陕西省交通规划设计研究院陕西省西安市710065
摘要：随着国家经济的不断发展，对土地的需求量也越来越大，这就需要对土地进行不断的测绘以便进一步利用。无人机航空摄影测量技术作为新兴技术，很大程度上降低了作业成本，同时测绘的影像十分清晰，也不受航空管制的限制。本文对无人机测绘的技术进行简要分析，阐述无人机进行摄影、数据传输和处理的工作流程，并对相应的技术改进给出建议，希望对相关人员有所帮助。
关键词：无人机；摄影测量；地形测绘；数据处理
引言：随着人们土地意识的不断增强以及工程勘探精度需求的增高，提高地形测绘精度、完善相应技术已经成为了必然的趋势。在科技的不断进度中，高精度、高密度、高效率的测绘仪器不断被应用到实际测量工作中，但是仍因为工程的复杂性、地域的不确定性存在着局限性。而通过无人机进行航空遥感测量可以适应任何的工作环境，以较快的速度完成大比例尺度范围的测量工作，同时精度也很高，发展好此项技术，可以在提高测绘质量的前提下节约成本、提高效率，由此可见探究无人机航空摄影测量技术具有重要意义。
1.无人机航测系统的特点和优势
传统的航空摄影测量技术在工作期间会受到环境、天气、航空管制等方面的制约，相对来说工作成本也很高。而无人机拥有成本较低，可以灵活适应各种环境的影响，与传统摄影测量技术相比，无人机进行测量有以下优势：
1.1飞行高度低，因为无人机在进行测绘作业时飞行高度一般低于一千米，所以只要作业范围在机场戒严区之外就不受航空管制的约束，同时因为飞行高度较低的特点，传回的测量影像相对于其它遥测方式来说更加清晰，质量更高。
1.2适应性较强，同样因为无人机作业高度较低的特点，相对于传统航空摄影技术容易受到天气的制约，无人机可以适应更多天气，受到云雾的影响较小，不会因为云层的遮挡影响传回的测量影响清晰度，同时遇到特殊天气可以快速返航，具有灵活性较强的特点。
1.3成本较低，无人机的购置费用及相关人员的训练费用远低于传统航空摄影技术，操控人员在进行一定的练习后就可以投入工作，大大减少了运营成本，同时测绘单位可以自行拥有无人机和操控人员，工作较为灵活。
1.4安全性较高，无人机无需飞行员驾驶，自身同时还配备了强降装置和低电量自动返航装置，相对来说安全性较高，避免了人为驾驶造成的风险。
2.无人机航测系统在地形测绘中的应用流程
2.1影像获取
无人机在进行影像获取之前要根据测绘的大概范围制定相应的比例尺，通过比例尺和无人机镜头的质量来确定地面分辨率和飞行的相对高度，最终对于飞行路线进行设定，保证传回的影像通过拼接可以完整体现测量地点的地形等信息。
影像的回传工作分为实时回传和存储回传，实时回传一般应用在小型测绘项目中，将拍摄数据通过蓝牙、4G网络等方式传输到数据库中进行实时处理，而存储回传用于较大的项目中，在测量结束后进行统一的处理，同时也可以对飞行的质量进行检测，以保证测量结果的准确性。
2.2飞行质量检查
因为无人机的飞行高度相对较低，意味着传回的测量影像范围较其它遥感技术来说比较小，所以在对传回图像进行处理时要首先对飞行质量进行检查，避免因为飞行质量问题造成最终测绘结果不准确的问题。
2.2.1影像重叠度检查
影像重叠度的检查是飞行质量检查中最有效的办法，可以根据飞行路线的横向、纵向航道来截取长度近似、航线近似的若干条航带，对于每个航带传回的影像照片进行处理，计算出影像重叠度的最大值和最小值，当整体平均重叠度保持稳定，且每条航带的绝对差异较小时，说明此次飞行质量较好，结果较为准确。
2.2.2航带弯曲度检查
