无人机航空摄影测量在工程地形图测绘中的应用简述
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摘 要：随着科技的逐渐发展，对于地理信息的精度和时效性要求也越来越高，用户对地理数据的准确性提出了更高的要求，与此同时，无人机技术的发展与摄影测量学科的不断壮大，形成了无人机摄影测量系统，应用于测绘中。航空摄影测量（AirPhotogrammetry），就是利用飞机对地面拍摄照片，然后利用摄影测量原理和立体测图仪制作组成立体模型，从而进行各种地图测图和地物判读。这是一种减少野外作业，将野外作业转化为室内作业的有效的测量方法。
关键词：无人机航空摄影测量;工程地形图测绘;应用
1 控制测量技术设计
1.1 像控点布设
1.1.1 像控点选点条件
（1）像控点应均匀布设，根据不同地形可适当增加控制点个数。（2）应易于精确地位和量测。（3）像控点要有明晰的指标影像。（4）点位目标应在明显的部位等。
1.1.2 布设原则
（1）目标像片：依据不同尺度（0、1、2级）截取目标像片[2]，截取最大尺度应清晰辨别像控点位置，截取最小尺度应包含重要地形、地貌信息，便于像控点定位与查找。（2）像控点位于目标像片中心且用十字丝标记。（3）像控点应有概略坐标，方便外业人员依据坐标查找像控点位置。
1.2 像控点测量
（1）像片控制点一般采用基于SDCORS网络RTK测量法测定。（2）按照图式和设计的要求对数据进行缩编使数据满足制图的要求，对整理后数据进行检查。所有点均应为两次测得的结果的平均值。测量误差是不可避免的，产生误差的因素有许多，主要有仪器设备的自身误差、人为造成的误差以及外界不确定因素造成的误差等。（3）当采用支导线和引点法时，其观测要求和限差应满足GB/T7931-2008规范相应规定。（4）像控点测量完成后，应统计像控点和检核点的较差及精度。（5）编制像控点成果表时，应填写刺点片号。
2 数据采集与编辑成图
2.1 基本要求
（1）采用内先外后的原则。数据的采集工作以内部设置方位，外部决定性质的原则进行。（2）利用空间加密成果，创建三维模型。（3）根据立体进行在立体模型下定位采集。（4）通过将DOM数据添加到从处理端收集的数据中来创建现场底图。（5）处理的底图进行实地核查工作，并进行地理要素的调整，将调查结果返回内部。（6）对于实地发生变化的要素，采用网络RTK技术（基于SDCORS系统的一种新兴技术）进行实地采集，交回内业编辑成图。（7）内业在立体模型下根据外业的调绘成果进行二次立体采集，并最终编辑成图。
2.2 立体采集
2.2.1 数据采集
（1）数据的采集工作以内部设置方位，外部决定性质的原则进行。（2）作业前仔细分析资料，发现上工序出现的问题要及时上报处理。（3）在阴影隐藏的地方可以不采集，只收集在实体模型下可以看到的元素，但是必须标记它们，并在调绘时进行补充。（4）特征测量点，方向线，与比例不成比例。（5）收集点元素时，必须精确确定点位置几何的中心。（6）居民区的各种结构和主要辅助设施必须准确地反映出轮廓以及实际上的建筑和结构特征。（7）各类检修井及污水篦子，内判采集主要管线、主要街道上的，其他地方出现的检修井以及污水篦子均不予采集和表示，那些不明用途检修井表明性质时用用途不明的检修井在图例上进行表示。（8）许多房屋都需要校正檐口，并且可以沿着檐口的边缘进行测量。（9）DLG数据必须在三维模型中进行相接。（10）应当加强对数字量度的质量检验，每次检验完成后，生产检验人员应在三维环境中检验质量，以确保质量。
2.2.2 输出调绘工作底图
将DLG数据和DOM数据采集在一起，并且与相同名称的图像集匹配的DLG矢量元素的偏差应在平面位置的允许误差范围内。经略微编辑整合后，外业调绘的工作底图为正射影像所绘制的地形图。
