刘占利

摘 要：本文对无人机高空航拍这一新型的摄影技术进行了详细地分析，并指出了其在工程测量测绘中的应用的现状及前景，希望能够对相关的人员提供帮助。

关键词：无人机技术；航拍；工程测量；测绘

中图分类号：TB22 文献标识码：A

1.无人机航空摄影测量的技术概述

1.1 无人机航空摄影测量技术

无人机技术的使用能够在短的时间内，取得全面、真实、准确可靠的测绘信息，解决当前工程测量中小面积低空摄影存在的问题。无人机航空测量技术在工程中的操作步骤主要有野外像控点的布设和测量、取得测区影像数据、内业空三加密以及数字测图这3个方面。在这3个方面中，内业空三加密是最关键的一个环节，这一环节主要是对影像、记录影像大地的坐标以及3个角元素文件、DEM数据、各种坐标等资料进行加密处理并将其输出，之所以重要是因为这些数据是后期进行数字测图的依据。

1.2 无人机航拍技术的系统组成

（1）遥感信息采集系统

①无人机遥感平台主要是将无人机与航空数码相机结合而成的，借助这一平台就可以使用IMU（惯性测量）/GPS（全球定位系统）技术实进行航空摄影。遥感信息采集系统和遥感信息处理系统这两部分是无人机遥感测绘系统中最为常见也是最主要的组成部分。

②飞行控制系统，这一系统主要是科学地利用定位导航技术获取位置信息，以便对无人机的加速度计、陀螺等位置进行确定，之后经过必要的工作流程对无人机进行数字化监控，从而更好地完成测绘信息采集的任务。

③地面监控系统，主要由全向天线、监控软件、供电系统、便携式计算机等构成，具体来说是连接机载飞控系统与数据链，实现无人机飞行过程中的信息传递。

（2）遥感信息处理系统

①对遥感像片以及任务航摄的规范表、相机检定参数等相关数据文件进行整合与处理。

②空中三角测量系统的作用主要是融合已经提前规划好的航带列表，并确定这些行列表之间的关系。

③对影像进行内定向，通过布局影像间连接点、量测像控点、自动空三加密平差計算，从而建立更为完整的三维立体模型，实现定向和核线影像生成。

④三维建模系统，通过将测绘技术得到的地形信息以及数据分析与处理的结果输入到三维建模系统中去可以将地形三维虚拟化，并使其可视化。

2.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用

在工程中利用无人机航空摄影技术进行测量时需要先对需要测量的区域进行划分和界定，同时在无人机起降点预留足够的空间供无人机起飞和降落使用，只有做好了这些准备工作，后续的测量工作才能顺利开展，测量的结果的准确性才能够有所保障。

2.1 规划航线与测量范围

一般情况下，无人机的飞行时间都不会超过1h，再加上无人机的起飞和降落的时间，留给拍摄的时间不会超过50min，因此，必须要控制好航拍时间，防止无人机因能源耗尽发生坠机事故。在保证拍摄质量的情况下，想要将拍摄时间控制在50min内就必须要规划好航线。同时，为了航拍数据的完整与测量结果的全面、准确，需要对整个工程区域内需要进行测绘的地区进行规划。在当前的工程中，最常见的方法是将需要进行测绘的区域划分为两边等距的、长条状的小型区域，并在划分后的区域的4个角上分别放置特定的标记，然后再根据工程中选用的无人机的飞行时间、航行距离以及飞行速度等因素规划整个航拍的路线，设计航拍的流程。

2.2 建立测量区域控制网

为了能将测量测绘工作进一步细化，需要建立测量区域控制网。以前，某市的电力工程中曾用到了无人机航空摄影测量技术。首先需要根据测量得到地图的规格建立规模与之相当的控制网，并在该控制网的涵盖范围内设置好GPS坐标点，以此为依据建立三维坐标系，将该区域中各个点的方位用坐标系内的坐标点表示出来，从而降低后期的数据处理的复杂度。在这个过程中必须要注意的是核对好各点的坐标，确保无人机航路的正确合理，从而提高航拍的效率。

2.3 无人机航摄影像数据处理

无人机航摄影像数据处理的完整流程，如图1所示。

（1）影像比例纠正（CCD畸变系数β）

与影像的坐标不同，相机坐标测量需要提前纠正影像的畸变差。而需要进行纠正的相关参数包括主点坐标（I0，J0），对称畸变的参数（K1，K2），非对称畸变的参数（P1，P2），CCD非正方形比例系数α以及CCD非正交性畸变系数β。

（2）DEM数据匹配（正射影像）

生成测区地表的DEM是模型实现DOM的基础，该影像处理流程如图2所示。

通过对该模型进行正射投影，即可实现DOM。就目前来看，在这一环节的处理中PixelGrid软件是应用最为广泛的处理软件。由于PixelGrid软件能够自动进行采集与匹配那些拥有多模型、多重叠特征的DEM栅格数据，能够有效地确保测区上方DEM点位全部切准地面的特性。勘测单位可以将一个测区作为一个单位，这样创建的像对正射影像，就是整测区像片生成正射影像，这也是该软件应用如此广泛的重要因素之一。

结语

综合以上论述，无人机航空摄影测量技术是一种借助无人机，对待测区域进行全方位航空拍摄，获取该区域的地形信息从而达到测量目的，为后续的测绘工作提供可靠的数据信息支持的新型测量技术。相比较传统的航拍测量技术，无人机航拍测量技术更加迅速、准确、成本更低、灵活性更好、安全性更高。基于这些优点，该技术在今后工程测量中会得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]陈智.浅议无人机航拍的应用[J].时代金融，2016（5X）：210-211.