赵卫星 韩亚飞 吴 然 张国庆

（1．上海勘察设计研究院（集团）有限公司浙江分公司，浙江 杭州 310000；2．自然资源部第四地形测量队，黑龙江 哈尔滨150052；3．南京国图信息产业有限公司，江苏 南京 210000）

航测技术在大比例尺地形图生产等方面发挥了巨大的作用，在技术创新方面需要进行深入的研究。随着我国科学技术的不断发展，无人机航测技术有了突飞猛进的进步。无人机飞行质量的不断提高，为航测开展技术领域的探索提供了良好的技术支持。

1 无人机航测技术

近年来，采用航空遥感方式进行无人机的航测技术的实施，得到了十分理想的航测效果。研究热点围绕无人机航测技术的发展和应用展开，从无人机摄影系统组成到无人机航测实际应用等方面，包括对无人机航测技术的研究工作进行了理论探索，取得很多研究成果。运用无人机进行航测，是将无人机作为平台进行航摄系统的运行，使用小型影像传感器以及卫星导航等进行协议操控。无线通信技术应用在无人及行测过程中，对地面影像进行获取。这种航测设计系统的运行具有很多优势，它不会受到外部环境的影响，分辨率更高、作业周期短且成本较低，获取的数据更加精确。因此，在工程农业军事等领域都获得了广泛的应用。无人机航空测量技术的发展，在空间数据的获取和处理上具有更大的优势，同时，通过不断提升遥感数据分辨率等具有自主知识产权的国有化生产条件，使得航测的成本也大大降低。

2 无人机航测系统组成

无人机航测技术包括了飞行平台控制系统、传感器地面监测系统以及地面运输和保障系统等多个组成部分。基于我国当前的技术水平，无人机航测技术采用了单反相机飞行系统自动驾驶仪、姿态控制仪等，无人机飞行平台已经拥有了无人机导航控制等一系列先进系统，实现了无人机对相机方向的矫正等先进技术以及面监控系统、通讯监控技术。

无人机航测系统的软件部分，对数据能够进行快速的处理，完善相应软件之后，应用在航空拍摄的任务中，对设计成果能够进行绘图和数据统计。在摄影区进行自动和半自动的曝光点间距的自动调整，确定了航线后，航测的快速检测软件中的主要内容包含了例如质量检查、重叠度、指标检查等。能够对于影像进行自动批量检查，实现了飞行数据的系统配置和系统工作全面自动化，可以对飞行质量进行准确的评估和检查。

3 无人机航测实际应用

（1）在大比例尺地形图绘制上，无人机航测系统能够发挥其独有优势，实现航空数码获取等工作。通过无人机平台对被测区开展航空拍摄，进行信息采集，获取相关的影像资料。

根据所拍摄的地形特点，运用数码相机的功能，对航线进行不断优化设计，保障拍摄的影像具有较高的质量和分辨率。在相片的控制测量上，采取区域中增加平高点的方式，利用GPS静态技术和RTK技术，进行平面坐标的测定，采用GPS曲线将徒工水准点进行测定。在业内的测图上进行相应的地形的数据收集，做好标记。对地面进行航测，技术要求需要直接用图示符号方式进行标注。采用数字化技术，按照CASS软件提出数据标准，对需要的数字地形图进行编辑，获取清晰度高、质量好的最佳图像。在航空摄像上，通过无人机平台上的数码相机搭载的方式，获取更多的高质量航摄相片。

（2）由于我国自然灾害频发，在重大自然灾害发生时，灾害带来的破坏和人员损失无法估量。而且由于灾害地区信息设备受到破坏，容易导致信息封闭，人员和车辆不能及时到达，使得灾害发生后续性的破坏。

如何获得灾害信息，通过卫星来解决，也可以通过载人飞机来解决。但是卫星对地测量费用高，图像分辨率差，载人飞机出航气候要求高，而且人员要面对的风险也大。采用无人机进行灾区情况的评估和监测，无论是使用成本还是人力资源都具有优势。而且无人机能够不受成本和气候条件制约。在复杂地形、复杂天气下飞行，如高污染、高辐射、高风险领域，执行无人机的航测飞行，可以得到清晰度高的航测。

应急救灾上，无人机航测也能发挥很好的作用。例如一些自然灾害发生的时候，由于受到灾害的阻碍，往往在摄影上会受到阻挠，采用无人机航测技术，对灾区的影像进行高清拍摄，第一时间为指挥中心提供影像资料，遇到恶劣天气，还可以利用无人机航测获得更高分辨率的影像，为应急救灾指挥中心提供帮助。

（3）例如在我国某省发生了自然灾害，由于省内雨量较大，洪涝灾害较严重，而该省地形复杂多变，实地考察洪涝灾情是十分困难的。利用了无人机进行低空飞行，准确地考察到了灾情，而且没有造成任何人员伤亡。在实际的应用中，受大陆气候影响，该地气候雨水较多，采用无人机航测技术，依据国家相关规范和标准，对于地形图航空摄影测量外业规范进行了获取。采用无人机进行航测，获得了真彩色影像，行摄面积为50 km2。航摄仪采用了佳能5D mark2，焦距为35 mm，相幅大小为5 616×37 44，像元分辨率为6.41 μm，遥感影像预处理，再进行空中测量的时候，矫正的相片其变差采用无人机航拍的方式，由GPS进行领航计算，获得的照片色彩均匀，有良好饱和度，能够真实反映地形情况。作为像控点进行了0.2 m的精度设置，允许最近基础控制点的平面位置的最大误差。通过点联测技术进行检核，共测的十个已知点四个新设点，采用控制点加密的方式实现后续测量，通过计算，最弱边相对误差为1/45 537 m，最弱点点位差为0.035 m。

采用GPS实时动态定位和RTK的方法进行测量，充分利用测控制点数据，采用求解转换参数，进行重复平均值的测量，在空中进行了空中三角测量，加密方式为自动手动结合，根据人工进行相应的调整和匹配。对调控点进行计算，数据采集上采用了单模型定向的方式，测出定点量，占比总数为4%。在测图定向超限点的周围进行野外测量，修正了相关的数据。

4 结语

伴随科学技术的不断发展和进步，无人机智能航测设备的使用也得到了蓬勃发展，给人们的生活以及工作带来了很大改变。继卫星遥感、大飞机遥感之后，新型航空遥测技术发展起来，例如无人机航测技术，具有机动灵活，实现快速反应的特点，而且精度更高，成本更低。通过实践和理论研究的不断深入，今后对无人机航测技术应加大应用范围，对无人机航测技术的推广，使得人们对无人机航测技术更加提高了认识，促进无人机航测技术实现大发展。