王國帥

【摘要】隨著我國城市建設(shè)速度的提升，地形圖測繪已經(jīng)成為城市地形收集中的重要方法之一。測量工作中很容易受各種原因的影響，導(dǎo)致地形測量難度提高等問題。所以在地形圖測量中，利用無人駕駛飛行器航拍攝影測量技術(shù)，有助于提高測量的全面性，保障拍攝質(zhì)量滿足測繪工作要求。

【關(guān)鍵詞】無人機;航空攝影測量;地形圖測繪

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.13.019

引言：

當(dāng)前，中國正在專注于積極開展城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，給區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟社會建設(shè)工作帶來了巨大的助力。其中，利用土地資源是經(jīng)濟社會建設(shè)工作正常進行的主要保證，唯有合理使用土地資源，方可使經(jīng)濟社會建設(shè)工作有序地進行。無人機航拍攝影測量技術(shù)是當(dāng)前在城市規(guī)劃建筑地測量工作進行期間，往往會使用的一項前沿科學(xué)技術(shù)，不但可以提高城市基礎(chǔ)設(shè)施測量的準(zhǔn)確度，還可以有效控制測量工作對進行時間的成本投資。將無人駕駛飛行器航拍攝影測量技術(shù)運用到地形圖測量工作中，對于促進城市規(guī)劃的現(xiàn)代化進程，推動城市規(guī)劃經(jīng)濟建設(shè)的步伐有著重要積極意義。

1、在無人駕駛飛行器航拍攝影測量與地形圖測繪中的使用現(xiàn)狀

對無人駕駛飛行器航拍攝影測量而言，屬于當(dāng)前發(fā)展中比較重要的測量方法。特別是針對低空無人駕駛飛行器航拍攝影檢測來講，屬于極具發(fā)展前景的檢測技術(shù)，為科技領(lǐng)域蓬勃發(fā)展、數(shù)字化城市構(gòu)建提供了保障。就無人駕駛飛行器航拍攝影檢測而言，目前已普遍使用在了各個領(lǐng)域中，由于它具有速率快、檢測精確性高等優(yōu)點，可以根據(jù)不同的環(huán)境，改變相應(yīng)的形式和方向，所以說在工程檢測等有關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中，無人機航空攝影測量已經(jīng)展現(xiàn)了極高的價值。在社會經(jīng)濟快速發(fā)展中，城市化進程速度明顯提升，城市中開始開展區(qū)域規(guī)劃、水利布局等工作，而在開展工作以前，需要針對地形情況等進行全面分析，在數(shù)據(jù)需求量等方面也是相對較大的，在質(zhì)量等方面的要求隨之增加。而運用無人機航空攝影測量技術(shù)，因其在分辨率上相對較高，通過與數(shù)字化測量軟件進行融合，在一定程度上能夠簡化后續(xù)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)處理與分析，從而提升了測量的質(zhì)量。借助無人機航空攝影測量，可以及時獲取相關(guān)資料與數(shù)據(jù)，同時也可以保證獲取量能夠滿足實際需求。因無人機航空攝影測量在靈活性上相對較強，成本方面相對較低，操作比較便捷，所以對測繪行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。在基礎(chǔ)工程中地形圖測繪屬于比較重要的環(huán)節(jié)之一，對建筑質(zhì)量有著直接的影響。因此在使用中需要合理使用無人機航空攝影測量，加大對這一技術(shù)的研究力度，從而展現(xiàn)無人機航空攝影測量的作用。（圖1）

2、在無人駕駛飛行器航拍攝影測量與地形圖測繪工作中的運用

2.1文檔對象模型技術(shù)

