王 鑫

（青海省地質(zhì)測繪地理信息院，青海 西寧 810000）

無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)主要是運(yùn)用無需人駕駛的飛機(jī)為主要的載體，在通過高分辨率的相機(jī)、攝像機(jī)等進(jìn)行獲取攝影視頻，通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來對(duì)所獲取的視頻進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而根據(jù)相應(yīng)的要求來制定相應(yīng)的模型、地形圖、正射像圖等各種產(chǎn)品，是將航空攝影、遙感遙控、測量測繪等各種技術(shù)組合在一起的新型測繪技術(shù)。

1 無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析

在傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感測量過程中，由于會(huì)受到相應(yīng)的軌道限制，從而每日的測量時(shí)間也是不固定的，沒有辦法做好實(shí)時(shí)的應(yīng)急測量工作。而航空遙感測量很容易被環(huán)境所影響，為了更好地保障飛行員安全，飛行員就無法在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行測量。微波遙感技術(shù)雖然不會(huì)受到環(huán)境的影響，但是由于其探測的差異，無法超越紅外遙感等技術(shù)的作用。除此之外，傳統(tǒng)的航空遙感進(jìn)行測量的成本也相對(duì)較高，從而無法在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行全面的普及和應(yīng)用。

相比較傳統(tǒng)的遙感測量技術(shù)，無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)具備以下幾點(diǎn)測量優(yōu)勢：

1.無人機(jī)航空攝影觀測技術(shù)是一種在低空對(duì)地面進(jìn)行相應(yīng)的測量技術(shù)，其航拍的高度一般都是在千米范圍之中，能夠精準(zhǔn)地進(jìn)行攝影攝像，針對(duì)局部區(qū)域的信息測量有著顯著的優(yōu)勢。

2.在進(jìn)行傳統(tǒng)的遙控航空攝影工作中，需要專業(yè)的人員進(jìn)行航空拍攝，且所拍攝的區(qū)域危險(xiǎn)性較高，例如高原、火山等環(huán)境十分險(xiǎn)惡的地方，對(duì)拍攝人員的安全性有著較大的威脅，而無人機(jī)遙控技術(shù)，就算無人機(jī)會(huì)出現(xiàn)各種故障問題，但是對(duì)人沒有傷害。且該技術(shù)還能面對(duì)各種各樣的突發(fā)事情，在短時(shí)間內(nèi)就能了解整個(gè)情況，從而及時(shí)地對(duì)問題進(jìn)行處理和解決，甚至還能替代專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察，大大地降低了對(duì)人員的傷害[1]。

3.該類設(shè)備維護(hù)工作的成本費(fèi)用相對(duì)較低，其價(jià)格成本相比其他遙感技術(shù)有著較大的優(yōu)勢。

4.在工作過程中，不需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的千米以下的區(qū)域進(jìn)行管控。

5.獲取的攝像精確，且后續(xù)的處理也非?？煽?。

2 無人機(jī)航空攝影測量中的應(yīng)用范圍

無人機(jī)航空技術(shù)是現(xiàn)代新型的航測遙感技術(shù)，其應(yīng)用范圍相對(duì)較廣，例如國家地圖的測繪、城市建設(shè)、交通建設(shè)、通訊點(diǎn)建設(shè)、國土資源規(guī)劃、土地管理、城市規(guī)劃、危險(xiǎn)地帶檢測、災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)保護(hù)、資源開發(fā)等。

2.1 突發(fā)事故災(zāi)害監(jiān)測

災(zāi)害發(fā)生一般是難以預(yù)測以及突如其來的，且其分布的規(guī)模相對(duì)較小，發(fā)生的數(shù)量相對(duì)較多，從而難以對(duì)其進(jìn)行有效的預(yù)警和防護(hù)。在傳統(tǒng)的遙感技術(shù)中，由于衛(wèi)星的軌道周期無法對(duì)災(zāi)情進(jìn)行及時(shí)的檢測，或者認(rèn)為飛行檢測也會(huì)存在一定的危險(xiǎn)，且很容易受到環(huán)境因素、氣候因素等各種影響。而無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)能及時(shí)地進(jìn)入災(zāi)難現(xiàn)場，獲取更多的信息情報(bào)，通過對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行相應(yīng)的拍攝，不僅能夠獲取精準(zhǔn)、直觀的信息，還能將數(shù)據(jù)及時(shí)的傳輸，在短時(shí)間內(nèi)幫助救援隊(duì)來對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行分析，從而更好地展開和制定相應(yīng)的救援計(jì)劃和方案。

