无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用分析
发表时间：2019-03-25T11:51:53.267Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：王素伟
[导读] 摘要：随着电子技术的快速发展，现代测量技术不断的被开发和应用。
邢台市勘察测绘院河北邢台 054000
摘要：随着电子技术的快速发展，现代测量技术不断的被开发和应用。其中无人机航空摄影测量技术作为一种现代技术，以无人机为载体，通过影像传感器获取航空遥感影像，再通过图像处理技术对航拍遥感影像进行处理，获得精准的地形测量资料和数据，在地形测绘中具有广阔的前景。本文对无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用进行了分析探讨。
关键词：无人机；航空摄影；地形测量；应用
引言：无人机航空摄影测量技术，具有实时性、成本低、响应快、灵敏度高的优势，可以在低空位置获取光学图像、地址地形图像，其综合运用了多种先进技术，大大提升了无人机航空摄影测量技术性能，在地形测绘中特别是在山区等大比例尺地形测量中，发挥出了卓越的性能，提高了地形测绘工作的效率。
1无人机概述
无人机指的是无人驾驶的飞机，是一个复杂的一体化系统，集电子、航空、图像识别以及地理信息等各种功能于一身，通过无线电遥控设备和自备程序对其进行控制，机上装置自动驾驶仪和控制程序装置，广泛应用于通信、卫星导航、测绘、飞行自动控制及航空巡查等各个领域。无人机技术的应用，解决了低空摄影测量的关键问题，能运用最新技术及时获取最全面、最真实、最准确的数据信息，近年来随着无人机技术的快速发展，新型智能无人机不断出现，逐步应用在民用行列。其中无人机应用于地形测绘中，具有应用成本低、生存力强、机动性强等诸多方面的优势，利用无人机进行地形测绘，将大量的人力从繁重的测量工作中解脱出来，促进了测绘效率和测量准确性的提高。无人机在地形测绘中发挥了重要的作用，具有良好的发展前景。
2无人机航测技术的特点
2.1自动化程度高。无人机自动化程度高，升空和飞行速度很快，能按照预定的飞行航线能快速到达测量区域，脱离人的视线范围也能按照预定航线飞行，对航线有着较高的精度控制。而且操作方便，能拍摄高精度的影像，快速获得遥感监测的结果。除此之外，无人机有自动检测和修复故障的功能。
2.2智能化程度高。无人机具有高度的机动性和灵活性，不用专业起降场就能进行地形测量，升空作业所耗时间短，运行成本低，操作系统简单，测量工作人员能快捷操作，操作手法较为简单。而且，无人机与地面机能实时网络连接，将采集到的数据及时发回地面进行处理，提高数据处理的灵活性和高效性。
2.3测量精确度高。无人机的摄像设备覆盖面积较大，拍摄图像分辨率较高，能达到分米级，有利于精确定位所测地形。
2.4测量效率高。地形测绘使用的无人机机型较小，勘测传输数据速度较快，工作效率较高，在降低人工劳动强度的同时，也有效降低了人工往返测量的劳动成本。
2.5测量成本低。无人机本身价格不太昂贵，航测和处理数据耗费资金低，一次投入可以重复受益，具有很高的性价比。无人机不需要驾驶员，使得地形测绘工作更为安全可靠，而且飞机设备维护保养方便，成本不高。另外，无人机搭载影像处理设备具有较好的兼容性，数据处理的硬件配置要求不高，节省了数据处理的成本。
3无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用
无人机航空摄影测量技术与普通航空遥感和卫星遥感相比，具有实时性、成本低、响应快、灵敏度高等优势，可以在低空位置获取光学图像、地质地形图像，在地形测绘中发挥着重要的作用。
3.1测量地形图。无人机设置了航拍功能和红外拍摄辅助功能，航拍效果大大增强，替代人工拍摄，大幅提升地形测量的效率和效果。无人机通过自身程序控制主体，无线电遥控装置作为辅助控制设备，在每次测量起飞前，预先设定好飞行轨迹，科学设定飞行高度、角度、速度等。飞行过程中事先设计路线，具有较高的稳定性，能够高强度航拍作业。无人机遥感系统通过遥感器获取多光谱数据，在校正后形成数字高程模型和正射影像图，经过对所获取的监测数据对比和分析，为地形测量提供准确数据。特别是对于地形复杂、人力难以到达的区域，利用无人机进行地形测量，克服了人力难以到达的困难。在地形测量中，无人机遥感系统通过高精度合成孔径雷达干涉测量技术和激光雷达技术，可以得到高精度的数字高程模型，科学的分析和监测地形变化、地面沉降、滑坡体变形等，为地形测量提供详细的影像资料参考。需要注意的是，在无人机航空摄影测量技术应用中，采集的地形信息和数据要准确无误，保证内业立体采集信息精准。可以通过手绘方式采集水涯线和等高线信息，要标记处理采集不到的部位，以便外业进行测量和采集，确保地形测量的完整性。
3.2无人机航拍测量设备。当前无人机仪器挂载设备主要利用航拍，随着卫星技术和数据通信技术的快速发展，无人机挂载设备正逐步向视屏传送方向发展。当前，无人机航空摄影测量技术通过航空拍摄资料和全球定位导航系统信息的有效融合，换算航空拍摄的资料与地面测量的参数关系，获得地形情况的真实测量数据。无人机航拍测量地形主要包括野外像控点的布设和测量、取得测区影像数据、内业空三加密、数字测图四个方面，内业空三加密是其中最重要的环节，它主要输出加密后影像、记录影像大地的坐标和3个角元素文件、DEM 数据、各种坐标文件等主要内容，过空三加密可以将任何影像进行数字测图。随着该技术的成熟，将来无人机测绘技术的应用将极大地促进地形测量工作的发展。特别是用无人机测量复杂的地形，不仅降低人力成本，还能高效准确的获取数据，最大程度的降低环境、气候等因素对信息采集和勘测的影响。同时，无人机测量技术可以实现对获得数据的正确分析，确保地形测量的准确高效。
3.3无人机未来发展趋势。在地形测量领域，利用无人机航空摄影测量技术的拍摄优势，能更好的完成恶劣环境条件下和复杂地质条件下的航空拍摄，通过无人机的高分辨率相机准确拍摄目标物，对相关数据和信息进行特殊加密处理，从所测数据中归纳总结出相关地形图像信息，结合其他测绘手段，对获取的数据进行查漏补缺，通过高精度测量技术勘测地形。比如利用无人机技术能够高效快速的测量地形复杂区域的数据，拍摄图像准确、快速、成本低。未来随着无人机技术的不断发展和完善，将会应用更加科学先进的勘测技术和测量手段，提高地形测量的精准度，在地形测量测绘工作中发挥出更加显著的优势。
4结语
无人机航空摄影测量技术具有可靠性、机动性等诸多优势，无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用，大大提高了地形测量的效率和精确性，而且降低了测量的成本。随着遥感技术、计算机技术、航空技术的有效融合，无人机航空摄影测量技术的优势越来越明显。