對于文字對象建模技術(shù)而言，其功能主要是通過運用照片、數(shù)據(jù)等進行二次加工和數(shù)據(jù)處理，并根據(jù)所收集到的數(shù)據(jù)進行剪裁，在這一過程中還可以適時將在測量中出現(xiàn)偏差的數(shù)據(jù)加以完善，并根據(jù)在信息系統(tǒng)中對測量數(shù)據(jù)處理中的技術(shù)要求加以分析，從而進行了測量數(shù)據(jù)和信息之間的鑲嵌處理，克服了圖片畸變問題，從而提高了圖像信號的清晰度，并保證了所得數(shù)據(jù)的正確性。但是當(dāng)人們運用無人機進行測量時，如果想要實現(xiàn)文字對象建模技術(shù)的高效使用，就必須及時地根據(jù)圖片信號、所采集到的數(shù)據(jù)等信息加以梳理，甄選出最合適的信息，并將之使用到地圖測量環(huán)節(jié)中去。另外，在應(yīng)用文檔對象的建模技術(shù)時，還能夠更有效地將圖形信息、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等融入到了一起，從而針對所得數(shù)據(jù)在進行了全面數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上判斷出了地形實際狀況，而這也為后期大數(shù)據(jù)分析工作進行提供了數(shù)據(jù)方面的保障。

2.2相片控制測量技術(shù)

以前，隨著經(jīng)濟發(fā)展的明顯提高，民眾生活質(zhì)量也隨之提升，在一定程度上也帶動著地方城市化中基礎(chǔ)設(shè)施的建立和發(fā)展。如道路交通、水利工程等項目逐漸成為最基本的基礎(chǔ)設(shè)施工程，對地方經(jīng)濟社會發(fā)展、民眾生活水平等都具有直接的影響。所以在進行城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作之前，就必須先針對地貌圖像測量工作加以分析，并尋找其中的重點和要點。而為了增強這一工作的實效性，就必須體現(xiàn)無人機等航拍攝影測量技術(shù)的優(yōu)越性，從而使得所測量的照片在精準(zhǔn)程度上可以達到實際需要。在利用無人機開展航拍工作時，除了需要準(zhǔn)確收集有關(guān)數(shù)據(jù)，同時還必須充分發(fā)揮出GPS系統(tǒng)優(yōu)點，并進行與照片信息進行融合，以便于直接從地圖中得到具有測量距離意義的地理坐標(biāo)，從而實現(xiàn)將照片信息轉(zhuǎn)化成為數(shù)據(jù)的目標(biāo)。只有展現(xiàn)出了無人機拍攝的優(yōu)越性，才能夠得到清晰度最高的照片信息，才使得有關(guān)部門能夠了解這一區(qū)域的具體形體特征，在今后工作中進一步進行規(guī)劃，以進一步提高總體質(zhì)量和效益。

2.3數(shù)字線劃技術(shù)

在進行數(shù)字線劃圖工作時，還需要充分發(fā)揮出全數(shù)碼攝影的勘測工作站資源優(yōu)勢，準(zhǔn)確進行施工操作。并通過利用軟件中的功能，由此來針對勘測結(jié)果形式進行調(diào)研，并做出轉(zhuǎn)換工作。首先，在進行測量線繪圖工作時，還需要充分發(fā)揮數(shù)字資源優(yōu)勢，構(gòu)建出相應(yīng)的模式，由此來提高工作品質(zhì)，并確定了工作發(fā)展目標(biāo)。在進行數(shù)字線劃圖工作時，還必須明確人為因素對數(shù)據(jù)化所得結(jié)果所形成的直接影響，由此來統(tǒng)一統(tǒng)籌好文字信息和圖形信息。并通過發(fā)展出自動人機交互形式，在熟悉工作過程的基礎(chǔ)上確定了工作的有序性，從而進一步增強了數(shù)字線劃圖技術(shù)的精準(zhǔn)度，從而最大限度減少了差錯。然后，在真正進行測圖工作之前，就必須進行定位和研究的工作，并及時地將圖形因素運用于特定顏色、代號等方面加以處理。最后，就必須提高測量人員的專業(yè)能力，使得他們可以在工作中根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求做好數(shù)據(jù)收集，以保證數(shù)據(jù)的精確性。當(dāng)遇到在數(shù)字線劃圖中出現(xiàn)的問題時，就必須及時做出問題分析，并進行數(shù)據(jù)處理工作，以保證及時得到數(shù)據(jù)處理才可以達到地形圖測量工作的需要。