2.2 環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國環(huán)境也受到了空前的破壞，現(xiàn)階段，水土流失問題已經(jīng)成為我國重點(diǎn)的環(huán)境問題。無人機(jī)航空測量技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠在低空慢速的狀態(tài)下對(duì)相關(guān)的區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)遙感攝影，通過對(duì)相關(guān)區(qū)域的拍攝、攝影，從而能夠真實(shí)地將該區(qū)域的環(huán)境情況直觀地反映出來，尤其是對(duì)水土流失情況、分布情況等。幫助相關(guān)人員對(duì)該片區(qū)域進(jìn)一步的了解和分析，從而更好地進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)工作，加強(qiáng)水土流失治理，為我國的生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作提供有效的數(shù)據(jù)和決策依據(jù)，甚至還可以幫助我國進(jìn)行水利水電工程建設(shè)的監(jiān)測施工工作。

2.3 國土測繪

無人機(jī)航空攝影技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠幫助我國地圖測繪人員進(jìn)行土地利用圖的繪制、修補(bǔ)圖的繪制、相關(guān)土地信息數(shù)據(jù)的獲取。利用該技術(shù)的航空攝影影像清晰、分辨率高的優(yōu)勢，通過相應(yīng)的控制點(diǎn)在空中進(jìn)行相應(yīng)的三角測量工作，且最后測圖的精確度能夠?qū)崿F(xiàn)1：2000 的比例要求。

2.4 小城鎮(zhèn)規(guī)劃工作

針對(duì)小城鎮(zhèn)的規(guī)劃工作需要精確的數(shù)據(jù)信息作為支撐，尤其是環(huán)境、地理位置相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域，其面積較小，且分布得十分散亂，若是運(yùn)用傳統(tǒng)的航攝技術(shù)，其成本費(fèi)用相對(duì)較高，人工的航攝技術(shù)則難度相對(duì)較大，輕型飛機(jī)航攝則難以掌控。因此，無人機(jī)航攝技術(shù)的優(yōu)勢能夠彌補(bǔ)該類缺陷，并為小城鎮(zhèn)規(guī)劃圖提供快速的數(shù)據(jù)信息[2]。

2.5 城市規(guī)劃測量

在城市規(guī)劃測量過程中運(yùn)用無人機(jī)航攝技術(shù)，主要是對(duì)地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速的獲取和處理，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)投入使用的無人機(jī)航攝測量系統(tǒng)類型也多種多樣。根據(jù)我國相關(guān)的測繪標(biāo)準(zhǔn)需求，該技術(shù)在城市規(guī)劃測量的過程中一般包含：無人機(jī)設(shè)備飛行平臺(tái)、飛機(jī)的控制區(qū)域、影像獲取設(shè)備、通信技術(shù)以及信息接收處理設(shè)備。該技術(shù)的主要優(yōu)勢為：

2.5.1 提供分辨率較高的測繪產(chǎn)品

伴隨著城市信息建設(shè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段我國大部分新建設(shè)和新改造的城區(qū)需要比例尺較大、分辨率較高、精確度較高的數(shù)字測繪產(chǎn)品?，F(xiàn)階段，我國最高分辨率的衛(wèi)星影像技術(shù)的分辨率都難以滿足城市規(guī)劃的比例尺成圖的需求。但是，無人機(jī)航空攝影測量卻能夠?yàn)槠涮峁┓直媛瘦^高的影像以及精確度較高的數(shù)字模型等相關(guān)的測繪產(chǎn)品。

2.5.2 3d 數(shù)字建模

運(yùn)用無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)能夠?qū)Τ鞘兄械闹攸c(diǎn)區(qū)域進(jìn)行全方位的影像和拍攝工作，不僅彌補(bǔ)了普通航攝中出現(xiàn)的“死角”缺點(diǎn)，甚至運(yùn)用航攝的影響還能提取出重要的建設(shè)信息，進(jìn)行3d 建模工作。該種操作不僅能夠?qū)ㄖ畔⑦M(jìn)行全面的收集，還節(jié)約了人工采集的時(shí)間、流程，從而實(shí)現(xiàn)全面攝影測量的3d建模工作。

