工程测量中无人机航空摄影测量技术应用

工程测量中无人机航空摄影测量技术应用

向艳雄,徐志勇 

四川中水成勘院测绘工程有限责任公司，四川省成都市。610000

摘要：随着无人机的功能在社会各界中，广泛应用，尤其是在测绘工程中，其强大的测绘能力以及高效的测绘效率，对于传统的测绘行业，带来了巨大的市场冲击。在测量实践时还要有效控制测量区的外控点，从而达到全面提高测量质量和有效性目标，为工程建设的顺利开展提供必要的测绘数据。基于此，本文对无人机航空摄影测量的技术原理以及工程测量中无人机航空摄影测量技术的措施进行了分析。

关键词：无人机航测；工程测量；应用措施

城市化在不断的发展，高楼大厦越来越多，因此对城市进行规划设计对城市的发展具有很大的影响。无人机遥感技术应用在城市规划当中，这一技术是现代测量装备体系中的一个重要的部分。它可以提升我国的测量水平，保证效率，推动数字媒体的发展。在实际应用无人机航空摄影测量技术的过程中，要保证所有测量设备运行的质量，并对影响测量技术运用质量的工程测量区域设计、飞行路线设计、测量区域控制网设置、测量区域场外控制点设置等内容进行科学规划。

1 无人机航空摄影测量的技术原理

无人机航空摄影作为一种全新的测量方式，低空无人机航空技术的发展不仅是目前工程测量发展的必然趋势，同时也是满足我国数字化城市建设要求的重要手段。航空摄影测量技术因为其具有测量速度快、精确度高等各方面的特点，而被广泛的应用于工程量中。再加上其具有应用范围和方式多样化的特点，所以在工程测量以及其他相关领域中的所发挥的作用也越来越突出。经过深入的调查研究发现，在应用无人机航空摄影技术时必须对以下几方面的问题予以充分重视：（1）无人机种类的选择。在使用无人机开展测量工作前，工作人员必须根据实际情况选择符合要求的无人机种类，并在确定无人机的机型后，及时的收集相关信息资料，进行无人机的调试，确保后续测量工作的顺利进行。（2）低空拍摄工作的开展。在进行无人机航空摄影测量时，应该以像控点分布的实际情况为依据，获取相应的摄影图片和信息资料，同时进行相关数据的处理，以确保测量数据的准确无误。

2 工程测量中无人机航空摄影测量技术的措施

2.1 合理设计航线

无人机航空摄影测量前，需要进行航线的规划，就是确定飞行的路径，因为有些测量工作是一台无人机所不能完成的，需要使用多台无人机分工协作的情况下完成摄影测量的工作。因此，无人机飞行航线的确定尤为重要。如果无人机航线设计时，存在重复或者叠加的情况，容易导致无人机发生碰撞事故，也会导致资源的浪费。由此可见，要想提高无人机航空摄影测量的质量和效率，就必须做好航线合理设计，避免出现重复飞行的情况。此外，还要对整个区域画面实施全面的分析和研究，不会存在交叉飞行的情况，不会给画面质量产生任何的不利影响，促进测量精度的要求。需要注意的是，在进行线路设计的阶段中考虑到干扰因素，要做好线路的科学性分析，针对于一些屏蔽物比较密集的地方，要避开或者是提高飞行高度。

2.2 设置测量区域控制网

所谓构建测量范围的控制网，主要就是在被测量区域内，利用控制测量布点形式构建相应的三角测量平差网。在该控制网络当中，工作人员可以围绕已经被控制的布点，在测区内实地测定用于空中三角测量网的加密或直接用于测图定向的相片控制点平面位置和高程，以便后期在室内进行控制点加密。借助计算测图的作用，能够促使诸多控制点以及相片外方位元素，促使４Ｄ产品高质量生产；同时，借助同一的坐标点，还能够为测图提供便利，进而为接下来计算模型当中的地面点打下坚实的基础。在设置测量范围内的控制网过程中，工作人员必须基于大环境角度下，全面地将无人机航空摄影测量的所有环节进行覆盖，强调被测量范围的测量效率，严防实际测量工作当中发生任何问题，从而保证最终得到高质量的测量结果。

