马玉秀 宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院

引言：测量工作是一项复杂的工程作业，且传统的测量方法已经无法满足测绘工程的要求。比如，飞机航拍技术受到飞行场地以起飞高度等影响无法广泛用于多种项目的测量作业中，而无人机技术则弥补了这些不足。本文以宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院为例，对无人机在高职院校测量中的应用探究进行详细分析。

1 学院位置概况

1.1 地形地貌

宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院位于宁夏回族自治区境内的永宁县，该地区地形地貌复杂多样，从大体上看主要分为银川平原和山地两种类型，而银川平原又包括着贺兰山前洪积倾斜平原和黄河冲积平原。永宁县的地理位置比较特殊，东边紧靠黄河，西边与贺兰山相邻，呈西高东低状，由西南向东北倾斜，下面将对该地区的地向地貌进行详细分析：（1）

贺兰山地。该地形分布在永宁县的西北部，从北向南依次向南北延伸，南部为陡峭的山区，海拔较高。（2）洪积扇地。由于永宁县西侧与贺兰山相邻，受冲积作用再加上风蚀等外界因素影响易形成扇地地形，土壤肥沃，水源充足，适宜放牧。（3）河老阶地。由于地壳运动等影响，洪积扇地以东一直到黄河冲击平原间都会受到黄河变迁的影响变成河老阶地。（4）风沙地形。永宁县南北差异较大，北部沙丘起伏，沙漠化严重易形成风沙地形。

1.2 气候情况

从地理角度来看，永宁县属于中温带干旱气候区，季节温度变化明显。一般来说，该地区的年均温在9°C左右，夏季的时候温度较高，大多维持在20°C以上，如果以10°C为界来计算积温的话，得到的数值为3245.6°C，由此可见其具有较高的积温有效性。永宁县日照时间长，年太阳总辐射量较大，温度和光照基本上还是比较适合农作物生长的。永宁县的温差较大，气候年较差大概在32°C上下，日胶差在14°C上下。由于其气候干旱，所以年降水量低，降水分配不均匀。该地区还会出现沙尘暴，每年的4月和5月是沙尘暴的多发期。此外，永宁县春冬刮东北风或者西北风，夏季刮东南风。

2 无人机测量的优势 （如图1）

图1 无人机测量与传统测量图

2.1 精准度高

近些年来，数码相机更新的速度越来越快，其分辨率控制在0.1m左右，而无人机设备就需要安装高清的数码相机用于获取航拍图片。技术人员将获取的图片经过专业的处理和加工，可以将准确的数字信息模型按照严格的要求（表1无人机平面误差限差）推算出来使测量结果更加精确，然后绘制为直观的图像以供研究借鉴。

表 1平面中误差限差要求

2.2 应用灵活

无人机的飞行高度和飞行里程能够实现人为控制，对同一测量区域也可进行多次航测，在每次航测的过程中可以相应的调整飞行高度，获取实时数据然后技术人员采用科学的方法对数据进行分析。如果测量项目类型多样，我们还可以对无人机发出相关的要求指令，使其按规定进行航测，顺利完成任务。

2.3 费用较低

无人机的动力系统是以汽油为主要燃料的，且所需的数量不多，所以成本较低，适合进行大规模的测量作业。无人机操作方法简单易学且起降要求低，平常的公路就能够进行起降。所以，无论耗用的燃料还是构成的硬件设备，无人机都属于一门费用较低的高新技术。

3 无人机测量中的关键技术

3.1 无人机飞行控制技术（无人机飞行控制技术主要内容如图 2所示）

图 2飞行控制包括的主要内容

(1) 飞行姿态控制。操作人员可以在无人机飞行的过程中实时获取陀螺仪反馈的信息，然后利用科学的计算方法将信息进行输出，按照要求不断调整该机器飞行的姿态。

(2) 飞行位置控制。该技术主要是通过传感器来获取无人机飞行的速度及位置信息。

(3) 飞行高度控制。这项技术主要包括无人机的飞行高度和攀升速度两项内容。

3.2 无线传输技术

无人机测量的主要工作就是将航拍到的信息传输到地面控制的计算机中，对于一些时效要求不太严格的数据可以暂时储存在机器中，而要求较高的数据必须实现实时传输，从而达到对无人机更准确的控制。

3.3 摄影测量技术

就目前情况而言，无人机设备上的摄影测量技术都是经过数码相机来实现的，数码相机的分辨率很大程度上决定了航拍图像的质量，直接影响测量作业能否顺利进行。除此之外，要想从根本上提高测量的精度以便获取准确的影像信息，需要我们将传感器和多维度技术结合起来进行拍摄。

3.4 航迹规划技术

航迹规划技术就是指按照规定的航拍要求找到合适的起点和终点，从而得到一条最佳航拍轨迹，同时这也是无人机技术的一项重大突破。在具体的航拍过程中，我们应当对测量区域的环境和存在的各种不确定因素进行具体分析找到符合条件的飞行航线，对飞行距离、飞行高度以及转弯半径等进行严格的把控，使其满足规定的相关要求。

4 无人机在高职院校测量中的方法

在对宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院进行测量的过程中，需要采用科学的方法，以保证测量结果的准确性。下面，笔者将对无人机在高职院校测量过程中的方法进行详细的介绍。

4.1 模拟法

在对高职院校进行测量的过程中，要结合几何反转的原理，借助绘图仪等工具进行空中三角测量工作。在测量工作进行之前，应当确定好一条航线作为样本，截取具有代表性的相片来利用测图仪定向，然后确定相应的立体模型，并将其按照顺序连接起来，使之成为航线性模型，最后需要将航线模型视作一个不可分割的整体来实现绝对定向。

4.2 解析法

解析法主要利用测量区域影像之间存在的的坐标解析关系来完成空中三角测量工作。不过这需要建立摄影测量网，进行平差计算等工作。目前，我们可以采用三种方法进行建网，主要是航带法、光线束法以及独立模型法，这三种方法具有同样的优势即应用在一条航带上面，也可以将多条航带形成区域后进行空中三角测量。

4.3 独立模型法

我们可以将一条航带内相邻的航拍影像构成单模型看做一个“刚体单元”，所谓刚体单元就是不能进行修改的一个独立单元模型。各个独立的单元模型都是可以用解析法和绘图仪来进行空中三角测量的，然后将测量的结果运用到计算平差的过程中。独立模型中的任何一个模型只能进行平移或者旋转，不能进行数值的变化，然后确定加密点和控制点的坐标使相邻模型间两个特殊点的坐标相同，以减少测量工作中的计算量。

结语：综上所述，无人机技术具有准确度高、应用灵活和费用较低等诸多优点在测量领域得到了广泛应用。同时，与传统的测量技术相比，它也弥补了其航拍过程中的不足，使测量结果更加准确科学。我们应当根据时代的发展潮流不断对无人机技术进行改善和革新，从而促进我国绘测事业快速发展。