劉小平

摘要：無人機測量系統(tǒng)是通過無人機搭載高分辨率、體積小的相機，在地面控制系統(tǒng)的控制下，按照既定路線拍攝目標(biāo)區(qū)域的影像，獲取地形地籍信息的一種技術(shù)系統(tǒng)，由于成本低、測圖效率高、數(shù)據(jù)時效性強、精確度高的優(yōu)點，在帶狀地形圖測圖項目中得到了廣泛的應(yīng)用。本文對無人機測量系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，并對其在帶狀地形圖項目中的應(yīng)用步驟和內(nèi)容進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：無人機測量系統(tǒng)；帶狀地形圖；應(yīng)用

無人機航測系統(tǒng)通常是由無人機技術(shù)、無線通信及攝影測量等技術(shù)結(jié)合而成，但其最終成像需借助高分辨率數(shù)碼相機來完成，獲取實地圖像后系統(tǒng)再對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理分析。簡而言之，無人機航測系統(tǒng)分辨率高、效率高、實用性強，頗具競爭優(yōu)勢，且其兼容性強、適用范圍廣，因此在許多領(lǐng)域得到了推廣與應(yīng)用。無人機航測適用于各種地形環(huán)境的測量，能為測繪行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。對無人機航測系統(tǒng)進(jìn)行研究時，需不斷累積實踐經(jīng)驗教訓(xùn)，為現(xiàn)代化社會的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

1無人機航測概述

無人機起源于美國軍事戰(zhàn)爭，但由于當(dāng)前無人機航測技術(shù)在我國得到了最佳應(yīng)用與發(fā)展。無人機航測系統(tǒng)是多種現(xiàn)代化科技的結(jié)合體，通過數(shù)碼相機來完成對信息的獲取，再對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與處理。在操作過程中，因測量的地理環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境不確定，所以需根據(jù)實際情況，對無人機航測系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。相較于其他測量技術(shù)，無人機航測是一項較先進(jìn)的高空作業(yè)新技術(shù)，且該技術(shù)能有效提高地形測量的準(zhǔn)確度，并能節(jié)約大量測量時間，因此該項技術(shù)在測繪領(lǐng)域中頗具競爭優(yōu)勢。當(dāng)前，我國無人機航測技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域已取得了一定成果，但仍然存在一些缺陷，主要問題體現(xiàn)在拍攝像素和攝影技巧不佳，圖像模糊等，由此可見，無人機航測技術(shù)還需得到更為深入的研究與分析，根據(jù)實際地勢地形以及測量環(huán)境，選擇適合的測量儀器設(shè)備，并制定合理的實施方案，不斷完善測量過程，使我國無人機航測的技術(shù)水平得到有效提高。

2無人機航測在實際測量中的流程

2.1設(shè)計方案

在掌握測量目標(biāo)之后，最開始需要開展數(shù)據(jù)收集工作，其中需要掌握地形的分布情況，地形的總面積及總長度，測繪地區(qū)的地形條件，飛行時期的總時長，飛行時期的總消耗及重點測量區(qū)域等內(nèi)容。等到數(shù)據(jù)收集工作結(jié)束之后，集中測量技術(shù)人員開展分析探討，對于測量的重點及總體工作量，制定完整的測量方案，接著就是分析方案的可行性，借助計算機來模擬工作流程，判斷方案的可行性，最主要的就是保證方案的完整性。

2.2外業(yè)測量

外業(yè)測量的主要內(nèi)容就是設(shè)置標(biāo)志。設(shè)置標(biāo)志指的就是在開展測量工作的時候，掌握方案設(shè)計時期的重點內(nèi)容，例如某個部分存在連續(xù)轉(zhuǎn)彎的情況，這樣就需要在測量工作開始之前設(shè)置標(biāo)志，當(dāng)作重點的內(nèi)容來讓人們注意。外業(yè)測量的主要目的就是突出方案里面的重點，確保測量能夠有序地開展，這項工作屬于航測工作的基礎(chǔ)保障。

2.3內(nèi)業(yè)空三

內(nèi)業(yè)空三的內(nèi)容就是控制測量、開展測量以及加密像控這幾項內(nèi)容，在開展這項工作的時候，最開始需要掌握這個地區(qū)的氣象條件，防止無人機在惡劣天氣工作。在測量時期，所有的工作都是在智能條件下開展，所以不需要借助較多的人力，不過需要按照測航的飛行高度來設(shè)置焦距的調(diào)整程序，確保飛行高度中不存在障礙物。加密像控就是因為在航測時期存在一些系統(tǒng)誤差，所以需要借助自檢校平差來消除像點量測所存在的誤差，這個工作需要使用智能設(shè)備。

