(湖南省核工業(yè)地質局三〇三大隊 湖南 長沙 410000)

無人機航空攝影測量在地形圖測繪中應用

齊丹

(湖南省核工業(yè)地質局三〇三大隊湖南長沙410000)

地形圖測繪是一個非常重要的環(huán)節(jié)在地理信息采集工作的基礎上，從實際工作出發(fā)，在地形圖測繪的過程中，可能會面臨各種各樣的問題，如速度的測量是相對比較困難的，所以他們需要注意先進，科學的運用測量技術。本文主要研究無人機航測在地形測繪中的應用，為提高地形測繪工作質量提供一些有價值的參考。

無人機；航空攝影；地形圖測繪

引言

在建設工程中地形圖的測繪是一項必不可少的工作，在測繪信息的過程中，為了保證無人機獲得更高的精度，通常采用航空攝影測量技術。并伴隨著無人機航空測量技術以及應用廣闊程度的發(fā)展，一方具有廣泛的可操作性和導航性，另一方成本低，能夠滿足許多工程的測繪要求。從技術發(fā)展的角度來看，無人機攝影測量技術是計算機技術、數(shù)字通信技術和3 S技術相結合發(fā)展起來的一門科學測量技術，屬于航空遙感領域的補充。無人機航測在地形測繪中有著廣泛的應用價值。地形測繪是一項系統(tǒng)工程，也是一項困難的工作，無人機的航測技術的應用可以發(fā)揮重要作用。根據(jù)實際測繪工作，可以看出無人機航測技術具有時效性高、響應速度快、能快速獲取地面數(shù)據(jù)信息等優(yōu)點。從地形圖測繪工作中，有著質量水平的提高。所以我們本文主要對無人機航空攝影在地形圖測繪的應用展開探討。

一、無人機航空攝影測量技術的特點分析

之所以無人機航空攝影測量在地形圖測繪中能夠產(chǎn)生廣泛的應用價值，是因為無人機航空攝影測量技術的以下特點。

(1)及時和具有成本效益。與衛(wèi)星測繪相比，無人機航空攝影測量較短，能及時為用戶提供所需的測量信息。此外，無人機航空攝影測量不高，操作范圍廣。與人工制圖相比，它在成本性能上非常突出。

(2)強烈的反應性。在無人偵察的情況下，一般都是低空飛行，氣候條件比較小，著陸點不夠高，可以通過平穩(wěn)的通道來實現(xiàn)。響應能力強，操作方便，運輸方便；通過測量任務要求，很可能每天能得到幾十到幾百平方米的空中交換信息結果。

(3)可以快速獲得表面數(shù)據(jù)。無人機航空攝影系統(tǒng)可以進行彩色數(shù)碼照相機及數(shù)碼相機等，使地球的表面快速、準確地獲取信息，能夠獲得高分辨率的數(shù)字圖像和高精度定位數(shù)據(jù)，并能產(chǎn)生3d和3d的正交投影圖像的可視化數(shù)據(jù)等，所有這些數(shù)據(jù)可以為測繪工程決策提供依據(jù)。

二、無人機航空攝影測量在地形圖測繪中的具體過程

通過以上分析，可以看出無人機航空攝影測量的優(yōu)點是顯而易見的，可以廣泛應用于地形測繪中。以測繪工程為例，探討無人機航測的具體應用。

(一)工程實例。某地形測繪工程是一條長96公里的平坦的2級公路。道路呈現(xiàn)平緩和瀝青混凝土。為了城市的發(fā)展，我們需要選擇另一個走廊帶繞過交通，所以比例是1:2000的帶狀地形圖。在經(jīng)營過程中，需要參考《城市測量規(guī)范》《地形圖模式》和《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量技術規(guī)程城市》等標準，同時開展測繪產(chǎn)品質量驗收規(guī)范和質量評定標準。此外，坐標系統(tǒng)位于CCCS2000坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)被指定為1985國家高程基準，把基本輪廓間隔設置為2M，和把映射規(guī)模設置為1:200000。

