无人机航空摄影测量在带状地形图测量中的应用

卞光伟 1 尚明强 2

摘要：在科学技术的有力推动下，我国航空摄影测量技术取得了显著的发展成果，不过航空摄影测量容易受到外界各类因素的影响，且具有较高的审批专业性要求。近年来，无人机技术飞速发展，在航空摄影测量方面也不断成熟。本文主要对无人机航空摄影测量在带状地形图测量中的应用有关内容进行分析，可供参考。

关键词：无人机；航空摄影测量；带状地形图；地形测绘

1无人机航空摄影测量的概述

无人机航空摄影测量是传统航空摄影测量手段最有力的补充，它可以弥有效补传统航空摄影测量手段的不足，具有灵活方便、精细准确、快速高效、使用成本低、适用范围广等特点。在飞行困难的地区和小区域进行作业时，有着成像快、分辨率高等优势。无人机航空摄影测量被广泛应用于国家国家重大工程建设、应急灾害处理、地理监测、资源开发等方面，尤其是在地形测量、新型城市建设、突发灾害数据测量绘制等方面具有广阔的市场前景。

2带状地形图的特点分析

带状地形是指呈条带状的狭长地带地理位置的走向，据此绘制的地形图叫做带状地形图，它常被用于复杂地区公路、铁路、河道水利工程的纸上定线和后续相关设计。无人机航空测量带状地形图时具有以下几个特点。

2.1实效性

相比于其他测量方法，在数据存储的时间上，无人机基本可与传统的卫星测量达到相同的状态。无人机数据可随拍随发，在短时间内完成对不同地区地形的测量，并直接将数据返还给技术人员，由技术人员对数据进行分析。同时，无人机所提供的数据相对于其他测量方式更加准确。无人机航空摄影测量的价格适中，相比于一般的人工测量，利用无人机开展航空测量的性价比更高，并且所消耗的成本更少。

2.2影响范围较小

在多数情况下，无人机航空测量时都属于低空环境测量，对场地并没有过高的要求。同时，在无人机开展低空测量时，气候条件对无人机的影响同样相对较小。由于我国幅员辽阔，不同地区的自然天气存在非常大的区别，如果天气条件相对恶劣，很多时候人为的测量方式都难以实现。然而无人机并不会受到天气的过多影响，其成图清晰率较高，在一定程度上可以将这些问题逐一解决。

2.3获取数据信息速度快

研究人员可以在短时间内建立相应的模型，并对该地区的地形进行深度研究。在利用无人机开展航空测量时，不仅有一定优点，也有一定缺点，只有对无人机航空摄影测量技术的优缺点进行分析，才能更好地利用无人机。在无人机航空测量过程中，主要有以下几个优点：无人机虽然不能在5000m以上的高空飞行，但可以搭载多种先进的照相机，进而通过对镜头的灵活运用，避免云层的干扰，尽可能获取清晰的图片信息，并可以在短时间内向相关人员提供所测地区完整的地形、地貌以及地物等信息。当然，无人机存在的缺点也是诸多专家学者一直讨论和争论的焦点，其中包括:无人机在飞行时会出现不稳定的状态，由于无人机自身的重力较小，在飞行时会受到方向、风向、风力大小以及飞行角度过大、过小等一系列影响，直接导致无人机在飞行时出现了偏离航线的状况。

3无人机航空摄影技术对地形的测绘研究

在对地质地形进行测绘时，无人机航空摄影测量技术是一项十分重要的测绘技术。它可以将GPS定位系统中的导航信息与无人机航空拍摄的影像资料充分融合，从而获取对测绘范围内地质地形的数据。使用无人机航空摄影测量技术，能够对地质地形测绘的数据进行直接的记录与保存。无人机对地形进行航空测量时一般将相片的控制点选在较为明显的地区来获得更加理想的数据。空中三角测量是使用无人机航空摄影技术对地形进行测绘的一项十分重要的内容，它的主要原理就是利用无人机对所测地区的地形地貌进行测量，收集其中的有效信息。在整个地形测绘的过程中，系统能根据所测地区的实际情况，对测量仪器进行相应的调整，但在进行对地形的三角测量前，也需要人工对测量参数进行调整，保证不同连接点更加符合地形测绘工程的需要。

4无人机航空摄影测量在带状地形图中的应用分析

4.1工程实例分析

本项目位于某低海拔地区的一个狭长地带，它大致呈东北-西南走向，高程为10～2030之间，平均海拔为718m。本次主要对大兴安岭地区进行1：2000的基础地质地形测绘，总面积约4.6万平方公里。鉴于地质地形的特殊性与复杂性，采用常规的测量手段易导致施测难度大，作业效率低等问题的出现。而采用无人机航空摄影测量具有时效性强、受限范围小、适应能力广等特点，能够有效解决大兴安岭地区地质地形测量的不足。

4.2无人机航空摄影测量分析

在测量过程前做准备工作时，需对无人机摄影工作流程进行明确说明，做好空中三维测量的准备工作。在空中进行三维测量的过程中，应采取相关的系统软件来进行空间三维计算。在软件应用的过程中应做好以下几项工作来确保空间三维测量的顺利开展：

1. 将无人机航空摄影的数据格式调为jpg格式，认真核对相机的相关设置。这其中包括焦距的调节、主坐标点的调试、成像大小的调整等，同时还需对无人机的飞行航线有个合理的设定。

2. 矫正差值。无人机在进行航空摄影测量时，会受到风力、风速的影响，导致飞行角度忽大忽小，这样会对测量的结果起到一定程度上的影响。相关工作人员应采用畸变程序对此加以矫正，使最终得到的图像是摄影主点没有进行偏移的图像。

3. 对测区高层文件进行建构。这就要对之前经过矫正差值的得到的图像进行引入，然后采用相关参数数据，确立初始航带偏移量，通过自动相对定向，除去其中误差较大的相点，最终根据连接点的互交编辑作业来获得相应的结果。第一，取得成果。在自动向定过程当中，需要确保定向点在所呈影像上的数量要大于900个，同时还需保证布局合理性，最后通过相应软件对无人机航空摄影测量区域进行接边合并并对文件进行输出工作，通过进一步的加密来对文档进行较好的储存。

4. 对数字线划图进行思考分析并获取最终影像资料。在对于数字线划图的处理过程中需要用到CASS大比例尺版编辑软件对所得数据进行编辑，在此过程中有关工作人员需要加强职业素质和技能，按规章制度去进行操作，使误差处于可控范围内，得到最终所需要的影像资料。这就要将之前加密过的数据影像导入到程序中去，让系统通过自行辨别、自动分配最终生成DSM，再对DSM进行程序处理转为DEM格式，并对最终所需的DEM进行制作，形成有效影像。

5结语

综上所述，无人机航空摄影技术能够很好地应用于带状地形图的测量之中，对带状地形数据信息的获取起着重要的作用。由于无人机拍摄测量的操作简单快捷，同时使用成本比较低、可拍摄范围比较大等优点，可以说是带状地形测量拍摄的最佳选择。当然，在使用过程中也发现一些问题，制约了人们在更加广阔的范围内使用无人机拍摄，而且这些亟待解决的问题如果不能及时有效地处理好，对于其使用范围和使用效能一定会产生较大的影响，所以相关人员要不断加快研发更新的速度，将目前存在的各种制约因素逐步消除，并提高设备的使用率和准确率，进一步提升拍摄质量。

参考文献

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