2.3 外业调绘
调绘应准确、描述应精确、标记应合理、图式要恰当。协调人员应坚持“走到，看到，问到”的原则，并继续进行实地调查、修测、补测、屋檐修正等工作。在实地绘制之前要分析内业绘制的数据，以确保地形图元素（包括形状元素和属性信息）表示形式的完整性和准确性。
（1）对判定中地形要素进行筛选，错误，定性，内业漏水、难以表达的几何信息（如阴影区域）和模糊的属性信息（如地理名称等）。（2）对各类检修井进行定性。（3）就地物的性质而言，在确认实地核查后，符号化表示或标注不需对内业测量的不明线标记。（4）调绘时间、作业员姓名、检查员姓名应记录清晰。
2.4 外业补测
（1）外业补测内容包括遮挡地物和新增地物补测。（2）补测采用GNSS网络RTK或单基站RTK方式，当GPS信号较弱时可施测部分图根点采用全站仪进行补测。（3）对于零星新增地物或单个建（构）筑物可根据相关地物丈量定位。
3 影响无人机航空摄影测量的因素
产生一定的偏差是在所难免的，其中产生误差的因素有许多，主要有仪器设备的自身误差、人为造成的误差以及外界不确定因素造成的误差等。
（1）仪器误差。由于无人机的荷载能力及体型较小故无法搭载十分专业的航摄仪器进行航空测设任务，所得的像片会产生一定的畸变。（2）人为误差。因个人水平及能力的不同所带来的人工误差，这种人为误差在人工作业过程中都会产生。（3）外界因素。惡劣天气等各种外界条件的干扰造成摄影成像质量差等结果而导致的误差。
4 无人机航空摄影测量技术的运用措施
4.1 DOM工艺
DOM工艺的主要功能便是针对无人机航空摄影测量所获得的数字化信息以及各环节模型中的影像信息进行再次筛选和处理，同时改善由于各种原因所导致的影像失真现象，保证影像信息更加清楚可靠。DOM工艺的运作原理便是利用无人机的低空摄影对信息进行高效收集，同时在此基础上进行相关的定向操作，定向操作基本上可以分为以下几种：绝对定向、相对定向、内定向。之后开展相关数据的正射矫正和影像处理工作，经过检查便可以产生DOM成果。
4.2 相片控制
运用无人机航空摄影测量技术，能够深入了解测量目标区域的地势地形信息，而在控制相片上，还可以把无人机的航拍和GPS系统进行结合，航空实际数据也能够和地面实际状态保持一致。并且利用无人机航空摄影测量技术所收集的数据还可以和地面测量信息进行相互转化，便于更加高效地了解测量目标区域的地形地势信息，以及进行接收数据的记录，针对信息的完整性也能起到保障作用。
4.3 立体采编测量
地形图测绘人员在运用无人机航空摄影测量技术完成测量工作后，还需要针对其地形内部信息的测量和收集，如此才能切实地保证运用无人机来开展地形图测绘工作的可靠性。不过在实际开展测量工作时，还需要针对后期的节点信息进行着重分析，在无人机数据采集工作完毕后，测绘人员必须根据处理过的数字影像成果完成各种地形地貌单元的符号化工作，通过这种方式来提高推动地形图测绘工作的准确度，为地形图测绘工作的进行提供支持。
5 总结
无人机航测具有其他航拍测量所不具备的优点，例如高机动性，高灵活性，高效率，低成本和高速度等优点。在大比例尺地形数字线划图、数字高程模型等等数字产品的制作方面都有广泛的应用。但无人机航空摄影测量技术在具有巨大优势的同时也存在着一系列的不足。像是在无人机的稳定飞行，以及专属于无人机的测绘仪器方面还有待提高。
参考文献：
[1] 杨蘅，洪英.航空摄影测量技术在公路勘测中的应用[J].科技情报开发与经济，2005（8）：256～257.
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