基于无人机航测技术的地形图测绘研究 文宗能

摘要：随着科学技术的发展，我国的无人机航测技术有了很大进展，并在地形图测绘中得到了广泛的应用。文章对无人机数码航空摄影系统在地形测制中发挥的作用，以及使用无人机进行数码航空摄影相关技术进行分析。通过地形测之中技术的应用发现，在常规控制布点条件下，将比例尺放大10倍以上，在进行数码相机图像测试的过程中，能够完全满足平面精度，只有无人机进行航测作业方能达到要求。通过对无人机航测镜头以及测量技术的改进和完善，大大提高测量精度，并且将高程精度进行改进，改变了过去的传统测量技术中高程精度不达标的问题。

关键词：无人机航测；测绘；地形图 引言

在如今这个新时代的社会背景下，日新月异的科技发展给人们的生活带来了各种应用成果。航空测量也不再满足于小比例尺的测绘之中，在一些大范围地区的航空测绘中也有着极其广泛的运用。并且航空测量相较于传统的测量方式在各方面都有着巨大的优势，能够以更高的精度进行数据采集，有效地缩短航测的制作周期和缩减人力成本。但是尽管有着诸多方便和优势，在一些小范围大比例尺的地方就不能进行很好的数据采集和测绘，这主要受到空管政策和飞行高度等制约的影响比较大，在这种情况下，无人机测绘技术应运而生，为大比例尺地图的测绘提供了一个很好的解决方法。 1无人机航测技术概况

随着无人机技术的发展以及定位技术、图像处理技术的综合运用，实现了高分辨航空影像数据生产地形图的目的，即无人机航测技术主要以无人机为平台，搭载实时动态定位技术、航空摄影相机以及辅助系统，在高空作业过程中获得测绘区域航空影像数据的过程，再以高分辨率的真彩色数字影像为基础，通过数据处理软件平台，经过校正、镶嵌、空三加密等处理过程生产DOM、DEM数据以及地形图数据等。无人机航测技术在现代化测绘领域具有优越的应用优势，主要表现在以下几个方面。①显著的提高了测绘效率；②具有较强的机动灵活性，无人机属于小型设备，便于运输携带，在测量过程中受环境影响较小，加之方便操作、灵活，降低了气候等的影响；③具有较高的测量精度；④降低了劳动强度，无人机航测技术仅需要少量的外业工作就可完成大面积的测绘任务，显著的降低了劳动强度；⑤无人机航测技术具有安全性能高的优势，在飞行过程中无人机无需真人驾驶，只需远程遥控即可实现飞行任务。 2无人机航测技术在地形图中的应用 2.1设计方案

在无人机航测实施前，需要明确界定目标地形区域，即测量目标，并以此为基础制定具体可行的设计方案，其中的几个关键要素有目标区域的长度、宽度、面积、形状，无人机的预期飞行时长，飞行过程所需能耗以及测量目标区域的预期测量效果等。在确定合理设计方案的基础上，方可实施后续数据采集工作。在数据采集环节完成后，需对相应数据进行分类统计与分析处理，因此该环节必须要求设计方案具有科学性与可操作性。 2.2地面端的控制系统和装置

无人机的整个航空测绘体系主要包括地面控制基站和空中的摄影采集系统等等，在建设地面控制系统的时候，要同时包含地面控制软件和数传模块以及与之

相配套的计算机硬件等设备。从具体的实践应用中来看，地面控制系统可以有效的给作业中的无人机发出飞行指令，同时对于无人机的具体位置进行定位和回传。由于地面控制软件具备监控和实时显示等特性，对于无人机的具体飞行相关数据和地理位置信息可以通过地面控制系统来进行计算分析，从而做到可以实时调整和纠正无人机的飞行轨迹和路径。无人机的控制系统经过这么多年的发展，已经拥有了非常稳定和成熟的操作体系。它有效地保护了无人机在飞行过程中的安全性，通过数据分析和比对，对于无人机拍摄的稳定性和可靠性都有着巨大的进步。 2.3空三加密测量

在完成像控点布设的基础上，按照航测方案进行测绘区域航拍影像数据的采集工作，按照设计的航线方向、旁向重叠度和航向重叠度执行飞行任务。但是在执行影像数据采集工作过程中，由于地形变化较大，植被遮挡等问题的普遍存在，导致测绘区域范围内的部分区域无法获得相应的影像数据，进而在影像数据中出现“留白”现象，降低了无人机航测技术的测量精度。为了有效的消除上述原因的出现，需要进行空三加密测量流程，该方法是以航拍影像数据中的方位元素进行准确预算为基础提出干扰因素的方法，可以有效的弥补因“留白”等问题而造成精度降低的缺陷。

2.4POS技术辅助加密和无人机的空中三角测量

在无人机测绘技术应用之前，传统的三角测量由于过程比较繁琐和复杂，导致会在测绘过程中消耗很多人力和物力。而在现代化航测技术出现之后就大大扭转了这个局面，借助计算机的处理系统和软件，可以将无人机采集的数据进行自动化的数据处理而不需要人工干预，如此对于采集精度有了大幅提升。随着无人机GPS定位技术的发展和迭代，出现了POS技术有效地对无人机的姿态和方位进行感知和测算，不断提升了无人机航测的精度。 2.5数据内业处理及成果图件输出

无人机航测技术缩短了外业数据采集周期，提高了外业数据采集效率，但是将难点转移到内业数据的处理上。无人机航拍获得的高分辨影像数据中包含了各类信息，如地形信息、植被信息、建筑物信息以及其他各类噪声信息，对数据的处理均造成了困难。因此，如何探索提高数据数理质量是当前无人机航测技术面临的挑战。通常情况下，常用的内业数据处理包括外业采集大量影像的拼接、同名像点的转点、粗差剔除、像控点联测、区域网约束平差、校正、空三加密处理等流程，能够在很大程度上将其他干扰因素剔除。在完成数据的初步处理后，将数据导入至相应的绘图软件，开展内定向、相机畸变、去测平均高程等处理，在完成上述操作后进行地形数据的采编流程。在完成后可输出相应的成果图件，对成果图件进行仔细核查，查看地形图是否存在错误，若存在，需要外业补测的需进行外业补测工作，直至输出的地形图无误后可提交成果资料。 2.6数据成果生产

在无人机航测完成后，对于采集到的地形数据信息，需进行必要的检查、校核与补充，使DEM与DOM相关数据信息更完整，使所构建的数据模型更立体直观，使补充绘制的影像质量更清晰。在此过程中，需要严格掌握地图绘制比例尺，合理控制垂直误差与距离误差。对于地形数据分析中发现的偏差较大与趋于失真等问题，要进行再次补充航测，针对数据失真区域进行专项测量，以充分校正数据的偏差。 结语

综上所述，无人机航测技术在测绘中具有明显的优势，对促进建设有着积极

的促进作用，具有测绘周期短、效率高、分辨率高、成图快的优势。但是，无人机航测技术将外业采集数据的难点转移至内业数据处理上，虽然现阶段已有许多数据数据流程及方法，但均存在地形弱化、干扰信息强化的问题，因此，在今后的研究工作中，应加强无人机航测数据处理方面的研究工作，使得无人机航测质量更加可靠、准确。 参考文献：

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