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摘要：随着科技的进步，无人机航测技术也得到了快速的发展，许多领域不断引入这种新技术，公路地形测量领域中无人机航测技术得到了广泛的使用。本文介绍了无人机航测技术以及其特点，对无人机航测技术应用于公路崩滑陡峭地段测量进行了分析，并提出了一些注意事项，以期为无人机航测提高帮助。
关键词：公路测量；无人机航测；公路崩滑陡峭
目前，我国无人机航测技术广泛应用于各种地形测量中，公路地形测量中为了应对复杂的工作和较高的测量精确度，也采用了无人机航测技术。近几年来，公路崩滑陡峭地段多采用无人机航测技术进行测量，他测量出的数据精度高，能够通过其测绘的地形图对公路周边的地质构造进行分析，进而找出易发生地质灾害的地段，这样能够让相关的工作人员采取有效措施进行防范。在实际公路运行的过程中，雨季降水多和地质条件制约以及地形等因素，会让公路崩滑陡峭地段测量产生一些问题。相比于传统测绘技术，无人机航测技术具有一定的优势，不需要与地面目标发生直接接触，无人机能够在滑坡体上空快速飞过的同时通过机载数码相机快速获取现场影像，这一方面能够获取测绘信息，另一方面还能保证外业安全进行，整体上而言，对于实际状况具有非常重要的应用意义。
1概述
1.1无人机航测技术的特点
目前我国在公路崩滑陡峭地段的测量多使用无人机航测技术，从有效载荷和续航时间方面来看，这种技术可以分为四种类型。（1）超轻型无人机:这种资金投入很少，陈本低，其载重量为1千克，持续测绘时间为半小时，飞行姿态差，抗风能力弱，他所获取的航测影像，常规摄影测量软件是无法处理的，必须要用到专业的计算机视觉算法相关软件来处理。（2）小型无人机:这种价格相对便宜，但是姿态不稳，飞行性能较差，所获取的航测影像的精度相对较低。（3）中型无人机:能够持续航测2小时h，载荷一般约20kg，飞行姿态较稳定，测绘结果比较理想，但价格也较昂贵。（4）大型无人机:其优点在于载荷大以及续航时间长，其缺点是价格十分昂贵。
无人机航测技术在实际的运用中，常常需要借助于其它设备加以辅助，包括气压高度计、卫星导航定位系统(GPS，BD，GNOSS等)、惯导电路和磁力计等导航设备，同时，还需要结合应用地面控制站系统，以此对无人机的起飞和降落等实现实时性高的监测。此种技术在实际应用中，如果采用普通民用单反相机，影像获取速度快，价格低廉，机动性能很强，适用于各种测绘环境中，天气影像和限制较小，飞行要求低，无需专门跑道时效性强，能够最为直接的反馈地面测绘实际状况。
1.2无人机航测技术的优缺点
优点:（1）影像获取周期短，时效性强，可有效反映地面实际情况。（2）飞行要求低，无需专门跑道。只要有合适规格的平地均可起飞，还可以弹射起飞。（3）受天气条件限制相对较小，只要无雨，风力不大，均可飞行。（4）机动性能很强，可随时随地部署到各种测绘环境中，迅速进行测绘作业。（5）成本低廉，无论是无人机本身还是相机目前市场价格都较便宜，无人机大多都在10到100万元人民币左右，而相机加上光学镜头仅2万元人民币左右。（6）影像获取快捷方便，采用普通民用单反相机即可。
缺点:（1）基高比小，导致高程方向测图精度不足，立体模型数目很多，测图时模型切换频繁，影响作业效率。（2）像幅小，为了防止出现测区漏拍的情况，需要提高航向和旁向重叠，导致影像数目很多。（3）影像的畸变特别严重，尤其是像幅边缘处。（4）小型和超轻型无人机质量小，惯性也小，容易受风和空气气流的影响，姿态稳定性差。
2公路边坡崩滑测量实例
2.1测量情况
本次实例中，以某山区公路破断为例，其情况见图1，采用无人机航测技术，对该崩滑处及附近区域的地形进行测绘，从而检验无人机测图系统应用于公路工程建设的可行性。本实例中，运用用GPS的PPK测量方法在测区内获取32个标志点的精确坐标，通过这些标志点检查无人机测图的精度。