2.4空中三角測量技術(shù)

在進行地面測量工作之前，就需要對所進行的地面測量工作要求、重點范圍等具體情況做好分類，并進行對目標(biāo)范圍中數(shù)據(jù)的收集，以及進行空域方面的協(xié)調(diào)，并使用檢測工具設(shè)備針對現(xiàn)場周圍環(huán)境進行全方位勘測，以便設(shè)定好無人機的飛行線路，以便進行空間三角測量工作。所以當(dāng)采用空間三角測量技術(shù)時，必須合理利用空間的觀測技術(shù)，以此來提高觀測工作的有效性。通過采用空中加密檢測技術(shù)，就可根據(jù)特殊區(qū)域進行保密設(shè)置，同樣也可能通過監(jiān)控、管理等方式來提高人員攝像上的專一性。在這一環(huán)節(jié)中通過提高保密距離，就可能達到對特定地形上人員的有效管理工作，從而確保了高度誤差等方面的合理性，從而最大限度降低了工作中的問題。針對一些較為平坦的地方來說，就必須及時進行空中三角加密管理，并運用添加數(shù)量控制等方式針對邊緣位置等問題加以規(guī)范和分析。其次，就需要利用這一技術(shù)手段尋找加密焦點。因為只有做好前期準(zhǔn)備工作，才能確保后期工作的有效進行，所以在運用這一技術(shù)手段時，就必須從焦距、圖像等方面入手，查找存在的技術(shù)問題，并利用圖像數(shù)據(jù)進行調(diào)整和處理工作，同時及時地針對后期數(shù)據(jù)處理情況等問題做出全面分析，以便及時調(diào)整工作計劃。

2.5補測操作技術(shù)

在使用無人機開展地形圖測繪工作時，可以利用補測技術(shù)進行相關(guān)作業(yè)，以此來滿足結(jié)合測量點等方面的要求。所以在應(yīng)用中必須了解實際測量的地域范圍，在了解內(nèi)部具體位置狀況等的基礎(chǔ)上合理運用多種信息技術(shù)，并針對內(nèi)部技術(shù)參數(shù)等信息做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以便于為科學(xué)規(guī)劃布置工作進行提供支撐。不過我們必須清楚的是，由于在部分區(qū)域中還存在著測量盲點的現(xiàn)象，在這一類型區(qū)域是無法掌握內(nèi)部具體技術(shù)參數(shù)與信息的，于是就必須利用無人機測量的方式來完成測量工作。在測量中如果發(fā)生了紕漏，則勢必會需要再次完成測量工作，并由此來提高整個測繪的質(zhì)量，避免了工作重復(fù)性等問題，在節(jié)省勞動力的基礎(chǔ)上可以節(jié)省整個測量周期。