(二)空中三角測量分析。在明確無人機攝影測量的過程后，需要做好空中三角測量工作。系統(tǒng)和軟件的空三計算的計算中采用的系統(tǒng)、軟件包括：第一，對pixelcrid高分辨率遙感影像集成系統(tǒng)；二是pat-b光束法平差軟件。在系統(tǒng)軟件應用過程中，需要完成的工作包括：(1)數(shù)據(jù)的準備。格式設置為JPG格式的原始數(shù)據(jù)，并指定相機校準文件，包括相機的焦距，相機像主點坐標和像素的大小等等。此外，有必要明確POS數(shù)據(jù)，控制點坐標文件和路徑組合表等。(2)畸變校正。在無人機航空攝影中，攝像機是一種非測量相機，它具有較大的畸變，而圖像具有邊緣畸變，可以利用畸變進行校正。在圖像校正方面，采用的vzlowcor獲取航空影像無主點偏移和變形。(3)高程文件的建設。引入畸變校正圖像，結合相關參數(shù)自動完成內部定位，進一步確定初始偏移量。通過自動相對定向，去除剩余粗差大的圖像點，對連接點進行互連編輯。(4)取得成果。在自動相對定位的過程中，必須注意一些基本的事項，即確保相對定向點是基于圖片上的> 900的數(shù)量，同時保證分布的合理性。區(qū)域網(wǎng)平差的計算過程中，利用對PAT-B光束法平差軟件進行調整，并將測區(qū)的邊緣部分進一步采用三加密的結果將VirtuoZo測繪項目文件輸出，同時確?？梢曰謴腿S模型的有效性，進一步做好歸檔和存儲區(qū)域的加密文件。

(三)行測外業(yè)具體事項。航空攝影完成后，應按正常試驗程序完成下列操作。我們把這部分稱為作業(yè)線測量場，其主要工作是對相控點進行測量：在高程的基礎上，設定基線跨度第2條，共四個平面，同時設定基線跨度，進一步完成相應的測量。另一方面，完成外部監(jiān)測點的測量。為了保證地圖檢測的準確性，并實現(xiàn)對無人機空中加密方案的有效測試，在行業(yè)中需要設置合理的每張圖片的檢查點，號碼設置為12，并通過實際的測量。

應用vituozoaat構建三網(wǎng)絡調查的過程。同時，區(qū)域網(wǎng)平差采用PATB光束法計算。該項目分為兩個加密測量區(qū)，調整完成。在具體操作過程中，應采用通用航空攝影測量方法測量內業(yè)的運行情況。根據(jù)一些經(jīng)驗，這兩種操作基本相同。

(四)數(shù)字正射影像(DOM)技術的實施。根據(jù)本工程的實際情況，基于Vista系統(tǒng)的模塊和Inpho在DOM數(shù)據(jù)采集采用拼接的過程，DOM操作完成后的顏色與PS圖象處理軟件加以修改。DOM的地面分辨率為0.2m，無圖像區(qū)呈現(xiàn)自然白色空間的狀態(tài)。DOM的網(wǎng)格圖像保存為TIFF格式，和圖像信息的文件格式為代表的“.TFW”。

(1)DOM技術的實現(xiàn)。DOM在一個單一的內部和外部的軸承主要顏色和數(shù)字高程模型的基礎模型DEM為依據(jù)，微分校正軟件，對于應用程序的各種數(shù)字航空攝影圖像進行重采樣操作，使圖像產(chǎn)生表面浮雕和平面傾斜，有效避免理性的畸變模型。一般采用單一模型的正投影圖像，如顏色調制、切割、輪廓修改等，生成標準分量的法線投影圖像。

(2)獲得一個正投影圖像。在相應的程序中，將加密結果轉化為圖像數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將能夠自動匹配生成DSM的方式，然后針對DSM濾波處理采取的措施，將格式轉換成DEM，生成DEM圖像，在生產(chǎn)過程中進行需求。此外，Vir-tuoZo數(shù)字攝影測量系統(tǒng)在正交投影像制作功能，以照片為單位，根據(jù)每張照片的范圍，照片主要點為中心，以正確的葉片，導致單片正交投影圖像。

(3)正投影圖像的裝飾?；赑S圖象處理軟件接口的條件下，以“自然之美”為基本原則，合理調整圖像，以保證圖像有足夠的清晰度，同時使圖像色澤柔和，在對比中，圖像和顏色的問題之間沒有明顯的差別。如果陰影的陰影長且密度較大，則覆蓋相鄰景物的區(qū)域也較大，因此有必要進行相應的陰影和密度處理。如果圖像對比度較大，則使顏色顯得不柔和；或者圖像響應很小，從而影響對象的識別，并且需要進行對比調整以確保正確的圖像被修飾。

三、結束語

地形圖測繪是一個系統(tǒng)性的工作，具有很高的難度，因為無人機航空攝影測量技術具有許多優(yōu)點，例如反應能力、測量精度高和快速獲取地面數(shù)據(jù)信息的能力等。因此，有必要科學合理將航測技術應用于地形圖測繪工作中，并結合測繪工程的實際情況，掌握空中三角測量點和數(shù)字技術投影的技術要點(DOM)，進一步提高地形圖測繪的工作效率。因此，我們需要更好的開發(fā)無人機的航空攝影測繪功能。

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齊丹(1984.03-),測繪工程師，主要從事測量，繪圖。