研究无人机航测在公路地形测量中的运用

　　摘要：本文首先研究无人机航测在公路地形测量中的发展现状, 然后从无人机航测系统的原理和工序流程进行分析, 最后提出无人机航测在公路地形测量应用中的技术要点

　　关键词：航测; 公路地形; 无人机;

　　引言:

　　近年来, 我国的无人机航测技术已经进入到快速发展期, 成为公路地形勘测领域的重要组成部分。公路地形测量是一项极为严谨的工作, 其对于测量的精度、准度的要求较高。不断的完善和发展无人机航测技术, 不仅有利于公路地形测量的进步, 更有利于我国的社会主义现代化建设和经济的发展。

　　一、无人机航测在公路地形测量中的应用现状

　　无人航测技术是一种因公路地形测量的需求而产生的新型测量技术, 在实际运用过程中有许多优势, 例如, 利用无人机航测技术可以有效提高测量的精确度, 且所需的人力、物力成本较低, 工作效率较高。其主要流程包括像控点设置、相机校验、航拍摄影、制作正射星图、制作公路地形模型。根据目前的发展现状, 其主要操作部分的相关技术仍需要还进一步的发展和改进。例如, 像控点是确定摄影角度最重要的部分, 但是在像控点设置中及相机校验的过程中, 对像控点的准确性把握不足;另外, 在航空拍摄中, 由于航空摄影技术的限制及摄影人员专业技术水平有限, 航空摄影所能记录的影像资料清晰度、显真度不够, 给地形测量结果科学性的提高增加了一定的难度。可视模型的制作过程必须依据地形地质条件, 选取能够体现地形地貌特点的制作材料, 且制作过程中材料选取、模型制作、校验等须按照相应的规范, 完成上述要点, 便于对无人机航拍结果的综合分析。

　　二、简述无人机航测系统

　　(一) 无人机航测系统原理

　　无人机航测系统即以无人机作为遥感平台, 由无人机携带摄影设备按照原定的飞行线, 获得垂直的航空影响记录;在航空立体成像过程中, 影像获取设备的航线设计必须满足测量需求, 且需按照预定航线自动进行影像获取;各种高准度的正射影像图 (DOM) 、数字线划图 (DLG) 等主要通过信息接收终端的数字测图软件完成。

　　(二) 无人机航测技术流程

　　图1:无人机航测技术流程图

　　三、无人机航测在公路地形测量的应用技术要点

　　(一) 像控点布设

　　像控点布设是无人机航测应用的关键部分, 可直接影响后续的测量工作的进行。简单来说, 像控点布设就是确定拍照位置, 其所布设位置对拍摄地形测量质量的影响较大。当前, 无人机航测技术对于像控点布设位置的准确度的控制仍不够, 利用卫星定位技术可以提升像控点布设准确度, 在完成像控点布设且核查无误后方可进行相机检校。

　　(二) 相机检校

　　相机检校即对所用摄像设备进行全面的检查, 保证所获取的影响资料质量, 提高相机的拍摄效率。相机检校不仅是无人机航测的基础, 更是提高公路地形测量结果准确性的必要措施[1]。

　　(三) 航空摄影

　　在完成像控点布设后, 在布控点的对应位置上进行影像资料的获取即航空摄影, 是无人机航测中的重要部分。航空摄影过程中, 首先, 无人机航测系统内部应进行定位工作, 准确到达像控点位置。在所需测量公路的像控点位置上反复调试, 直到获得最真实的影像资料。若想要获得更有效的航空摄像资料, 必须使用高性能、高保真的相机设备, 设备性能较好的相机可以获得更为准确的原始资料, 对于后期影像的处理与分析具有积极意义, 可有效保证公路地形测量结果的准确性和有效性。

　　(四) 制作正射影像图 (DOM)

　　无人机航拍获得相应地形资料后, 将所获得的影像上传至地面的配套设备, 利用相应的正射影像图制作软件对影像进行处理。像控点位置的后方位元素及影像进行前方交会, 可以获得许多的离散三维点, 将所得的三维离散点数据进一步处理, 以人机交互的形式获得更多信息, 生成正射影像图。在保证正射影像图的准确有效的基础上, 方可进行后续的测量和数据处理、分析, 以得到更真实的地形数据[2]。

　　(五) 外业调绘及成果准确度的检查

　　外业调绘就是按照相关的行业规范, 对打印的纸质的地形图等进行二次调绘、修改。主要包括对下述部分的详细检查:第一, 对所测量公路的等级、路况、宽度等信息的实地调绘;第二, 区分电力拉线中的高压、低压线路, 电缆、电杆、铁塔等的位置需要逐杆调绘, 对通信光缆、电力线路、电压值等标记要明显, 线路走向清晰;第三, 在测绘区内的植被类型、土地用途分开标记, 依据农作物种类不同采用不同的标记信息。对不同的地物点、地形点进行详细记录, 物点点位的误差需精细处理, 使外业调绘和成果精度的检查满足公路地形的测量规范。

　　四、结束语

　　现阶段, 利用无人机航测进行公路地形测量的许多程序需要进一步完善, 许多公路施工部门也在不断地对其进行分析和创新, 解决其中存在的问题。相信在未来的发展中, 我国无人机航测技术将会越来越先进, 我国的公路地形测量也会取得巨大的发展的进步。

　　参考文献
　　[1] 任伟.无人机航测在公路地形测量中的应用[J].工程技术:引文版, 2017 (1) :00263-00263.
　　[2]向导.无人机航测在公路带状地形测绘中的应用[J].中国公路, 2017 (18) :103-104.