茍彥梅

（甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741020）

最近幾年，無人機航拍系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用到測繪領(lǐng)域。衛(wèi)星遙感以及常規(guī)航拍技術(shù)具有周期長和費用高的特點，并且不能快速的將信息數(shù)據(jù)進行更新。無人機航拍系統(tǒng)是對以往的航空攝影測量手段做了大量的補充，具有很多方面的優(yōu)點，比如高效快速、費用低、靈活以及適用的比較廣泛等，在較小領(lǐng)域以及難以飛行的區(qū)域都可以快速的獲取各種信息。

1 無人機傾斜攝影系統(tǒng)概述

航拍系統(tǒng)在傾斜攝影中是獲取原始影像不可缺少的設(shè)備，無法被其他設(shè)備所代替。航拍飛行棋和航攝儀構(gòu)成了航空攝影系統(tǒng)。航攝儀具有的性能參數(shù)對飛行載體提出了更高的要求，飛行載體在各個方面都為航拍儀提供了可靠的依據(jù)。

（1）無人機飛行平臺。由于無人機具有不同的方向，使無人機的性能標(biāo)準(zhǔn)存在很大的差異。為了控制無人駕駛無人機，他們對飛行標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求，主要表現(xiàn)在安全性、實際升降機、有效載荷等幾個方面。比如：第一，無人機的最低載重量為4斤；第二，多旋翼巡航速度超過每秒6m的速度，固定翼無人機的巡航速度要高于每秒10m的速度；第三，電池動力續(xù)航時間＞半個小時，內(nèi)燃機動力續(xù)航時間＞1小時；抗風(fēng)性要大于4級風(fēng)速。

（2）傾斜相機的性能要求。根據(jù)無人機航空測量的相關(guān)規(guī)定，航空攝影照相機大概需要3500萬美元。在傾斜的像素照片中，相機不可以被管控，但是可以控制顯示的圖片。必要時可以將圖片進行傾斜，能夠碰觸到樣本，曝光時間、注冊表、操作時間等。比如：第一，第一次傾斜攝影獲取的像素越高越好，但是要結(jié)合設(shè)備成本進行思索，一個鏡頭不能小于2000萬像素，每次曝光不小于1億像素；第二，工作時長最低達到90min；第三，具有定點曝光的功能，保證影響重疊符合要求。

（3）傾斜攝影測量技術(shù)具有的特點。①傾斜攝影影像數(shù)據(jù)的三維性。傾斜攝影可以拍攝出全面、多角度等影響數(shù)據(jù)，可以充分的體現(xiàn)出地物地貌具有的屬性，如顏色、位置等，可以全面的體現(xiàn)出地物的具體狀況和屬性。②傾斜攝影影像數(shù)據(jù)具有高效率性。傾斜攝影測量技術(shù)可以通過無人機等很多飛行載體對影像數(shù)據(jù)進行全面的搜集，因為無人機具有容易操作、成本低等特征，能夠加快搜集數(shù)據(jù)的速度，與此同時為人機還可以大范圍的獲取紋理數(shù)據(jù)，并且提升三維建模的效率，節(jié)省三維建模的成本。

2 礦山環(huán)境的恢復(fù)治理

近年來，科學(xué)技術(shù)的不斷推進，現(xiàn)代信息化技術(shù)的快速發(fā)展，國家對自然環(huán)境的保護引起的高度重視，礦山環(huán)境的恢復(fù)治理是各地區(qū)環(huán)境治理的主要方向。

礦山環(huán)境的恢復(fù)治理主要是擴大礦山綠化的規(guī)模、將露在巖石邊上的植被進行維護等，由于礦山位置極其特殊，又經(jīng)歷了長時間的開采，使傳統(tǒng)測繪的工作很難進行，并且測量效率極低，與此同時以往的測量結(jié)果不能為礦山治理的恢復(fù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。所以在對礦山的全貌進行測量時需要運用無人機傾斜攝影測量技術(shù)構(gòu)成的三維實景模型。

3 在礦山治理中無人機傾斜攝影的具體應(yīng)用

（1）測區(qū)情況。本研究將鸚鴿村的露天采石場作為實驗對象，鸚鴿村地處于陜西省寶雞市太白縣，地形條件非常復(fù)雜，屬于秦嶺山脈。在測量區(qū)只有眉太公路可以到達，交通非常的不方便，在那個地區(qū)四季氣候非常明顯，這次測量區(qū)橫向長約400m，縱向長約500m。