2.6航測項目中航線的設(shè)計和地面控制

在運用該技術(shù)開展地形圖測量過程中，要對需測量地區(qū)的實際情況實際狀況充分分析，如測量區(qū)的地形地貌特點、測量范圍形狀、建筑面積大小等;再按照所調(diào)查的基本狀況劃定航班分區(qū)，并設(shè)計適當(dāng)?shù)暮骄€圖。在航班圖的設(shè)計流程中要清楚的標(biāo)識出，并把飛行高度、航向、航線數(shù)量等信息清楚的標(biāo)識到建筑設(shè)計效果圖中適當(dāng)部位。無人機飛行測試技術(shù)的外業(yè)運用也離不開地面管理，在對無人駕駛航空器所進行的飛行測試過程中，要確保飛行測試全面覆蓋地面，要進行適當(dāng)?shù)臏y控位置布設(shè)工作?？刂泣c的布置工作，是進一步提高無人駕駛飛行器航測質(zhì)量與準(zhǔn)確度的有效舉措，在布置過程中要充分根據(jù)測量地域的基本特征，一般按照區(qū)域路網(wǎng)四角方向布置平高控制軸線，或根據(jù)一定的距離和航向、旁向重合的方法，布置4～5條建筑基線。另外，對于不同分區(qū)影像的結(jié)合部位也必須布置在適當(dāng)?shù)南窨攸c上，其檢測位置也一般均衡的布置在目標(biāo)區(qū)域中。在進行以上外業(yè)管理工作的基礎(chǔ)上，完成對內(nèi)業(yè)地質(zhì)數(shù)據(jù)的采訪編輯管理工作，但在此之前，還必須完成空間三角測量管理工作，通過測量外業(yè)所攝制影片的平面坐標(biāo)差，在處理平臺上進行對不同圖像的拼合管理工作，以及進行同名像點的轉(zhuǎn)點、粗差剔除、圖像控點聯(lián)測、區(qū)域網(wǎng)約束高程平差、校準(zhǔn)等管理工作，以盡量地減少相機畸變并校正參數(shù)差，使之符合礦山位置地圖規(guī)模性的基本精度要求。在進行空中三角測量數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)處理后的數(shù)值輸入MapMatrix4.2軟件系統(tǒng)，完成了內(nèi)定向、相機畸變、去測平均高度等測量參數(shù)的創(chuàng)建管理工作，并完成了采礦等地質(zhì)數(shù)據(jù)的采編管理工作。采訪編輯管理工作完成后，根據(jù)在自動形成的礦山地形圖上所表示的內(nèi)容加以檢驗，并對出現(xiàn)的問題及時處理，即完成了外業(yè)調(diào)繪管理工作，調(diào)繪完成后再進行上述下一步的操作生產(chǎn)地形圖，直到把位置圖中的問題逐項調(diào)整后，才得到最后的生產(chǎn)位置圖。（圖2）

3、提升無人機航空攝影測量有效性的要點

盡管在當(dāng)前科技不斷發(fā)展的背景下，無人駕駛飛行器航拍攝影檢測技術(shù)在地圖繪制中獲得了應(yīng)用，不過受到某些外部原因的影響，其檢測成果并不精確。無人機具有成本低和拍攝區(qū)域面積大等特征，能夠快速地獲得高精度的數(shù)據(jù)，合理利用無人機還可以進行提高地形圖測繪的有效性。因此，需要對影響無人機航空攝影測量的準(zhǔn)確性因素進行分析，保障野外像控點設(shè)置和影像數(shù)據(jù)獲取等多種內(nèi)容的有效性。在此過程中，工作人員還需要對影像加密并輸出，記錄大地的對應(yīng)坐標(biāo)以及角元素信息等內(nèi)容。由于經(jīng)過加密的文檔，能夠直接導(dǎo)入到數(shù)字測圖中，這個時候會產(chǎn)生一定的偏差，從而對實際的測量結(jié)果帶來影響。另外，除環(huán)境因素也會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，但其儀器設(shè)備自身原因也會造成偏差的出現(xiàn)。首先是儀器設(shè)備偏差，主要由于無人駕駛航空器的荷載能力和體型都較小，且無法攜帶非常專業(yè)的航空攝影儀器設(shè)備，這就會對飛機上進行觀測的任務(wù)產(chǎn)生負面影響，從而造成所獲取的像片出現(xiàn)畸變。其次，人為誤差。因為各個國家技術(shù)水平和能力的差異，這就會導(dǎo)致人工誤差的發(fā)生，影響了測量的有效性。

結(jié)語：

綜上所述，在地形圖監(jiān)測管理工作中應(yīng)用的無人機飛行攝影測量高新技術(shù)不但能夠進一步提高監(jiān)測管理工作的品質(zhì)，同時也能夠適應(yīng)后續(xù)工作需要。所以在作業(yè)中必須從工程技術(shù)特點等加以分析，嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)規(guī)范進行檢測工作，盡量減少錯誤等的發(fā)生。此外還必須根據(jù)工程技術(shù)具體情況加以分析，合理運用無人駕駛飛行器航拍照相檢測技術(shù)手段，進一步提高地形圖測繪質(zhì)量。

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