无人机航空摄影测量技术在大比例尺地形图测量中的应用

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　　【摘要】无人机航空摄影测量技术具有机动灵活、操作简便、快速响应、产品丰富等优点，搭载最新的摄影测量系统，可以将影像的分辨率控制在0.05m～0.1m之间，进而可以满足1∶1000比例尺地形图测量规范的要求。本文简要介绍了无人机航空摄影测量的技术路线和流程，并结合本人的生产实践，给出了利用无人机进行某镇区1∶1000地形图测量的应用实例。
　　【关键词】控制测量 立体像对 空中三角测量
　　1引言
　　随着时代的发展，测绘的技术已经有了非常大的改进，各种先進技术层出不穷。其中，无人机航空摄影测量技术是当前最为引人关注的，因为这种方法简单快速，而且有着非常好的效果。在这种情况下，详细的探究无人机航空摄影测量技术在大比例尺地形图测量中的应用极为重要。
　　2无人机航测技术概述
　　2.1测绘用无人机概况
　　测绘无人机是科技发展的产物，它能够有效的帮助测绘部门完成许多难以完成的任务和高危险的任务。因此，各国大力的发展测绘无人机技术，时至今日，测绘无人机都拥有如下几个特点：
　　（1）相比于传统的飞机来说，无人机最大的特色就是其成本较低。大型的飞机，所需要的制造材料更多，而且因为是有人驾驶，还需要进行飞行员的培训，这就会造成价格高昂而且难以控制的局面。但是无人机一般机身较小，所需要的制造材料较少。这样能够有效的节省材料，节省资金。同时，无人机具备无人驾驶的特色，这就能够在很大的程度上保证人员的安全。一般不会出现人员的伤亡情况。当然不排斥意外。
　　（2）和传统飞机相比，无人机小巧的体型让无人机在执行任务的时候极难被发现，因此对人们生活的困扰较小。传统的飞机所带来的噪音是非常大的，而且在空中飞过的时候，占用的空间相对较大，而无人机就不会出现这样的问题。其飞行的时候，声音较小，而且占据的空间较小，就不会对探测区域的人造成过多的困扰。因此，这种方法能够在不影响人们生活的情况下，进行探查。除此之外，无人机由于是无人驾驶，其操作性更高，一些正常飞机难以完成的动作，无人机都能通过智能编程来完成。如急转，倒飞，旋转飞行等方式，这都是飞行员无法完成的动作。无人机也可以通过这些动作，进行一些特殊的任务，或者利用这些动作完成隐蔽。
　　2.2无人机摄影测量优势
　　（1）分辨率高，地物可辨识性优良。无人机摄影测量最大的优势就是分辨率高，地物可辨识性强。因为在无人机摄影测量中，无人机可以通过自身的特色，调整与调测地点的距离，从而得到不同角度，不同距离的摄影图像。这样可以非常好的保证测量内容的准确性。
　　（2）测量灵活性更强。测量灵活性主要是指测量中针对的地方是比较灵活的。因为无人机不是固定的，所以其摄影的区域也是可以随意移动的。这一点是大部分的技术无法比拟的。因为大多数的机械都需要固定，因此，其拍摄的角度就相对的固定。但是无人机却可以随意调整。想要怎么拍摄都可以。这就极大程度的加快了测绘的时间，让测绘的数据更具时效性。同时，因为其可以随意移动，也就增加了数据的针对性。而不是笼统的全面数据。
　　（3）资金消耗明显降低。首先，无人机除了自身的能源外，几乎没有额外的消耗，这就降低了消耗方面的花费。其次是无人机本身的费用。虽然在当前来看，一架好的无人机也是价格不菲，但是相对于航天设备而言，其所花费的资金几乎是可以忽略不计的。在这种情况下，无人机测绘显然资金的消耗是非常低的。
　　3应用实例
　　3.1项目概况
　　2016年7月，我院受委托承担某地区1∶1000地形图测绘任务，该测区位于某丘陵地带，地势平缓，适合进行航空摄影测量。本次任务航摄面积约为35平方公里，航摄地面分辨率为10cm，主要测绘任务为航空摄影、空三加密、DEM、DOM、DLG生成。
　　3.2无人机航飞实施情况
　　本次任务采用南方“天巡”无人机执飞，该无人机满载续航时间可达70min，巡航时速75km/h，最大载重2.8kg，携带的航摄仪采用了2430万像素的准专业级SONYα数码微单相机，配20mm定焦镜头。“天巡”无人机的飞行高度、飞行面积、地面分辨率与成图比例尺。本次飞行时间都选择在风向稳定、风速较小的中午时段进行，以确保航线弯曲度和航拍质量，最终完成航飞面积约40平方公里。
　　3.3像片控制测量
　　本次任务共飞行航线43条，测区内布设像控点共计115个，像控点采用地面油漆标志。
　　像控点的选刺：在实地根据相关地物认真寻找影像同名地物点，经确认无误后，并在像片上相应位置刺出点位，刺点误差和刺孔直径均不得大于0.1mm。
　　像控点整饰：在影像上对应的控制点点位标注点名或者点号，并在像片的背面或者专用笔记本上记录关于刺点位置的详细说明。
　　像控点测量：像控点的测量采用CORS网络RTK进行观测，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中误差不超过图上0.1mm;高程控制点和平高控制点相对邻近控制点的高程中误差不超过0.1m。
　　3.4全数字空中三角测量
　　全数字空中三角测量采用航天远景，通过该软件进行控制点加密解算，获取高精度的像对定向点。
　　相对定向：相对定向标准点残余上下视差限差不超过5u，检查点残余上下视差限差不超过8u，匹配点分布均匀，且点数不少于200个。
　　绝对定向：基本定向点残差、多余控制点不符值及区域网间公共点较差不超过规范规定。
　　3.5数据采集
　　数据采集利用JX4进行，直接导入加密成果建模，对模型进行相关匹配和编辑，生成数字高程模型（DEM）。对数字正射影像进行影像调色、影像拼接、影像切割生成数字正射影像图（DOM），并利用该软件制作线划图。
　　4结束语
　　无人机航空摄影测量技术作为一种新型的航片数据获取手段，有着传统测量方式无法相比的优势。实践证明，此种作业方法在精度上已完全达到1∶1000测图的要求。随着无人机航测技术的发展与普及，地形图的航测费用已经接近甚至低于传统方法，因此，无人机航空摄影测量技术具有巨大的应用前景，必将得到迅速而广泛的应用。
　　参考文献：
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