无人机航空摄影测量内外业一体化技术探讨

无人机航空摄影测量内外业一体化技术探讨

曹玉颖

山东省菏泽市测绘院

摘要:为了获得高质量的地形图，减少经济损失，有必要使用无人机摄影。利用无人机摄影的优势，不断提高无人机摄影的分辨率，进而使地形测绘的质量能够满足人们日常使用的实际需求。本文对无人机航测内外一体化技术进行了分析，旨在促进该技术的应用。

关键词:无人机；航空摄影测量；内外产业融合

引言

目前，我国科技的快速发展直接推动了无人机低空拍摄技术的提高，无人机地形图绘制的精度也有了一定程度的提高。但随着城市建设的不断扩大，无人机低空航拍技术需要进一步应用和发展，才能真正满足人们对无人机航测的实际需求。本文简要介绍了无人机航测系统的特点和在实际应用中的应用过程，并分析了提高其质量的有效策略。

1无人机射击系统的特点

(1)无人机可以根据不同的天气情况、地表情况、地面情况进行拍摄，天气本身对拍摄的影响相对较小，无人机还可以远程操作，更加方便快捷，可以使操作本身更加灵敏，而不是完全局限于地形测量的天气控制。(2)无人机的使用成本相对较低，无人机的整体管理成本相对较低，无论是平台建设、无人机设备的日常维护还是航拍设备的日常维护，但获取的数据能够满足我国地形测量的实际需求。(3)无人机多由人操控。无人机飞行高度可高可低，根据无人机航拍的地形要求选择。由于无人机航拍不受地域影响，工作人员可以通过无人机航拍获得想要的信息。比如无人机在低空航拍过程中，由于自身相机的高分辨率，可以获得非常高质量的信息，可以满足人们对数据处理的要求，大大提高数据重叠度，进而直接影响无人机的整体效果，这一点尤为明显。(4)无人机可以随时携带，方便在任何地方进行切换工作，不需要专门申请地面空地。随着无人机航拍系统的广泛应用，其优势逐渐体现出来，越来越多的人开始关注无人机的应用。无人机的应用可以助力社会和科技的发展，地面小型无人机的观测功能成为国际研究热点[1-2]。

2无人机航测技术应用流程

在无人机航测技术的应用过程中，其应用过程要明确，包括以下几点。(1)严格筛选无人机型号。因为拍摄的物体有一些差异，所以还需要考虑无人机可以根据物体的选择进行测量。无人机操作人员在进行作业时，首要考虑的是本次作业的关键目标，需要对关键目标的数据进行逐一分析。综合考虑关键目标的特点和对关键目标的一系列实际测量要求，选择最适合该区域测量的无人机。由于无人机种类繁多，在选择无人机时需要考虑天气、环境、如何拍摄、无人机机翼等一系列问题，从而提高无人机航拍的整体效果。(2)掌握测量区域的最新信息。由于测量区域在一段时间后会发生变化，所以在无人机进行航空摄影测量时，需要考虑该区域的相关信息，并整合所有信息。过去在进行无人机航测时有一个误区，认为无人机的人工操作完全可以忽略人类的作用和意义，甚至有些工人不了解这一地区的实际情况，导致无人机在操作中出现了一系列故障，但工人不知道故障的原因和位置，导致实际工作时质量逐渐下降，工作时间不断延迟。因此，要求工人在实际应用无人机时考虑无人机所在区域的整体状态。(3)设计航拍路线。航拍路线直接影响无人机整体航拍质量，也影响无人机整体测量质量。在不同区域的区域信息设计、分析和整合过程中，要合理选择最适合本区域摄影的飞行路线，才能真正优化无人机的飞行路线。此外，设计的路线在实际应用前还需要进行相关的模拟试验。(4)由于测量区域的地形数据和信息直接影响无人机对数据的分析和处理，因此需要掌握该区域的地形信息。(5)利用数字正射影像(DOM)和数字高程模型(DEM)软件提高成像可靠性。成像的处理结果需要复检，如果发现任何部分有偏差，可以及时纠正。

3无人机测量内外业一体化质量控制

3.1 照片的有效控制

在每条飞行路线的实际设计中，都要保证路线之间的间隔处于合理、科学的状态，以保证胶片的整体成像效果能够满足需求。在摄影测量过程中，需要保证整个测量区域的完整性，并对其进行全面覆盖，使该区域的航空摄影测量效果能够满足需求，测量误差不断减小。