2.3 三角测量

（1）需要采取空中加密的测量技术。此项技术可以针对特定测量区域内部相关地理空间位置展开设计加密，接着采用合理性较强的管理方法，以保障设计加密的专一性。过程中需要制定加密的具体距离，以保障在针对那些特殊区域进行处理时，能尽可能避免产生高度偏差等问题，从而保障测量的整体成效。在对平坦区域进行测量时，也需要落实空中的三角加密，采用数量添加的方式，合理规划边缘的位置；（2）应用好三角测量这一技术，能够有效处理加密点。与前期所做的准备工作相结合，进一步保障整体测量工作在发现问题时，可以在第一时间内予以解决，并与实际像素相关数据相结合，展开相应的调整，为后续数据分析的准确性打下坚实基础。

2.4 做好测量区外控点的现场调控工作

该工作要从下述两个方面出发：一是提升测量水平，二是提升工作人员的素质。通过测量技术可以获取精确的画面信息，还能够实时监控，只要是画面存在问题，会立即调整使用。工作人员做好设计控点工作，在该工作实施中，执行工作制度和标准，满足现场作业的需要，保证数据更加的科学、合理。在后续的建模环节，根据相关的数据信息，实现控点的确定，达到建模合理性要求。

2.5 设置与运行工程测量区域场外控制点

对于无人机航空摄影测量技术的使用，为了取得最理想的拍摄效果，测量工作开展时，一定要科学布置好一系列的相控点。其一，工作人员需要站在现场的实际情况以及测量范围，通过相关手段对测量数据的准确性给予保障；其二，对工作人员进行引导，使其能够在外控点的前提下，使立体建模工作更加完善。同时，无人机开展航空拍摄内容时，场外技术人员需要对整个拍摄工作做好把控，确保好拍摄的质量和效率。所以，操作人员一定要有丰富的经验和较强的能力，保障拍摄效果。

2.6 无人机摄影设备的校验

无人机云台装备的高清摄影器材，其相机镜头会存在一定的畸变差，因此在无人机外出摄影测量之前要对航测相机进行畸变差和像素矩阵的校验。这个校验过程又可细分为两步，即实验室校验和场外校验。首先要在实验室建立标定白板，通过软件补偿的方式为相机编制有针对性的标定表。比如对航测相机的到区块的像素点做整体左偏移一个像素单位的补偿，用于对抗其畸变差，得到真实有效的测量数据。实验室校验法简单且易于实施，但无法模拟真实复杂的情况，因此在完成实验室校验之后，要到室外进行实地校验。操作方法和实验室校验一样，需要技术人员首先在场外地面设置规则的标定记号点，然后为无人机规划编写测绘高度、飞行速度和航线，应特别注意规划无人机飞行航线时应尽量多的交叉重叠，以确定和校对相同GPS位置时航测相机的畸变差。保证航测相机的可靠校验是保障工程勘测工作顺利完成的首要前提。

3 结束语

总之，无人机遥感技术与传统的技术相比，它具有很大的优点。它具有很强的灵活性，操作方便，便于携带。在摄像时需要的时间短，可以较快的获取图像并且图像清晰，提高了效率。它解决了传统遥感技术中的问题，是测量测绘工作上的一大飞跃。工程测量学作为21世纪工程学的主要分支学科之一，该学科存在的重要意义则是对地球空间中存在的几何实体进行测量和描绘的过程，将抽象的几何体通过测量量化为直观化的数据信息和图像，能够为实际生产生活使用提供依据支撑。

参考文献：

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[3]李君,杨玉明.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].智能城市,2020,6(20):29-30.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2020.20.012.