工程测量中摄影测量和遥感的应用研究

工程测量中摄影测量和遥感的应用研究

王晓丽

摘要：摄影测量与遥感技术是工程测量的关键技术。在信息化测绘发展的背景下，采用先进的摄影测量和遥感技术，全面提高工程测量效率是十分必要的。本文从概述摄影测量和遥感技术的含义入手，分析了摄影测量和遥感技术的发展现状，提出了无人机摄影测量和遥感技术在工程测量中的具体应用，希望能对提高工程测量的效率有所帮助。

关键词：工程测量；摄影测量；遥感技术；无人机

引言

在土地和房地产测量中，传统的测绘方法是用全站仪辅助手持激光测距仪进行测量，效率低，人工成本高，难以满足信息时代土地和房地产测量的需要。无人机摄影测量与遥感技术具有测量精度高、测量速度快、数据处理效率高等优点。与传统的摄影测量技术相比，无人机摄影测量和遥感技术可以将测量效率提高8倍以上，已成为工程测量领域广泛应用的测量技术之一。

1摄影测量与遥感技术概述

1.1摄影测量

摄影测量是利用数码相机采集被测目标的图像数据，根据图像数据研究瞬时像点与相应物点之间的几何关系，确定目标的形状、大小、位置和相互关系的一种测量技术。摄影测量按对象的不同可分为地形摄影测量和非地形摄影测量。根据传感器安装位置的不同，可分为航天、航空和地面摄影测量。

1.2遥感技术

遥感技术是指利用非接触传感器对物体几何关系与物理特性进行遥测的一种技术。遥感技术是在摄影测量技术基础上发展而来，其技术原理为通过物体反射或发射电磁波获取物体信息。根据搭载传感器平台的不同，可将遥感技术分为航天、航空和地面遥感技术。

1.3摄影测量和遥感技术现状

1.3.1无人机航测技术

该技术综合采用了数码相机技术与无人机技术，进一步推进了航空摄影测量技术的发展。无人机航测技术与普通的测量技术相比，具备机动性强、适用范围广、精细准确、作业成本低、图像分辨率高等测量优势。当前，无人机航测技术已经广泛应用于工程建设、资源开发、灾害应急、土地资源监测等领域。无人机航测技术是指将摄影相机配置在无人机上，利用无人机的飞行作业获取测量目标多角度、多方位的影像数据资料。在工程测量中，运用无人机摄影测量技术能够提高影像数据分辨率，降低测绘人员外业工作量，提升测量成果精度和测量工作效率。

1.3.2无人机遥感技术

该技术属于航空遥感技术范畴，综合采用了无人机技术、传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术等高新技术，可快速获取空间遥感信息，实现对遥感数据的实时处理，以满足多种作业要求。当前，无人机遥感技术以低速无人机为平台，可对空中拍摄的影像数据进行信息加工处理，已经成功应用于空中救援指挥、危险区域地质灾害调查、火情监测等领域。

1.3.3数字正射影像图技术

该技术以航摄影像和遥感技术基础，对像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌，形成影像数据，并在影像资料上通过线画、公里网格、符号等标注地形要素，以栅格数据的形式存储和展示影像资料。该技术具备测量精度高、直观逼真等技术优势，可快速修测地形图。

1.3.4 3S技术

该技术是遥感技术、全球定位系统、地里信息系统的统称，属于多项科学技术的结合应用成果，能够快速采集、处理、分析和传播空间信息。在工程测量中，应用3S技术可自动提取被测目标的空间信息，提升空间分辨率，为工程设计提供有价值的参考资料。

2工程测量中摄影测量和遥感的应用

下面以无人机摄影测量与遥感技术为例，分析探讨该技术在工程测量中的具体应用。在工程测量中，无人机摄影测量要先收集整理测绘资料，踏勘测量区域，再制定和执行无人机飞行测量技术方案，最后完成对影像信息的数据处理。具体的应用流程如下：

2.1明确技术要求

2.1.1航线规划

明确工程测量任务，结合测绘区域的天气状况、地形地貌设计飞行航线图，在航线图中标注无人机型号、飞行高度、航向重叠度、旁向重叠度等信息。在航线规划时，要充分考虑无人机巡航速度、续航时间、可控距离等性能参数，确定单次起飞的最大飞行距离。

2.1.2飞行环境

无人机起降场地选在平坦宽阔的路面上，保证周边没有高大障碍物，顺着当时风向确定起降方向；无人机摄影要尽量选在晴朗天气，风速不得超过8m/s，太阳高度角不得小于45°，能见度不得小于5km，以保证航拍影像的清晰度。

2.1.3技术参数

无人机航向覆盖超出摄影区域边界线至少一条以上；旁向覆盖应超出摄影区域界限，即超出像幅50%以上；航向重叠应控制在60%-65%之间，旁向重叠应控制在30%-35%之间，像片倾斜角要控制在2°以内；为避免发生摄影漏洞问题，要求航线弯曲度控制在3%以内。

2.2地面控制点测量

2.2.1控制点布设

根据航线图布设地面控制点，使无人机可以获取测绘区域的影像数据，以保证无人机摄影测量精度。控制点要选在明显的地物点上，保证控制点布设在两条航线六片重合区域。在实际工程测量中，可以根据地形地貌的特殊性对地面控制点的布设密度进行适当调节，如针对较为复杂的地形地貌，可适当增加地面控制点密度。针对较为平缓的地形地貌，可适当降低地面控制点密度。在测绘区的四角布设地面控制点，以便于影像数据顺利拼接。

2.2.2控制点精度。在空中三角测量区布设检查点，以保证高程与平面精度达到测量要求；在平面控制点和平高控制点相对邻近基本控制点的平面位置点位误差要控制在0.1mm范围内。

2.3空三加密测量

无人机摄影测量可能会出现测绘“空白区”，如高大建筑物对局部遮挡较为严重，难以获取局部精确的测量数据。针对这一问题，要采用空中三角加密测量技术，对航拍中存储的POS数据进行测算，提取出建筑物的纹理信息，剔除遮挡因素，保留与实际情况相符的数据信息。

2.4业内数据处理

在无人机摄影获取相关影像数据信息之后，要进行业内数据处理，将空三加密测量的数据转化为平面坐标，借助软件平台拼接摄影数据，校正控制点。在此之后，对影像进行降噪处理，去除因无人机颠簸等因素造成的影像畸变，保证影像测量的精度。数据处理后，将其输入工程测量数据系统中，进行图件整饰处理，生成工程测量成果图件。

与全站仪现场测量相比，无人机摄影测量得到的数据与全站仪得到的数据误差均可以控制在±10mm的范围内，由此表明无人机摄影测量技术符合工程测量的精度要求。

3结论

综上所述，无人机摄影测量与遥感技术是现阶段先进的测量技术之一，可以应用于恶劣环境下的工程测量，满足复杂地形和恶劣工作条件下的测量要求。在工程测量中，应推广应用无人机摄影测量和遥感技术，提高测量精度和效率，快速获取测量数据信息，为土地和房地产测量规划提供可靠依据，促进工程测量技术的发展。

参考文献

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