无人机航空摄影测量系统及应用分析

摘要：本文以无人机航空摄影测量系统为主要探讨目标，不仅对其进行了详细的总结和概述，而且还针对整体系统的架构设计特点，对其在防灾减灾测量工作中的应用优势以及应用要点进行了全面的分析，以便为我国测量事业的进一步发展提供可靠的参考依据。

关键词：无人机航空摄影测量系统；架构设计；应用分析

我国是一个地质灾害频发的国家，随着近年来各地自然灾害的不断增多，人们对于高效能的测量工作也给予了很大的关注度。要想最大化减少自然灾害的发生，保障人们的生命财产安全，就要在测量工作中积极采用各种高科技的测绘技术与测绘装备，这样既可以提高测绘精度和测绘效率，又能为防灾减灾工作的顺利开展提供可靠的保障。因此，对当下测量工作中所运用的无人机航空摄影测量系统进行深入的分析，很有必要。 1.系统应用优势

无人机航空摄影测量系统集合了多种高科技技术的优势，在实际应用时，不仅具有较轻的自重和测量精确度，而且灵敏性、灵活性以及适应性也是极为明显。另外，基于该系统搭载了最新的摄影技术，所以其影响分辨率能够充分满足1：500-1：2000比例间的地理测量要求。同时，随着系统技术的不断成熟，其影响获取能力也是得到了迅速的提升。据相关数据显示，平均每天每架飞机可以完成近70平方公里的测量工作，因此，无人机航空摄影测量系统的测量面积和测量范围已成为目前测量工作中最为显著的标志之一。此外，整个飞行系统还具备较高的抗干扰能力，并且已经形成了一套适时快速的工作机制，其中，系统的源动力主要集中在燃油系统以及电动装置的运用上。而在飞行发射方而，其也具备较完整的运用模式，如：车载弹射方式、弹射架辅助弹射方式、滑跑助力方式等，能够满足不同机型设备的运行要求。并且在此基础上，无人机航空摄影测量系统还拥有一个完整、一致的数据处理过程，但是必须制定多元化的技术处理方案，才能使其应用价值和应用优势得到最大化发挥。 2.系统架构设计

2.1硬件系统的构造设计 2.1.1无人机机载系统

无人机是无人机航空摄影测量系统中最为重要的组成部分，其具体架构设计包括以下几个元素，即：无人机、数字摄影系统、导航系统、飞行控制系统、通信系统等。在实际运行时，无人机机载系统能够严格按照预先所设定的航线进行自主飞行。另外，还能提前完成相应的航空摄影测量任务，并且能够实时、准确的将飞机的各项运行参数反馈到地面控制系统中，以便确保飞机的飞行速度、飞行高度以及飞行状态、气象状况等参数始终保持在安全、可控范围内。 2.1.2地面飞行监控系统

该系统对于整个飞行平台的安全稳定运行有着很重要的影响，其一般是借助计算机技术、飞行控制软件、电子通信技术以及相关控制平台的力量来完成相应的测量任务。具体而言，就是在飞行平台运行过程中，该系统可以根据无人机航空摄影测量系统所反馈的信息数据，在相应的地图上准确定位飞机的降落位置、飞行路线、运行轨迹、运行速度和高度等，进以实现对无人机的实时监督和管控，从根本上保障其飞行安全和运行稳定性。 2.2软件系统的构造设计

2.2.1航线设计软件

航线设计软件能够对无人机航空摄影测量系统的工作方向和工作质量进行正确的指引。因为该系统具备较强的信息获取功能，能够对测量系统的各项运行数据进行综合准确的分析，如：作业范围、精度要求、摄影测量参数和测量结果以及飞行高度、速度、影像重叠度以及地面分辨率等，从而根据分析结果，来确定曝光点坐标和基线长度等参数。另外，该软件系统还能够实现对航线的全面检测，以便使其各项指标性能都能处在标准范围内，从而更好的满足无人机的运行需求，达到理想的测量效果。