借助WayEditor软件设计飞行航线，在室内分别对航测相机(PentaxOptioA40)进行了检校分析，同时在室外现场对微型单反相机检校分析。在一次飞行工作完成后，通过加强对GPS导航数据和快速排片软件的使用，以此对影像进行高效的处理，并且对成像中较为模糊的影像进行有效的处理。如果在影像处理的过程中，发现影像结果出现严重变形的层面上，而为了有效保证整个连接点的自动提取和控制点能够准确测量，需要在测量现场通过使用检校的相机参数对无人机影像进行了预处理。图2中，左侧影像为校正前，可以发现，椭圆圈中的公路标志线有错位现象，需要校正到同一直线上。右侧中影像经过校正，在同一直线上，符合实际情况。
经过平差后，取得测量区域内各影像准确的空间情况，这样，就可以通过摄影测量软件的相关功能，获取该区域的尺矢量地形图。这时，再用自动地形提取工具，对目标区域内的DSM进行提取，DSM数据可以帮助计算崩滑土石方量，同时，他还对地质三维建模有重要意义。目标区域的三维地表景观模型可以结合DOM和DSM数据，通过地理信息系统(GIS)软件取得。
图1测区外业情况
图2影像畸变校正
2.2精度评估
在进行这一实验中，通过在测区地面布设的测量标志点，可以检测测绘产品的
平面和高程精度，这样来测试无人机测图系统的精度和可靠性。在本次实例中，计算得出，测评区高度方向精度误差为0.12m，平面中误差为5cm，符合了无人机测图作业规范，也就是说，无人机航测技术可以满足公路路堤边坡崩滑测量的基本要求，这一技术能够运用到实际测绘中。
3无人机航测技术注意事项
3.1利用多种软件制作正射影像图
应将测量后的方位元素与像素匹配度等结合，然后获得三维点，并对其进行分析，采用人机交互的方式获取信，这样才能获取高质量的正射影像。
3.2注重相机校验以及像控点的布设
在实际操作过程中，可以采用卫星定位技术等对像控点进行布设，以提高其准确度，同时还可以对所有的相机进行校验，保障摄像的质量和水准，这样可以提高无人机航测的质量和效率。
3.3注重实验室校验方法的应用
在应用无人机航测技术对公路崩滑陡峭地段进行测量时，要注重实验室校验方法的应用，这是因为无人机航测技术是通过成像技术而来的。通过几何关系标志的标定白板，在结合相应的标定软件层面上，进行自动目标检验，以此保证相机校验效果有效应用到公路崩滑地段处理中。
3.4注重提高航空摄影的质量和水平
（1）在测量前调试无人机航测内部系统，让其摄像清晰度和准确度符合测量的要求。（2）
提高无人机航测技术中相机的性能。（3）加强对影像后期的处理和分析。
3.5注重室外现场检校方法的应用
采用无人机航测技术时，可以有效考虑到现场作业情况，结合公路崩滑陡峭地段现实地理环境进行测绘。但是，为了保证无人机在空中姿态稳定，则需要建设专门的检校场。而室外现场检校的作业方法和实际的外业作业基本类似，工作人员需要在结合地面按高程分层的情景下，科学分析布置规则分布的地面标志点，在针对需进行高重叠度和交叉航线飞行分析之后，应用光束法整体平差中一并求出相机的检校参数，以此为实际测量提供精确度高的结果。
结束语
总体来说，航测技术在公路崩滑陡峭地段测量中发挥着重大的作用，和传统的测绘技术相比，他有更多的优势，因此要重视航测技术的应用和推广。本文介绍了无人机航测技术及其特点，在测绘的过程中，要注重对影像资料的处理，以确保最终得出的测绘结果切实可靠，并能够指导公路崩滑陡峭地段工程施工，发挥出无人机航测技术应有的作用。
参考文献
[1]杨秉澍.无人机航测技术应用于公路崩滑陡峭地段测量探讨[J].文摘版：工程技术，2015(45)：271-271.
[2]罗国坤.无人机航测在公路地形测量中的应用[J].科学技术创新，2016(27)：15-15.
[3]范秀庆.无人机免像控技术在地形图测量中的应用[J].测绘通报,2017,11(6):159-160.