形图的测绘面积约900.00亩，主要以城市建筑物及道路等设施为主。采用普通测绘的方式，需要将10名测绘人员划分为5组进行数据采集作业，若每天可以完成50亩的测绘工作，则需要花费4天完成外业，然后再需要进行5天的内业，人工费用初步估算为3.6万元；采用无人机与普通测绘相结合的方式则仅需5名工作人员，外业相控及数据采集只需要1天就可以完成，外业调绘及补充测绘需要3天，内业需要2天，总的消耗成本约1.2万元，其测绘图像如图3所示。
4 总结
通过以上实际工程案例的对比分析可以发现：首先，无人机航空摄影测量技术辅助普通测绘所需花费的成本费用是只采用普通测绘方式的10%至30%；其次，使用无人机航空摄影测量技术可以极大地缩短测绘工期，而且只需要较少的人员就可以完成测绘任务；最后，无人机航空摄影测量技术在常规测量中的辅助应用，所绘制的最终成果满足相关规程和规范的要求。
结束语
综上所述，低空无人机在测绘中有着广阔的发展前景，随着国家对无人机飞行规定的不断完善，利用无人机来进行高精度、灵活多变的测绘，已经成为大势所趋。因此，在国家加大对无人机测绘监管力度的同时，相关部门还应创新无人机测绘技术，从而使低空无人机的航空摄影测量技术在测绘工作上的应用效果更加显著，促进我国测绘工程的发展。
参考文献
[1] 吴涛.低空无人机航空摄影测量技术在土地整治项目规划设计阶段的运用[J].安徽农业科学，2015，43（02）：295-296+300.
[2] 蔡舒翔.无人机航空摄影测量技术流程研究[J].科技创新导报，2016，13（17）：7-8.
[关键词]低空无人机；航空摄影测量技术；特点；辅助应用
中图分类号：S28 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0008-01
前言
低空无人机产品在飞行动力技术、控制技术、导航通信技术等主要技术上的不断成熟与完善，使无人机产品的功能得到了极大的丰富，逐渐摆脱了单一靶机、事态侦察等原有产品的应用模式，并开始在国有土地整治监控、城市地图地形测量绘制、农田水利规划建设等多个方面发挥出积极作用。如何进一步完善低空无人机的测绘功能，已经成为无人机制造企业、相关测绘部门的主要研究内容。
1 系统组成
低空无人机摄影测量系统通常由地面系统、飞行控制系统、数据处理系统和航拍系统组成。地面控制系统负责在无人机启动时规划目标航线，在无人机飞行时由地面站的控制软件显示飞行的航迹、地图、飞行参数等，并利用控制系统调整目标航线与航路点；飞行控制系统利用GPS定位信号来分析无人机的速度、位置及高度等，从而全面自動控制无人机，使无人机根据预先设定的航线自由飞行；数据处理系统利用影像处理软件拼接航片、给坐标信息下定义、制作数字地面模型；航拍系统能够结合实际需求，搭载数值航摄仪、单反数码相机等航拍系统，进而满足各种精度和类型的航拍要求。
2 技术特点
2.1 机动灵活
低空无人机在测绘时，由于处于低空飞行状态，不受地面情况的影响，而且气温、风速等对无人机的影响也比较小，所以其能够充分发挥自身的机动性和灵活性。如大疆无人机，其能够在限定低空和可视范围内，并且在不影响其他设备、建筑主体的情况下，自由灵活地进行飞行移动和测量绘制，实现多角度的拍摄测量。
2.2 能获取高分辨率图像
无人机可以实现云下超低空飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷，甚至可以获取到比卫星遥感和普通航摄更高分辨率的影像。同时，无人机能够通过低空多角度的摄影，来获取建筑物多面高分辨率的纹理影像，弥补了卫星遥感和普通航空摄影获取城市建筑物时遇到的高层建筑遮挡问题。
2.3 作业效率高
对于面积较小、比例尺较大的地形测量任务，受天气和空域管理限制的影响，大飞机航空摄影测量一般成本比较高，若采用全野外数据采集方法成图，作业量太大。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化的开发，则可以利用无人机机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的影像，从而将大量的野外工作转入内业，既能减轻劳动强度，又能提高作业的效率和精度。
3 辅助应用
3.1 土地开发整理项目竣工图的测绘
该土地开发整理项目的总面积为18376.95亩，测绘内容主要包括了果园、水田、旱地及居民区等。若采用普通测绘的方法，则需要10名测绘人员，共分成5个采集作业组，假设每组每天可以完成150亩的测绘工作，预计外业25天、内业10天，所花费总人工成本约14万元；若采用无人机进行辅助作业，则只需5名测绘人员，外业航测数据采集1天、调绘及补充测绘18天、内业1天，总成本为40000元，而且绘制的图像也比普通测绘的结果清楚（如图1所示）。
3.2 光伏电站地形图测量
该光伏电站的总面积为14872.40亩，主要以草原为主。普通测绘需要安排25名测绘人员，按照分成5组进行计算，大约外业需要15天、内业需要10天，总的费用初步预估约25万元。若使用无人机配合普通测绘，则需要投入人员18人，进行外业相控及航测数据采集4天，外业调绘及补充测绘10天，内业数据处理6天，总的花费成本约14.4万元，其测量结果如图2所示。
3.3 1：500地形图测绘
此次地形图的测绘面积约900.00亩，主要以城市建筑物及道路等设施为主。采用普通测绘的方式，需要将10名测绘人员划分为5组进行数据采集作业，若每天可以完成50亩的测绘工作，则需要花费4天完成外业，然后再需要进行5天的内业，人工费用初步估算为3.6万元；采用无人机与普通测绘相结合的方式则仅需5名工作人员，外业相控及数据采集只需要1天就可以完成，外业调绘及补充测绘需要3天，内业需要2天，总的消耗成本约1.2万元，其测绘图像如图3所示。
4 总结
通过以上实际工程案例的对比分析可以发现：首先，无人机航空摄影测量技术辅助普通测绘所需花费的成本费用是只采用普通测绘方式的10%至30%；其次，使用无人机航空摄影测量技术可以极大地缩短测绘工期，而且只需要较少的人员就可以完成测绘任务；最后，无人机航空摄影测量技术在常规测量中的辅助应用，所绘制的最终成果满足相关规程和规范的要求。
结束语
综上所述，低空无人机在测绘中有着广阔的发展前景，随着国家对无人机飞行规定的不断完善，利用无人机来进行高精度、灵活多变的测绘，已经成为大势所趋。因此，在国家加大对无人机测绘监管力度的同时，相关部门还应创新无人机测绘技术，从而使低空无人机的航空摄影测量技术在测绘工作上的应用效果更加显著，促进我国测绘工程的发展。
参考文献
[1] 吴涛.低空无人机航空摄影测量技术在土地整治项目规划设计阶段的运用[J].安徽农业科学，2015，43（02）：295-296+300.
[2] 蔡舒翔.无人机航空摄影测量技术流程研究[J].科技创新导报，2016，13（17）：7-8.