2.2.2数据接收与预处理系统

该分支系统是整个无人机航空测量系统运用的关键所在，其能够满足系统的外作业需求，帮助系统规避各种影响因素，使其影响获取能力和质量达到最佳标准。因为无人机航空摄影测量系统在进行影像拍摄时，会受到各种外部因素所影响，进而导致原始图像经常出现各种质量问题，如：图像模糊、不完整等问题。这种情况下，就需要借助数据接收与预处理系统的力量来对原始图像进行后续处理，以便通过较强的校正功能来提高图像质量，从而为地面控制系统提供可靠的参考依据。

3.系统在防灾减灾测量工作中的应用

我国是一个地大物博的国家，各地的地质环境不尽相同，以云南省为例，其由于所处地带为自然灾害的多发区域，所以每年因地震、泥石流、洪水等灾害发生而导致的人员伤亡事故和经济损失数量要远远高于其他地区。因此，在实施该地防灾减灾工作时，为了避免受到复杂地质环境所影响，保证测量数据的准确性和实效性，就要将无人机航空摄影测量系统与防灾减灾工作进行充分的融合，以便可以在第一时间掌握灾情，制定出行之有效的救急措施和抗灾措施，进而从根本上保障人们的生命财产安全，实现社会的和谐稳定发展。 3.1案例分析

2018年8月，云南省某市在北纬24.19度、东经102.71度地段先后发生了两次5.1级左右的地震，该自然灾害致使周围五个县区月、约112.44万人受灾。接到通知后，国家测绘地理部门紧急调集多套无人机航空摄影测量系统赶赴受灾地区进行紧急航空摄影。在测量过程中，共获得了4处重灾区高清航摄图像，并对约62张摄影图像进行了有效的拼接和判读，初步评估了灾区的受灾情况，从而为后续救援计划的制定提供了十分可靠的参考依据。 3.2应用实践

3.2.1UAV数据的有效获取

在本次地震灾后救援工作中，无人机航空摄影测量系统发挥出了重要的应用作用，其在获取数据信息时，共进行了以下几道工序，即前期设备资料准备工作、无人机航拍测绘工作、后期数据处理与评估工作。在这一系列过程中，主要采取的飞机平台是由“快眼”与佳能SD标记III数码相机所组成。具体操作过程如下：第一，在无人机系统起飞且达到一定飞行条件后，由地面航线设计系统进行控制，以便可以实现自主飞行，对相关的数据信息进行准确的获取；第二，当无人机的飞行高度达到近3000m左右、摄影机的分辨率为0.2M时，可分别对4处重灾区进行高清航拍摄影，共获取了约520份的摄影数据、获取范围接近60平方公里；第三，在摄影数据全部获取后，由数据接收与预处理系统来分别开展图像预处理、数据纠错、图像拼接等一系列相关工作，进而形成了完整的地面图像，从而为测绘地理部门及其相关部门对减灾与防灾措施的制定提供了有效的数据支撑。

3.2.2减灾与防灾措施的合理制定

有关部门通过无人机航空摄影测量系统的应用，不仅获取到完整的影像资料，掌握了第一手灾情，而且也大大提高了防灾减灾的工作效率。据本次地震救援工作报告所示，在震后救援过程中，该系统发挥了极大的减灾与防灾效能，尤其是对于4处重灾区人员的处置，成功转移了近110万人，只有少数人群落难，且挽救的经济损失也高达500多万。 结束语

综上所述，通过对无人机航空摄影测量系统的详细阐述，可以得知，其不仅构造设计复杂，而且应用优势也是十分明显。因此，为了使其得到进一步的推广和应用，就要对该系统进行不断的优化创新，以便使其各项应用性能更为高效、更为科学、更为标准，进而能够在更宽阔的领域中发挥出实效作用，真正成为地球遥感实践活动的重要补充。 参考文献：

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[2]李添国，蔡延斌.低空无人机航摄系统应用实例研究[J].青海国土经略，2018（03）：21-22.