段隆輝

（佛山市高明區(qū)不動產(chǎn)登記中心，廣東 佛山528000）

在現(xiàn)代測繪建設(shè)工程中，地形圖測繪技術(shù)是必不可少的一個工作任務(wù)項目。在具體開展地形圖測繪作業(yè)的過程中，對測繪數(shù)據(jù)精準性要求要對較高。尤其是隨著無人機科技的進步，無人機航空攝影測量技術(shù)，以其成本低、效率高、操作靈活、且測繪數(shù)據(jù)精準的優(yōu)點，實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。

1 無人機航空攝影測量技術(shù)的相關(guān)概述

無人機航空測量技術(shù)是一種新型的地形圖測繪技術(shù)，該測繪技術(shù)主要是以無人機作為飛行平臺，并且以高分辨率的數(shù)碼相機作為傳感器（見圖1），在測繪的過程中，應(yīng)當充分利用3S技術(shù)開展測繪工作（遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱)。3S技術(shù)是一種現(xiàn)代信息技術(shù)，主要是將空間技術(shù)、遙感器技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、導航技術(shù)和計算機、通訊技術(shù)相互結(jié)合起來，以對空間信息進行采集、處理、管理、分析、傳播和應(yīng)用，從而獲得精準的航測遙感數(shù)據(jù)。

圖1 無人機航測系統(tǒng)組成

與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)不同，無人機航空測量技術(shù)在應(yīng)用的過程中，具有成本低、靈活機動、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢，并且在眾多的領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，滿足了測繪工程的相關(guān)要求。無人機航空測量技術(shù)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛的應(yīng)用，主要依賴于其獨特的測量特點。具體來說，主要有以下四個：

特點一：準確度較高。無人機航空測量技術(shù)中，無人機的飛行高度較低，一般在50～1 000 m之間，屬于近景航空測量。在具體測量的過程中，其測量的精度范圍通常在0.1～0.5m之間，其測繪的精準度比較高，能夠為測繪工程提供精準的測量數(shù)據(jù)和信息，滿足測繪工程的需求。

特點二：機動靈活性較強。在利用無人機航空測量技術(shù)的時候，機動和靈活性較強，具有較強的適應(yīng)能力，在具體使用的過程中，極容易達到人力所無法達到的地方，進行測繪工作，以收集到相關(guān)的信息；另一方面，無人機航空測量中，對地形、天氣環(huán)境要求相對比較低，無論是地形多么復雜、天氣環(huán)境多么惡劣，都能在低空飛行的過程中，直接獲取地形的相關(guān)影響和信息，不會影響作業(yè)[1]。此外，在無人機航空攝影測量的過程中，即便是在作業(yè)的過程中，設(shè)備出現(xiàn)一定的故障，也不會出現(xiàn)人員傷亡的現(xiàn)象，具有極高的安全性。

特點三：作業(yè)效率高。與傳統(tǒng)的人工測量技術(shù)不同，無人機航空攝影測量技術(shù)，主要是利用無人機做載體，并且在無人機上搭載彩色數(shù)碼設(shè)備，以對地表影像進行快速的獲取，并利用相關(guān)的科技，將所采集到的影響轉(zhuǎn)化為三維可視化的數(shù)據(jù)信息。之后，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將信息傳遞給工作現(xiàn)場。在實際應(yīng)用中，這一過程時間非常短，效果相對較高。

特點四：成本低、操作簡單。該測繪技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)用范圍廣，使用成本較低、耗費較低，并且系統(tǒng)的維修和保養(yǎng)比較簡單，其性價比較高。另外，無人機測量技術(shù)操作相對比較簡單，只需要對操作員進行短期的培訓即可。

2 無人機航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用案例

無人機航空攝影測量技術(shù)作為一種新型的測量技術(shù)，在具體測量的過程中，利用無人機掛載數(shù)碼設(shè)備，在小區(qū)域測繪、大比例尺地形圖的制作、城市規(guī)劃的建設(shè)中，都實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。在本次研究的過程中，筆者以C市二級公路測繪作為案例，對其進行了詳細的研究。

在C市全長約為95 km帶狀地形測量中，其地勢平坦，道路順利平緩，路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。為了滿足C市城市發(fā)展的要求，需要選擇走廊帶繞行過境。因此，必須要在施工之前，按照1∶2 000的比例，利用無人機航空攝影測量技術(shù)，對C市的帶狀地形圖進行測量。在具體使用無人機航空攝影測量技術(shù)的過程中，必須要參考我國所制定的相關(guān)標準，如《城市測量規(guī)范》、《地形圖圖式》、《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》等，同時對測繪產(chǎn)品的質(zhì)量驗收規(guī)范，以及測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定的標準進行有效的落實。之后根據(jù)C市二級公路的實際需求，將測圖的比例設(shè)置為1∶2 000，并設(shè)定一定的高程，以開始進行無人機航空攝影測量工作。

3 無人機航空攝影測量技術(shù)的具體應(yīng)用分析

在具體利用無人機航空攝影測量技術(shù)時，主要包括兩個部分，即航空攝影數(shù)據(jù)的采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理流程。