3 該技術(shù)的應(yīng)用流程分析

在進(jìn)行無人機(jī)航攝測量技術(shù)的運(yùn)用過程中，為了更好地保障最終測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，相關(guān)的技術(shù)人員還需要根據(jù)測量的需求來挑選無人機(jī)型號(hào)，例如固定翼、多旋翼、承載性能大小容量等[3]。除了需要對(duì)該設(shè)備型號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的選擇之外，相關(guān)的技術(shù)人員還需要對(duì)需要測量的區(qū)域資料進(jìn)行匯總，然后再對(duì)選擇好的無人機(jī)性能進(jìn)行檢測，從而更好地保障測繪工作的順利進(jìn)行，也能更好地減少測量數(shù)據(jù)差異等問題發(fā)生。然后，相關(guān)的人員還需設(shè)定好該航攝的線路，并且對(duì)其進(jìn)行合理的優(yōu)化，保障測量的精確性。換言之，該線路的選擇也是十分重要的，不僅要保障該設(shè)備的飛行是順利的，還需要保障最終測量的數(shù)據(jù)是完整的。此外，在進(jìn)行該線路的規(guī)劃過程中，還需對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作，確保每一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域都能得到有效測量。

如果需要進(jìn)行低空攝影，相關(guān)的技術(shù)人員在前期需要對(duì)其地理地形等進(jìn)行資料收集，并對(duì)拍攝后所收到的信息再進(jìn)一步地處理和分析。最后，將收集的信息運(yùn)用專業(yè)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的像控成型工作，同時(shí)還需及時(shí)地查看測量結(jié)果，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保信息無誤之后，再將此制作成DLG，從而保障最后信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 無人機(jī)航攝測量技術(shù)的內(nèi)外業(yè)一體質(zhì)控辦法分析

4.1 相片控制

4.1.1 相關(guān)影像資料的分析

在運(yùn)用無人機(jī)航攝技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的地圖測量的過程中，首先要對(duì)每個(gè)航線進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，確保最后成像相片與航線之間的重疊度都能符合相應(yīng)的規(guī)定。并且，在進(jìn)行無人機(jī)測量的過程中，還需保障所測量的區(qū)域能夠被完整地?cái)z像，從而減少漏拍的問題發(fā)生[4]。同時(shí)，在進(jìn)行線路的設(shè)計(jì)過程中，要保障攝影線路有5 條以上的方案，以及保障整個(gè)斜角、偏角等都能被完整地拍攝，滿足測繪的需求。除此之外，在進(jìn)行無人機(jī)的飛行過程中，還需對(duì)其攝像的精確度加以重視，不僅能夠強(qiáng)化相片的質(zhì)量，還能滿足測繪的需求。

4.1.2 攝像點(diǎn)和編號(hào)的規(guī)劃布置

在進(jìn)行布置攝像的位置和測量位置的過程中，首先就要對(duì)攝像控點(diǎn)的區(qū)域加以重視，在進(jìn)行無人機(jī)航攝測量過程中，相關(guān)人員必須要對(duì)該類點(diǎn)的位置進(jìn)行合理的布置，并且保障該點(diǎn)的位置能夠見到所有需要測量的區(qū)域覆蓋到位，同時(shí)還要減少遺漏的問題發(fā)生。其次，對(duì)于該點(diǎn)的編號(hào)設(shè)置也非常重要，通常情況都是根據(jù)航線的編號(hào)和點(diǎn)的序號(hào)來進(jìn)行相應(yīng)的編號(hào)工作，從而更加便于后期信息的匯總工作。

4.2 空中三角測量工作

4.2.1 空中測量工作流程

在無人機(jī)進(jìn)行航攝測量內(nèi)外的工作過程中，首先需要對(duì)測量的外控點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作，然后對(duì)測量的區(qū)域相應(yīng)像控點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算。其中，在進(jìn)行測量像控點(diǎn)的過程中，還能夠運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)來進(jìn)行定位和搜索相應(yīng)的位置，在進(jìn)行外控點(diǎn)的測量工作中，必須確保測量人員的技術(shù)專業(yè)性。除此之外，為了更好地保障空中三角測量的精確性，還需要對(duì)外業(yè)流程所設(shè)立的基礎(chǔ)控制點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的檢驗(yàn)，確保其合格性之后再進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的錄入運(yùn)用。最后，測量外業(yè)工作完成之后，還需對(duì)其信息進(jìn)行平差。也就是首先確定標(biāo)準(zhǔn)方差，來對(duì)其中粗差進(jìn)行抵消，再慢慢地增加物方權(quán)重和抵消粗差，使其最后的權(quán)值符合相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.2 對(duì)區(qū)域網(wǎng)的空中三角測量工作