测量区域无人机航拍路线应不少于5条，确保每条路线的照片倾角、飞行路线曲率、旋转角度相同，并符合我国相关规定，以保证照片的控制效果和成像质量。图像控制点的布局和编号应注意以下两点。(1)在影像控制点的实际布设中，要注意布设的全面性，确保整个测量区域被充分覆盖，提高无人机航拍时测量的完整性和整体性。要注意无人机影像控制点的科学合理布局，保证操作人员的操作效果。还需要重新检查图像控制点的布置是否合理。(2)对所有图像控制点进行编号，提高无人机的导航效果。

3.2图像预处理

无人机航拍系统应用时，其主要摄影任务由安装在无人机上的数码相机完成。大多数情况下，相机的参数性能直接影响无人机的航空摄影测量效果[3]。由于不同相机之间的偏差比较大，不经过处理很难拍照，后续工作难以为继。因此，我国无人机航拍仍然缺乏高精度的室内外测试场地。

3.3 航空三角测量

在空中三角测量过程中，要做好以下三个方面的工作，提高工作的整体效果。(1)测量空三角形经过的所有图像控制点，并根据平差计算过程中的数据进行深入分析。无人机室内外航空摄影测量一体化过程中，需要对所有外部控制点进行测量，提高外部控制点的测量质量，首先需要在确定的测量区域内布置影像控制点。整个测量评估由4个图像控制点进行，借助仿射功能对精度A目标的测量工作进行分析，剩余的图像控制点完成对A目标的精度分析，需要2名操作人员对所有图像控制点进行控制，同时需要应用外业工作程序，在无人机测量过程中增加基于计算的控制点，提高空中三角加密任务精度。为了尽可能地控制实际测量的偏差，需要通过最大化物理分析进行标定，不断消除无人机航空摄影测量的误差。(2)区域空间三角测量。这个外方位要素需要考虑航测的整体精度，直接影响无人机航测的整体效果。在区域网中，需要严格控制空中三角的测量精度。(3)数字线划(DLG)一代的现场操作。DLG可以收集并保存无人机航测的所有地形、空间要素、相关基础信息和基本属性功能，使地图数字化规划达到最佳性能效果，通过数据得知区域整体测量质量。事实上，DLG不仅具有保存信息和分析数据的功能，而且是一个高度现代化和高科技的工具，可以进一步帮助无人机完成航空摄影和测量任务。并且及时更新和管理所有数据，DLG生成的专题地图效率更高，质量能够满足实际需求，可以帮助工作人员和数据分析人员分析该地区的地形和实际需求。在无人机航拍过程中，我们经常会遇到一些特殊地形，在特殊地形下无人机航拍的真实性很难得到保证。当这种情况发生时，就需要放弃无人机测量技术，采用传统的测量方法对该位置的地形图进行测量和测绘。因此，现场技术人员有必要对无人机航拍的实际情况进行补充分析，对补充数据和无人机航拍数据进行校对。技术人员需要将专业精神和实践经验结合起来。作为技术人员，需要了解的是，DLG可以在最短的时间内形成专题地图，所需数据量相对减少，可以满足我国室内外航空摄影测量与无人机一体化的需求，也减少了使用的数据量，满足信息系统对空间分布的不同需求，使系统分析和系统决策更加便捷。

4结论

综上所述，随着科技的飞速发展，科技存在的目的就是为了帮助社会创新，让生活更加便利。无人机的目的是提高我国地形测绘的整体质量，满足测绘需求。目前，无人机航拍技术的使用可以为我国各种地形的测量和城市建设提供更好的质量、更简单的操作、更低的成本和更精细的技术支持。

参考文献

［1］沈培芳．无人机航空摄影测量内外业一体化技术研究［J］．科技创新导报，2017(14):14－15．

［2］孙可可，梁晓军，赵小刚，等．无人机航空摄影测量内外业一体化技术研究［J］．科技创新导报，2019(22):3，5．

［3］高兵．无人机航空摄影测量内外业一体化技术研究［J］．工程建设与设计，2018(9):173－174，177．