无人机航摄技术在测绘领域中的应用

孙月洁

摘要：近几年，随着我国信息技术的快速发展，人们对测绘工作提出了更高的要求。相关工作人员可以借助无人机航摄遥感技术在测绘领域开展高效、科学的工作，适应现阶段的行业发展需求。本文从实际出发，主要围绕无人机航摄遥感技术的理论概述进行分析，探讨无人机航摄遥感技术在测绘领域的应用途径，从而为相关领域工作者提供一定的理论与实践参考，促进行业的转型发展。

关键词：无人机；航摄；测绘；应用前景

1 无人机航摄的应用特点

1.1机动性较强

与其他测绘技术相比，无人机航摄技术有着较强的机动性，能够适应复杂、多变的航摄环境。在实际应用过程中，可以借助该技术应对一系列突发事件，有效摆脱了传统测绘手段的局限性，能在较为恶劣的情况下进行高质量、高效率的航摄工作。尤其对于一些情况特殊、时间紧急的项目，借助无人机航摄遥感技术，能够快速获取较为清晰的环境数据，例如森林火灾、山体滑坡等。除此之外，无人机设备体积较小，重量较轻，对起降方式的要求较低，能够灵活安排作业，提高了测绘任务的灵活性与机动性。

1.2影像分辨率较高

在当前的时代背景下，想要高质量开展测绘工作，就必须获取高分辨率的航摄影像。借助无人机技术进行测绘，能够不受云层遮挡的影响，在较低的空间范围内获取多角度、高分辨率的影像数据。通常情况下，无人机的精确程度较高能够达到0.1~0.5m的范围，其应用优势显著。并且无人机采用了实时通讯的技术，提高了遥控的精准性和灵活性，在航摄过程中，技术人员可以借根测绘需求灵活作业，借助计算机软件获得高质量的高分辨率的图像。

1.3应用成本较低

在实际应用过程中，无人机升空可以不需要专门的起降场地，这给相关部门和机构节省了较大开支，其应用成本较低，并且后期维护费用也较低。同时，相关部门和机构不需要进行专业性较强的无人机培训，其培训周期大幅度缩短，操作门槛相对较低，能够高效投入到测绘任务中。

2 无人机航摄技术在测绘领域中的应用现状

与传统测绘技术相比，无人机航摄技术能够高效、精准地获取相关的环境数据。随着技术的快速发展，无人机凭借较强的灵活性、机动性与可拓展性，搭载多样化的相机等设备，可以适应较为复杂的测绘环境，在测绘领域应用实践广泛。目前无人机数据处理软件可以快速、高效地获取高精度的遥感监测数据，在农林估产、应急救灾等方面发挥着重要作用。

2.1 国土测绘

技术人员借助无人机航摄系统能够在大比例尺的土地环境中进行高精准度的测绘工作，提高数据采集的精确程度。根据大量的数据实践证明，利用无人机遥感技术所获得的影像资料分辨率高、图像清晰。技术人员科学设置控制点进行空中三角测量，能够适应精度1：2000的比例尺地图作业需求。

2.2 城市建设

无人机航摄技术所获得的影像资料边界清晰，搭载的高光谱、激光雷达等先进设备能够获取丰富的环境数据，其图像资料不仅具有高空间高分辨率，还具有高光谱分辨率，能够适应现代城市规划的应用需求，在城市三维建模中发挥着不可替代作用。

2.3 小城镇规划

目前，我国各地在进行小城镇规划过程中，面对小城镇面积小、房屋分布较散等客观难题，采用常规的测绘技术应用成本较高，并且后期需要开展一系列的工作进行数据校正。利用无人机技术进行航摄作业，能够大幅度提升数据的精确性，并且应用效率较高，经济性较强。

2.4 应急救灾

通常情况下，地质灾害发生较为紧急，相关部门利用无人机航摄可以快速获取关键资料，实时进行同步上传，并将无人机数据进行校正和拼接，满足应急救灾的作业需求，获得第一手的调查数据，为开展救灾工作提供强有力的技术支撑。

2.5 森林资源监测

无人机技术集合了GIS、GPS等信息化技术的应用优势，在对森林资源进行测绘时，技术人员可以高效、快速地了解测绘区域的病虫害状况，根据任务需求，个性化定制测绘路线，提高应用效率。

2.6 水利行业

在进行水利工程建设时，相关技术人员借助无人机航摄技术能够真实、直观地了解所测绘区域的地形地貌变化，配合其他设备和技术，可以精准、高效地解析出水资源的分布特点，对大型水库等水利设施进行动态监测，提高测绘作业的智能化、信息化和现代化水平。

3 无人机航摄技术要点分析

3.1 科学选择飞行平台

在开展实际作业之前，相关工作人员要根据任务需求，明确测绘的技术标准，综合考虑各方面因素，选择稳定、安全的飞行平台。通常情况下，无人机设定飞行高度高于300m，但上限是500m，技术人员要根据作业需求来设计无人机的续航能力，确保飞行平台具有足够的续航时间。同时，要根据环境的特点来设计飞行器的抗风能力标准。在开展测绘任务之前，要对飞行速度和起降性能进行测试，确保无人机性能稳定，避免出现意外情况。