針對(duì)該測量工作而言，其主要是指對(duì)物方的空間、地面控制區(qū)域以及連接區(qū)域中的坐標(biāo)進(jìn)行有效的運(yùn)用，從而對(duì)最后的數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算。其次，在計(jì)算完平差的數(shù)值之后，還可以影像的外方和連接物方空間的坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。但是，需要注意的是，最后所測量出來的結(jié)果與無人機(jī)航攝測量的結(jié)果精確性有著緊密的聯(lián)系[5]。

4.3 數(shù)字線劃地圖生成及外業(yè)操作工作

通過該種技術(shù)能夠有效地將各種各樣的地形圖中的相關(guān)信息和要素進(jìn)行相應(yīng)的收集和保存工作。與此同時(shí)，在對(duì)地圖進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字設(shè)計(jì)的過程中，一般還會(huì)將所有的地標(biāo)特點(diǎn)信息完全地展現(xiàn)出來，并且還能保存各種數(shù)據(jù)信息，使其發(fā)揮出最佳的效果。

除此之外，通過運(yùn)用DLG，還能有效地對(duì)相應(yīng)的測量需求進(jìn)行綜合的分析，從而有針對(duì)性地選擇顯示相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)，也更好地幫助人員進(jìn)行空間分析。該種地圖屬于現(xiàn)代較為先進(jìn)的科技地圖，且其應(yīng)用作用效果也相對(duì)突出，對(duì)無人機(jī)航攝測量工作的開展有著十分重要的作用。

在進(jìn)行數(shù)字線劃地圖的運(yùn)用過程中，其能夠?qū)⒂邢薜馁Y源轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的地圖，并且其成圖的速度相比較其他的辦法更快，所生成的地圖還能滿足各個(gè)分析工作的需求，并對(duì)相應(yīng)的決策工作和分析工作有著一定的幫助。與此同時(shí)，若是無人機(jī)在對(duì)地形較為復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行航攝測量的過程中，如果由于地理位置的影響，就會(huì)對(duì)最后所測量出來的數(shù)據(jù)真實(shí)性有著一定的影響。一旦出現(xiàn)該類現(xiàn)象，那么就需要運(yùn)用相應(yīng)的測量技術(shù)來對(duì)特殊的區(qū)域進(jìn)行測繪工作，通常無人機(jī)的航攝測量技術(shù)在此發(fā)揮不出一定的優(yōu)勢。因此，當(dāng)無人機(jī)航攝測量工作無法對(duì)地形特別復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行測繪工作時(shí)，就需要安排專業(yè)的人員運(yùn)用傳統(tǒng)的測量辦法對(duì)其進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測工作。在進(jìn)行人工手動(dòng)測繪的過程中，還需要對(duì)無人機(jī)航攝測量中的各個(gè)工作流程進(jìn)行一一檢測，確保所測量的流程與標(biāo)準(zhǔn)無誤之后才能進(jìn)行相應(yīng)的手工補(bǔ)測工作。最后，相關(guān)的技術(shù)人員還需要將手工測量的和無人機(jī)所測量出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，這樣就可以看出外業(yè)測量工作與地形測量有著同樣重要的作用，這也需要相關(guān)的科研人員能夠?qū)υ搩煞N技術(shù)進(jìn)行有效的運(yùn)用和研究，從而進(jìn)一步地強(qiáng)化和提升測繪工作的精確性。

5 結(jié)語

綜上所述，科技是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。無人機(jī)航攝技術(shù)作為現(xiàn)代高科技的測量技術(shù)，為我國各種工作的展開提供了更加便利和有效的技術(shù)支撐，也更好地推動(dòng)了測量行業(yè)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展。因此，強(qiáng)化無人機(jī)航攝測量內(nèi)外技術(shù)一體的工作質(zhì)量對(duì)于我國的進(jìn)步有著十分重要的作用。