3.1 航空攝影數(shù)據(jù)的采集

在利用無人機航空攝影技術(shù)進行航空數(shù)據(jù)采集的過程中，要做到四點：

（1）設(shè)置無人機系統(tǒng)

在C市二級公路工程的無人機航空測繪過程中，選擇無人機為大疆PHANTOM 4 ADVANCED旋翼無人機，無人機上的數(shù)碼設(shè)備分別為1英寸的CMOS數(shù)碼照相機，其像素為2000萬，鏡頭為8.8mm的定焦鏡頭，符合無人機低空航空測繪的相關(guān)規(guī)定。并使得在具體的測繪過程中，保持攝影具有較高的清晰度。并且根據(jù)測量當天的天氣晴朗的狀況，對數(shù)碼設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進行設(shè)定，使其感光度為200，以免在攝影的過程中產(chǎn)生較多的噪點；光圈值為8，以有效保證攝影測繪過程中的最佳畫質(zhì)；快門速度為1/500 s，以有效避免在在拍攝的過程中，因無人機抖動而造成畫質(zhì)模糊的現(xiàn)象。

（2）布設(shè)像控點

在具體的測繪過程中，根據(jù)《低空數(shù)字航空攝影測量作業(yè)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，對像控點進行科學的布設(shè)，以有效保證攝影測繪目標清晰、利于刺點[2]。在C市二級公路工程的測繪過程中，根據(jù)測繪1∶2 000的比例要求，以道路的拐點、交匯點進行像控點布設(shè)，并在此基礎(chǔ)上利用RTK進行測量。在本次測繪過程中，一共設(shè)置了10個平高點，并且為了確保測繪的精準度，分別在測繪區(qū)的周邊、中間布設(shè)了4個和2個像控點。

（3）區(qū)域網(wǎng)布設(shè)與航線規(guī)劃

在具體航測過程中，根據(jù)C市二級公路工程1∶2 000的比例尺、地面分辨率、測區(qū)地形等因素，進行綜合考慮，并規(guī)劃出無人機航空攝影測繪的區(qū)域網(wǎng)布設(shè)與航線。在具體規(guī)劃設(shè)計的過程中，使其呈方形或矩形，并且保證航向覆蓋超出實際所拍范圍的2條基線之外的范圍之內(nèi)。

（4）采集航空攝影數(shù)據(jù)

由于在本次航測過程中，所選擇的天氣晴朗無云，風力較小，因此在具體的航測過程中，進行了20 min的拍攝，并且保證在拍攝過程中，使得無人機上的數(shù)碼相機保持正射視角、東西南北45°視角處各設(shè)置一個架次。一共設(shè)置5個架次，并且保持無人機保持150 m的航高，進行數(shù)據(jù)的采集[3]。

3.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理流程

將無人機航空攝影所采集的所有信息數(shù)據(jù)、影像等信息資料，充分運用先進的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對其進行處理。在處理的過程中，要遵循一定的處理流程（見圖2）進行。

圖2 無人機航空攝影信息數(shù)據(jù)處理流程圖

在具體處理的過程中，先將所采集的所有信息數(shù)據(jù)進行導入，并且在具體導入的過程中，鑒于本次采集過程中，所獲取的影像、數(shù)據(jù)信息較多，可將整個區(qū)域的數(shù)據(jù)信息進行劃分，使之變成5個子集，之后再進行數(shù)據(jù)處理。如此一來，就在很大程度上大大加快了數(shù)據(jù)的處理速度；數(shù)據(jù)導出之后，利用手動的方式在工作區(qū)內(nèi)添加相片的控制點，之后軟件會自動對照片上的信息進行讀取，并計算出相片的姿態(tài)，自動尋找影像件的同名點、自動對照片進行匹配，以實現(xiàn)對所采集數(shù)據(jù)的優(yōu)化排列。之后，在此基礎(chǔ)上，對所優(yōu)化的排列的數(shù)據(jù)信息進行深度重建，并生成點云、網(wǎng)絡(luò)和紋理。并且軟件會根據(jù)之前所設(shè)置的參數(shù)，生成相應(yīng)的密度的點云，并且根據(jù)選擇疏點云、密集點云以生成不規(guī)則的三角網(wǎng)，從而進行紋理的映射；最后，將所生成的紋理三維模型用軟件進行導出，還可以采用多視圖像三維重建技術(shù)等，自動完成正攝像的糾正和拼接[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，無人機航空攝影測量技術(shù)是一種新型的測繪技術(shù)，在具體的應(yīng)用過程中，具有準確度高、機動靈活、作業(yè)效率高、成本低和操作簡單等優(yōu)勢，尤其適用于小區(qū)域內(nèi)的測繪工作。在本次研究的過程中，結(jié)合C市二級公路工程的測繪工作，并利用無人機和數(shù)碼設(shè)備，準確地采集了相關(guān)的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上利用相應(yīng)的處理軟件，生成了三維數(shù)字模型和正攝像圖，滿足了測繪工作的需求。