2.4對于資料的研究

資料研究指的就是對于航測結(jié)果的研究，其中需要進(jìn)行檢查、調(diào)整以及完善。所謂的過程檢查指的就是檢查建模過程以及補繪過程，在這個過程需要根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來開展工作。在這個過程，1∶2000比例尺地圖繪制，需要把誤差控制在0.8m到1.2m之間，垂直的誤差需要控制在0.6-1.0m之間。在開展補繪工作過程中，距離的誤差在0.5-0.8m之間，垂直的誤差在0.5-0.8m之間，內(nèi)容檢查就是檢查全部的測量數(shù)據(jù)，確保所有的結(jié)果都能夠符合方案設(shè)計要求以及基本的測量需求，要是產(chǎn)生較多的問題，就需要開展專項測量來進(jìn)行矯正。

3無人機測量系統(tǒng)在帶狀地形圖測圖項目中的應(yīng)用

3.1像控布設(shè)及施測

在帶狀地形圖測圖項目中，無人機航測的無人機像控布設(shè)通常會采用平高區(qū)域網(wǎng)單航帶雙模型布點方案，在布設(shè)多個控制點之后，采用靜態(tài)作業(yè)的方式。在遠(yuǎn)程超控下，到達(dá)制定測繪地點，通過對提前布控好的各個像片控制點或者顯著地標(biāo)進(jìn)行聯(lián)合測控，通過系統(tǒng)導(dǎo)航測繪技術(shù)對該帶狀地形圖測圖區(qū)域進(jìn)行全方位多角度的精準(zhǔn)測繪。

3.2影像處理

3.3.1空中三角測量技術(shù)的實施

在空中三角測量技術(shù)中，需要應(yīng)用到PixeIGrid高分辨率遙感影像一體化測圖系統(tǒng)，以及PAT-B光束法平差軟件，具體技術(shù)實施流程如下：①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。明確并設(shè)置好各項航拍參數(shù)，比如說相機焦距、像主點坐標(biāo)、像元大小，對航拍POS數(shù)據(jù)、控制點坐標(biāo)文件進(jìn)行復(fù)核；②校正畸變差。非測量相機的使用引起了較大的畸變差，因此必須進(jìn)行校正，并且采用VzLowCor校正影像，確保航拍影像不存在主點偏移及畸變的情況；③構(gòu)建測區(qū)高程文件。引入畸變差校正好的影像，自動開展內(nèi)定向作業(yè)，確立航帶初始偏移量，去除較大的誤差像點，剩余連接點進(jìn)行互交編輯作業(yè)；④成果獲取。在自動相對定向時，影像中相對定向點應(yīng)該超過900個，并且是均勻合理分布的，再利用PAT-B光束法平差軟件，進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差結(jié)算，將測區(qū)合并起來，應(yīng)用空三加密成果，輸出VortuoZo測圖工程文件。

3.3.2數(shù)字正射影像技術(shù)的實施

數(shù)字正射影像技術(shù)的具體實施流程為：①DOM技術(shù)的實現(xiàn)。其技術(shù)依據(jù)為淡漠型的內(nèi)外范圍原色及數(shù)字高程模型DEM，適用于格列模型數(shù)字化航空相片的影像重采樣作業(yè)，通過調(diào)色、裁減等手段生成標(biāo)準(zhǔn)分幅的正攝影圖像；②獲取單片正射影像。導(dǎo)入影像數(shù)據(jù)及加密成果后，系統(tǒng)可自動生成DSM，并且自動應(yīng)用合適的濾波處理措施，將之轉(zhuǎn)變?yōu)镈EM格式，隨后在VortuoZo測圖系統(tǒng)中，可以相片為單位進(jìn)行糾正，生成單片正射影像；③生成影像定位文件“tfw”。選取圖幅范圍中的單片正射影像，應(yīng)用Inpho軟件進(jìn)行拼接、裁切、正影像輸出等，生成影像定位信息文件“tfw”。

4結(jié)語

無人機測量系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地解決了這一問題，其工作效率高，而且受到場地、氣候因素的干擾比較小，機動性強，在“短、平、快”的帶狀地形圖測圖中有著獨特的技術(shù)優(yōu)勢，因此得以廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王軍.無人機航攝影像空中三角測量技術(shù)在管道工程帶狀地形圖測量中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（4）：300.

[2]魯恒，李永樹，何敬等.無人機低空遙感影像數(shù)據(jù)的獲取與處理[J].測繪工程，2011，20（1）：51～54.

（作者單位：南昌鐵路勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司）