3.2 科学设置航高

无人机飞行航高主要分为两种，分别是相对航高与绝对航高。其中，相对航高是无人机的摄像机相对某一基准面的高度，在计算时要对摄像头焦距、地面分辨率、像元尺寸进行科学计算。绝对航高为摄像机平面相对于平均海拔的高度，是航摄的基本参数之一。

3.3 明确航摄基础与质量保证

首先，技术人员需要对航摄分区内的地形条件进行分析，要结合测图比例尺精确计算，重点对基高比数值高距数值等进行计算，保证无人机的飞行效率和运营成本。其次，还要综合分析航摄分区与航线敷设。通常情况下，航摄分区界线基本是一致的，要遵循东西向的敷设原则来科学设计无人机飞行路线，可以参照用户的实际需求进行个性化定制。另外，在进行航空摄影时，无人机飞行平台搭载的数码相机可能会错过曝光点，这种情况需要进行补测和重飞。技术人员要根据已知的航摄区域四角坐标设计科学的航线，尤其在特殊条件下，要明确航摄的敷设要求。在开展前期的影像信息收集工作时，要综合考虑相机性能、地形特点等各方面因素，以保证图像精度、质量符合要求。在规划航线时，要对航摄方案进行检查，了解航线是否能够覆盖测绘区域的边界线，判断走向是否合理，除此之外，还要检查坐标点、航高、地面分辨率等参数要求是否符合测绘任务的技术标准。

4 无人机航摄技术在测绘领域的应用流程

4.1 选择外业控制测量方法

技术人员要选择合适的外业控制测量方法，其中航带网法较为常见。工作人员要根据实际需求，灵活选择六点法、八点法、五点法等方式设置相应的控制点，并对航带网进行非线性改正。在进行去网法布置方案的过程中，技术人员要根据测绘面积大小在区域网的四周铺设平高点，中间增加一个高程点，如果像片重叠度过小，可以在部分重叠部分增加高程点。想要提高高布点的精准度，还需要在关键部位设置双高点，从而提升整体的作业效率。

4.2 对影像进行预处理

首先，要进行畸变差改正。与传统的相机相比，无人机摄影系统搭载的相机有一定的复杂性，如果在安装过程中存在误差，可能会导致光学畸变，影响整体的影像质量。其次，技术人员要对相片中枕形、切向变形、通形等参数进行精准控制，避免无人机运动对物方点造成破坏。当相机焦距固定时，由于镜头的畸变所产生的误差属于系统误差，可以通过几何变化或校正公式进行改正，从而获得符合要求的影像数据。

4.3解析空中三角测量

无人机成图流程中最为重要的是空三角加密，技术人员要利用影像匹配提取关键点和控制点，将测绘区域的影像归入到统一的坐标系中，并对每张影片的方位元素进行处理，根据DOM、DSM、DLG等数字产品的精度需求进行参数设置，提高无人机测绘的精准性。

4.4 空三角加密

技术人员在对空三角数据处理之前，首先要进行空三角加密，利用GXP-AAT自动空中三角测量系统进行整体平差计算，并检验影像像元精度。在选取加密点时，要对该片区和邻近片区进行分析，本着易于判断和测量的原则，尽可能选择在影像清晰的房角、地角处，方便后续的作业开展。在对数据进行预处理时，测量机构要开展前期的资料准备工作，需要准备数码航摄片、POS信息等常规性资料，并对测量任务的基本信息进行分析控制，以外业布设的检查点为基础进行空三角加密。在检查点布设情况时，要使各项数据与精度标准相匹配，如果不符合，要重新调整加密区域，直到达到标准之后才能开展后续工作。技术人员选择好3D地图之后，需要设置输出额度坐标系，在软件中将关键点坐标信息转化成无人机航摄地点的坐标体系，将控制点进行标注。通常需要对3~8张图像进行控制点标注，以保证误差最小化。完成控制点标注之后，才能进行本地数据的处理。在处理过程中，要结合点位精度进行相关操作，外业实际标记的位置和图像的标记位置要实现完成度匹配，并对航摄图xyz点云、等高线等进行设置，等待软件的处理结果。对于剩余控制点，可以借助信息化系统自动完成预设，根据生成的精度报告了解数据图像的精准度水平，保证空三角处理的数据符合实际的测绘需求。

结束语：

与传统技术相比，无人机航摄技术的应用优势显著，能够在城市规划设计、森林估产、应急救灾等方面提高测绘作业效率。随着信息技术的快速发展，无人机航摄技术的应用价值日益凸显，相关工作人员要根据实际的测绘需求，合理布置控制点，并对空三角数据进行精准的加密处理，选择合适的布置方式，从而发挥无人机航摄技术的应用价值，提高测绘工作效率，推动测绘行业的转型发展。

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