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摘要：无人机测绘技术以无人机为载体，利用高分辨率数码相机等机载遥感设备获取信息，再通过计算机来处理图像信息，然后按一定的精度要求来制作成图像。该技术是一项集成高空拍摄、视频微波传输、遥感测控以及计算机图像信息处理为一体的新型应用技术，具有高效率、低成本以及高精度等优点。随着我国城市化建设步伐的加快，建筑工程总体规模不断扩大，在建筑施工过程中，需要运用先进的技术设备进行测量，而无人机测绘技术在工程测量中的应用是一项重要的新突破，其机动灵活、精准定位、小巧轻便、精细准确、高校快速的特点能够在不同的环境下完成各种测量任务，极大地提高了工程数据的精准度，超越了地理环境等特殊因素的限制，大大提高了工程建设施工的效率，应用前景广阔。因此，研究无人机测绘技术在工程测量中的实践应用具有重要的实际意义。
关键词：工程测量；无人机测绘
引言
无人机航摄测绘是现有航摄测量重要补充，不仅机动性高、灵活性强，而且快速高效、结果准确、成本低、周期短，具有广泛的适用范围，在面积较小的区域与飞行较为困难的地区，都能获取分辨率很高的影像。同时，随着无人机技术和数码相机技术不断发展，以无人机平台为基础的航摄测绘，正显示出巨大优势。
1行业背景与需求
伴随以3S为核心的工程测绘与计算机技术不断发展，以往的工程测绘正快速向地理信息方向发展和转化。其生产主体模式出现根本性转变，相应的产品也从模拟的形式变成数字形式，绝大多数外业测量正被地理信息的采集与处理替代。对地理信息进行采集处理、储存和加工是现在全新概念。如今，市场经济体制不断建成与完善，工程测绘的市场也得到越来越成熟的发育，表现为对测绘产品的实际需求日益增加，相应的服务领域日益拓宽。近几年，除了传统的用户，其它诸多行业也提出越来越大的需求，工程测绘产品基本上覆盖了整个行业领域，为不同行业目标的实现提供技术支持。传统的解决方式为利用载人飞机实现高空拍摄，以此采集并获取相应的原始影像图。这样的方式不仅费用高、效率低，而且手续十分繁琐，需要人员亲临。而采用无人机不仅携带十分方便，操作与使用简单，反应速度快，载荷丰富，所有用途还极为广泛，无论是起飞还是降落，都对环境没有太高的要求，能实现自主飞行。在航拍方面，无人机主要具有以下优势：（1）成本与维护费用均较低；（2）能实现低速飞行，且巡航距离可以达到很远；（3）具有较高的可靠性，当飞行高度小于2000m时，能获得十分清晰的拍摄效果；（4）比例尺大，但面积却很小，具有显著的现势性；（5）分辨率最高可以达到0.08。
2工程测量中无人机测绘实践
以某工程测量项目为例，对无人机测绘技术实际应用作如下深入分析。
2.1数据采集
利用无人机航摄手段来获取以下影像资料：竖直摄影、交向摄影、倾斜影、多基线摄影；对多视影像进行自动匹配，建立空中的三角测量网络，可在大区域网中实现光束平差；与低空遥感充分配合，完成精度较高的航测定位；除此之外，可对DEM与DOM等产品进行自动化生产。无人机航测中，一般多进行低空飞行，对空域的申请十分便利，也不会受到气候条件太大影响。在无人机起降时，仅需一块平整路面即可。无人机升空前，仅需准备15min左右，飞行操作简单可控，运输也极为便利。无人机的配套车载系统能以很快的速度到达指定作业区域，以具体的任务要求为依据，每天都能获取大量航测结果。无人机系统携带有多种设备，如数字彩色航摄相机与数码相机，能以极快的速度获取所有地表信息，进而得到具有极高分辨率的数据，用于DEM的生成等，并能使三维数据实现可视化，为各种不同环境下的实际开发及利用提供便利。
2.2数据处理
在无人机遥感的基础上，充分结合像素工厂来分析与处理采集到的数据。如此获取的数据可用于绘制三维图像，为相关主管部门提供实时反馈信息。其中，像素工厂，即PixelFactory，它由SPOTINFOTERRA研发提出，是主要在大型生产应用的数据处理软件，能实现批量生产，由不同算法、流程、设备构成，属复合系统范畴，包含具备极强计算能力的多个不同计算节点。将获取的影像输入到系统中，在简单人工干预后，通过相应的自动化处理，能对包含TDOM、DSM、DEM和DOM等在内的产品进行输出，同时生成其它需要的中间产品。
2.3标准流程
①无人机飞行路线计划：选出并导入项目的基础地图；将覆盖区域准确标出，采用矩形或多边形；确定地面采样距离，一般为5cm/像素。无人机飞行高度可自动生成，当地面采样距离为5cm/像素时，飞行高度为海拔162m，搭载WX相机，默认使用eBee无人机。这一飞行高度直接决定了单飞程对应的最大覆盖。确定飞行高度后，即可对飞行路线和图像的获取点进行自动定义；确定图像覆盖率，此时需以立体覆盖率为依据；最后确定无人机安全下降区域。
②设置地面控制点：绝对精度能达到3cm/5cm；当为eBeeRTK时，则无需设置地面控制点；以定义的图像为依据，对控制点形状及大小进行优化；
③无人机飞行：无人机的飞行可实现自动飞行；飞行时，借助控制软件能对飞行流程进行监控，也能对飞行计划进行更改；无人机完成飞行任务后，可自动降落至指定区域。
④图像导出：无人机中SD卡可对图像和飞行日志进行储存；对图像进行导入时，每幅图都有特定的地理信息标记，这些标记即为中心点坐标与自由度角度；于PostflightTerra3D进行图像质量报告的生成，据此可对图片的质量和覆盖率进行检查。
⑤Orthomosaics与3D点云的生成：利用专门的图像测量软件进行；对于二维的Orthomosaics与三维模型，其相对精度，为1-3xGSD时，即可对成果进行分析、生成和交付；分别建立分割线、参考点、高程模型及等高线；对堆场的数量进行计算和分析；按照实际需求将文件导出，文件格式包括geoTIFF、obj、dxf、shape、LAS、KMLtiles，最后由第三方软件进行处理。
3结束语
综上所述，无人机测绘技术的出现和应用解决了以往载人飞机航摄存在的操作困难、效率慢、成本高等问题，加之相关数据处理软件的不断完善和发展，为工程测量项目实施提供了先进且有效的解决方案。无人机测绘技术目前已运用到多个领域中，国家大力支持此技术的研究，鼓励在民用领域中运用，以发挥更大作用。在工程项目测量过程中，为了综合了解整个工程项目的基本情况，完善工程规划，使用无人机进行测绘时，监测到的范围和尺度也较大，具有极高的监测效率，高空作业效果显著，同时可与多项技术设备结合使用，大幅提高工程测量的质量和效率。因此，在工程测量过程中，在复杂的环境下合理设置无人机基本参数，定向分析采集数据信息，及时反馈高清图像，确保工程测量中无人机测绘作业的安全性，可提高工程测量的效率。
参考文献
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