文/石憲軍 菏澤市測繪研究院 山東菏澤 274000

伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于航空攝影測量的理論基礎(chǔ)，無人機低空航攝技術(shù)日益成熟。在實際工程測繪領(lǐng)域中，無人機低空航攝技術(shù)，具備靈活機動的技術(shù)優(yōu)勢和快速響應(yīng)的能力，在低空航空測繪數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，有著巨大的應(yīng)用價值與發(fā)展空間，本文主要是對無人機低空航攝技術(shù)的應(yīng)用要點進行詳細探究。

1、無人機低空航攝技術(shù)的基本概述

在地形測繪中應(yīng)用無人機進行航攝測量，相比較于衛(wèi)星遙感而言，數(shù)據(jù)測繪精度更高，成本較低，具有較高的應(yīng)用價值。在利用無人機航攝技術(shù)進行工程測量時，主要的工作內(nèi)容就是對野外的像控點進行準確的布設(shè)和測量，在取得測區(qū)的影像數(shù)據(jù)后進行業(yè)內(nèi)的空三加密和數(shù)字測圖。

在實際的測量過程中，無人機低空航攝能實現(xiàn)快速高效的測量，并且能獲取高精度的影像信息，因其具備較強的空間適應(yīng)能力，能到達一些人力無法到達的地方進行信息采集，并且在具體的測繪飛行中，空間響應(yīng)能力較好。無人機能通過搭載其他數(shù)據(jù)設(shè)備實現(xiàn)和生成可視化的數(shù)據(jù)信息，進行協(xié)同作業(yè)，在測繪過程中取得非常顯著的效果。因此，無人機低空航攝技術(shù)，為基礎(chǔ)地理信息采集提供了技術(shù)支撐，是建設(shè)數(shù)字城市的重要技術(shù)手段。

2、外業(yè)相控觀測與影像數(shù)字化流程分析

無人機外業(yè)航測數(shù)據(jù)采集，主要包括外業(yè)空三像控點測量與航攝數(shù)據(jù)采集兩方面，具體如下：

（1）外業(yè)空三像控點測量。在地形測繪中應(yīng)用無人機低空航攝，為確保成果輸出坐標系統(tǒng)與地方坐標系相統(tǒng)一，通常需采用GNSS設(shè)備事先布設(shè)一定數(shù)量的影像控制點。在實際的操控過程中，將GNSS定位與無人機航攝POS進行充分融合，獲取數(shù)據(jù)測量領(lǐng)域中的地貌和地形數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行記錄、傳輸和保存。盡管伴隨RTK、PPK差分無人機的出現(xiàn)，對傳統(tǒng)像控點數(shù)量要求有所降低，但無人機低空航攝過程中，合理布設(shè)像控點，確保成圖精度與降低外業(yè)強度，成為無人機低空航攝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在設(shè)置像控點時，無人機低空航攝能利用無人機對觀測區(qū)域進行有效測量，收集有效的技術(shù)信息，在整個的測量過程中，可根據(jù)實際的區(qū)域條件對測量儀器進行相應(yīng)的調(diào)整。

（2）航測數(shù)據(jù)采集。在地形測繪工程中，使用無人機進行低空航攝測量，可運用業(yè)內(nèi)的立體信息，對測區(qū)內(nèi)的地形和地質(zhì)做出綜合的采編和管理，進一步保證測量信息的可靠性和精確度，構(gòu)建立體相對或三維模型，采用計算機測圖軟件進行要素立體采集與數(shù)據(jù)編輯，本環(huán)節(jié)主要是對其中的地形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和一些物體的線節(jié)點的信息數(shù)據(jù)進行管理和控制，確保整個無人機航攝領(lǐng)域的數(shù)據(jù)信息精準無誤。在使用無人機測量地面建筑時，需對建筑物外部輪廓矢量化與修整處理，在一些地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜或者測繪難度較大的地形區(qū)域，要做好標記，確保整體測量效果的基礎(chǔ)上，對無人機完成信息采集，統(tǒng)一編碼立體信息。

3、無人機低空攝影成果調(diào)繪修補測與數(shù)據(jù)優(yōu)化

首先，對航空測繪的外業(yè)飛行記錄與航攝影像進行快拼檢測，及時探測測區(qū)航攝漏洞，針對低空航攝的測量盲區(qū)，對無人機測繪和采集的數(shù)據(jù)資料進行統(tǒng)一的對比和分析，及時發(fā)現(xiàn)沒有測量的地方，進行補測。在地形測繪工程中采用無人機低空測量，即便存在航攝漏洞或盲區(qū)，均可在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)分析中，及時發(fā)現(xiàn)和補測，對于維護低空航空攝影測量的數(shù)據(jù)可靠性與現(xiàn)勢性有重要作用。常用的Pix4D航測軟件生成的DOM與DEM數(shù)據(jù)成果如圖1所示：

圖1 某區(qū)域DOM與DEM數(shù)據(jù)成果圖

其次，針對影像矢量化數(shù)據(jù)，現(xiàn)場進行外業(yè)調(diào)繪，標注道路名稱、建筑物層數(shù)、工礦區(qū)注記等開展現(xiàn)場調(diào)查活動，對于部分漏繪、錯繪地物，從紙質(zhì)影像圖或線劃成果圖予以標定，后期開展修測與補測工作。

最后，無人機航測成果修補測時，隱蔽的區(qū)域或者需人工補測的方法進行測量時，可采用CORS-RTK或GNSS結(jié)合全站儀數(shù)據(jù)采集的方式，開展要素地理信息測繪，同時針對線劃數(shù)據(jù)的空間準確性與一致性可采用傳統(tǒng)手段進行精度檢測，使用無人機進行低空航攝補測，數(shù)據(jù)精度較高、空間信息多樣，有效降低人工因素的干擾，對于地形環(huán)境和氣候條件方面適應(yīng)性較強。

結(jié)語：

綜上所述，加強無人機低空航攝在地形測繪中的應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實意義，無人機航攝可更加安全和靈活的應(yīng)用于地形測繪之中，經(jīng)濟性和時效性均較高，但在地形測繪中需對無人機的低空航攝流程做好合理規(guī)劃，并對控制點數(shù)據(jù)進行精確測量。綜合地形測繪工程的實踐發(fā)現(xiàn)，無人機低空航攝在地形測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用能保證測量數(shù)據(jù)的精準性，為地形測量和地形圖繪制提供可靠的數(shù)據(jù)信息，提升基礎(chǔ)地理信息采集的綜合效率與成果質(zhì)量。