由于航线近似于直线，所以保证航带笔直可以提高影像拼接后还原的真实度，所以要对每条航带的弯曲度进行分析和检查，一般来说弯曲度控制在3%以下就可以认为飞行质量可以满足要求。
2.2.3影像旋偏角检查
由于无人机无法完成静止转直角弯的操作，所以说在航带进行转弯时是由逐渐的变相来完成转弯的，这就需要对传回影像的旋偏角进行测量，只需要计算出每条航带最大的旋偏角是多少度就可以确定飞行质量是否达标，一般情况下旋偏角要控制在6%，当连续3张影像的旋偏角超过6%就判定该条航带制定有问题或是飞行质量不达标。
2.2.4飞行航高差检查
无人机在完成航测作业时会实时传输飞行高度，在同一航线以及水平、垂直相邻航线的飞行高度差要保证在10米以内，整次飞行测量的最高、最低飞行高度差要控制在30米以内，保证影像计算的准确性。
2.3空中三角加密
空中三角加密是指通过DATMatrix系统等空中三角测绘系统等对拍摄影像进行畸变的处理和修正，应用这项技术可以对飞行质量检查无法发现的一些畸变问题进行处理，保证检测结果的准确性。但是由于涉及到参数的校正，所以最好在实际测绘工作开始之前进行设备校正和环境适应测试时应用这项技术，一旦发现问题可以及时校正航线、飞行参数等，避免发现不及时造成的返工。
2.4数据的分析和处理
无人机完成测量和采集工作后，需要相关配套的数据分析软件进行存储和处理，由于照片精度较高、数量也很大，所以要应用相应的存储技术来对TB级的数据进行归类并入库，同时配合相应的立体模型配合计算各项参数，完成最终的处理工作。
3.无人机航空测量未来发展的目标
虽然无人机的应用已经较为广泛，但是在地形测绘的具体应用中还有很多方面需要提高，因为技术的制约这些缺点仍需不断改进：
3.1载重较小
载重能力较弱是所有无人机的通病，也是制约着无人机测绘技术大面积推广的痛点，它无法承载精度更高但是质量较重的摄像设备和GPS定位设备，同时也因为无法承载更大容量的电池，所以飞行范围也存在局限性。
3.2质量较轻
无人机因为本身载重能力有限，所以自身质量是很轻的，这也造成了飞行姿态不稳定的问题，一旦遇到气流就会出现颠簸的情况，传回的影像可能模糊或者发生畸变，甚至会因为气流的不稳定而导致航线的偏差，对于最终测量结果有所影响。
3.3容易受电磁干扰
随着各种频段信号不断增加，对于无人机的抗干扰能力也带来了一定的冲击，电磁干扰会影响无人机接收指令的能力，最终导致航线的偏离甚至坠毁。
由此可见，无人机在航空测量领域还有很大发展的空间。首先需要增强飞行动力从而提升载重能力，也可以通过云平台等技术的应用减少无人机携带设备的数量，其次应采用质量更轻、容量更大的电池以保证巡航能力，最后对无人机抗电磁干扰能力进行相应的提升，这样才能使无人机在地形测绘工作中发挥更大的作用。
4.结束语
随着信息技术的发展和社会发展的必然要求，在地形测绘工作中利用无人机进行航空摄影测量已经成为了必然趋势，而利用空间三维理念进行数据的处理和分析也逐渐成为了相关行业发展的目标，所以在今后的地形测绘工作中，无论是土地使用情况测量、还是开垦荒地的勘测工作都可以利用无人机进行测量。科技的发展也会为无人机的相关发展提供支持和保障，只有这样不断进行技术的改进，才能提高无人机的载重、续航、抗干扰等能力，使无人机测绘应用在更多的领域、更多的场景，在地质行业、测绘行业的工作中发挥更大的作用。
参考文献
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