（2）目標(biāo)確認(rèn)和空域申請。在使用無人機航拍之前，需要結(jié)合具體的目標(biāo)任務(wù)設(shè)計好飛行計劃，同時還需要做好航拍區(qū)域的申請規(guī)劃。飛行計劃主要包括：第一，測區(qū)概況：需要對測試區(qū)域的位置、測試區(qū)域的示范田以及地理環(huán)境進行全面了解；第二，需要明確航拍比例尺和行高；第三，確定無人機升起和降落的具體位置；第四，選擇合適的航拍相機；第五，明確航拍日期。為了使空域資源得到最大化的使用，確保飛行安全，在無人機航拍之前需要相關(guān)規(guī)定申請試驗區(qū)空域飛行的許可。如果沒有得到飛行許可，就需要重新設(shè)計飛行的規(guī)劃等，做好充分準(zhǔn)備，向空域管理機構(gòu)重新申請飛行許可。

（3）設(shè)計航線技術(shù)。根據(jù)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)包含設(shè)定路線、設(shè)定飛行等很多個方面。結(jié)合大操作區(qū)域的規(guī)定，按照地圖的分辨率以及比例尺，把這個區(qū)域的地形景觀條件有效的整合到一起。表1為測圖比例尺對應(yīng)地面分辨率的情況。

表1 測圖比例尺對應(yīng)地面分辨率

準(zhǔn)備好地面工作之后，地面需要在陽光晴朗、無云等條件下，執(zhí)行低空無人機拍攝。地面工作人員需要對傳送過程中得到的數(shù)據(jù)進行對比，及時的對存在缺陷、照片丟失等進行補拍。當(dāng)數(shù)據(jù)檢查符合相關(guān)要求之后，可以將無人機收回，完成飛行任務(wù)。

（4）對點布設(shè)情況進行嚴(yán)格檢查。根據(jù)低空攝影測量內(nèi)外業(yè)對成圖精準(zhǔn)度的要求，在設(shè)計空點時需要按照以下要求進行：首先，在地形比較復(fù)雜的區(qū)域，無人機航拍之前需要在地面上安裝清楚的標(biāo)志，這些標(biāo)志可以當(dāng)作控制點，以便于使穿刺點的精準(zhǔn)度和控制點的穩(wěn)定性得到有效保證。其次，照片控制點需要根據(jù)航線分散布置到整個測試區(qū)域。需要在同一位置的平面點和高程點分散布置。一般情況下，像控點需要分散布置在相鄰航線中間相互重疊的部分，如果航線旁邊重疊面積太小，甚至沒有重疊的部分，就需要分開布置像控點。再次，因為受外界環(huán)境的影響，使布設(shè)位置邊緣會發(fā)生變形，逐漸增大投影的誤差，對后期拍攝圖像的準(zhǔn)確穿刺以及準(zhǔn)確解釋產(chǎn)生不利的影響。所以，控制點不能布設(shè)在距離圖像邊緣太近的位置。通常情況下，控制點需要布設(shè)在重疊點附近的中線＜3mm的位置。如果大于3cm就需要單獨布設(shè)。最后，在分散布置控制點時，盡量符合相關(guān)的規(guī)定，如可以布設(shè)在像主點和方位線呈90°的直線位置旁，像控點同樣也可以分散布置在航向方向相互交叉的位置。

這次的檢查點是在像控點中選擇了六個位置當(dāng)作檢查點，檢查點主要使用海大V30 RTK，利用GPS RTK測量方式測量檢點的大地坐標(biāo)。

4 結(jié)論

因為無人機傾斜攝影技術(shù)在我國得到廣泛的普及和應(yīng)用，完善了以往測繪的模式，在一定程度上使測繪行業(yè)的作業(yè)效率得到有效提高。目前有很多礦山三維模型的產(chǎn)品以及服務(wù)都如雨后春筍般的出現(xiàn)，在這種背景下會使我國的土地資源得到最大化使用，完善土地空間。本文經(jīng)過對無人機傾斜航拍測量技術(shù)進行深入的研究和擬定，在一定程度上會使無人機傾斜攝影測量技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用，更好地服務(wù)于國家的建設(shè)。