无人机航空摄影测量系统及应用探讨

无人机航空摄影测量系统及应用探讨

江伟王胜男仲文华

镇江市土地勘测事务所

摘要：无人机航空摄影测量系统所具备的操作灵活、简单、反应迅速、成图精准及产品充足等优势，是测量技术的完善。在开展地理信息资料收集的过程中，完成地形图测绘是第一要务，也是地理信息收集任务的核心步骤。但是从现实的角度来看，进行地形图测绘时，会遇到许多测量障碍，故在应用中引入科学的测量手段十分必要。本文利用对无人机航空摄影测量系统的特征展开论述，以此为无人机航空摄影测量系统及应用的完善与达到地图测绘的高效性奠定基础。

关键词：无人机；航空摄影测量；系统

[Abstract]TheUAVaerialphotogrammetrysystemhastheadvantagesofflexibleoperation，simple，rapidresponse，accuratemappingandadequateproducts，whichistheimprovementofmeasurementtechnology.Intheprocessofcollectinggeographicinformation，topographicmappingisthefirstimportanttaskandthecorestepofgeographicinformationcollection.However，fromapracticalpointofview，whentopographicmapping，therewillbemanymeasurementobstacles，soitisnecessarytointroducescientificmeasurementmeansintheapplication.Inthispaper，thecharacteristicsoftheUAVaerialphotogrammetrysystemarediscussed，soastolayafoundationfortheimprovementoftheUAVaerialphotogrammetrysystemanditsapplicationandthehighefficiencyofmapping.

[Keywords]UAV；Aerialphotogrammetry；system

【前言】就国内社会发展环境现状而言，各类地质灾害频发，不断威胁着人们的人身与财产安全，在此情形下高效的测量系统占据十分重要的地位。随着高科技技术条件下测绘技术和测绘设备的高速发展，结合了无人机技术、航空摄影技术、移动测量技术以及数字通信技术等多种新型技术手段的无人机航空摄影测量技术以作为防灾减灾的主要方式，它确立了一个完整的综合紧急测绘保障服务系统。

1、无人机航空摄影测量系统概述

伴随科学技术的逐步发展，不论何种工程项目都与地形图测绘紧密相关，其中航空摄影测量的地位不可撼动。航空摄影的快速发展推动了航测遥感行业的发展并取得较大成就，无人机测量现已运用到不同行业领域，同时渗透到社会各方面。例如，国家基础地图测绘、城市规划、生态维护、环境整治、交通运输以及矿产开发等，推动了国民经济的稳步提高。

2、无人机航空摄影测量系统的特征研究

无人机航空摄影测量已被广泛运用在社会各领域，主要基于无人机航空摄影测量系统具有下列特征：

首先，精确测量建筑物，和卫星测绘不同的是，无人机可以节约时间、更为快速灵敏的给用户马上提供所要求的测量资料，同时无人机的测量成本相对较低。除此之外，无人机测量任务的运用范围十分宽泛，与人工测绘相比而言，不论何种方面都更加出色，并且其综合运用能力十分突出，无人机测量技术不仅能单独发挥作用，还能够与卫星摇杆航空测绘与地面检测技术融合。

其次，无人机航测系统的运用条件是十分便捷的，就无人机航测而言，一般在低空情形下开展工作，且受到气候干扰不会太大，此外对场地要求也较低，只要具备较平缓的场所就可以完成起降。操作简单方便，升空大，将每天的测量工作作为标准，一般每天都可以测量数十至数百平方公里的航测资料。

最后，在用无人机航空摄影测量系统的时候，可以精准并及时的搜集地表数据信息，同时，因无人机航空摄影测量系统具备彩色数字摄影与摄影机的作用等，其能够让地表数据的搜集更加精确、迅捷，同时能够形成三维正射影影像图和三维可视数据等，上述数据都可以作为完成工程的核心元素。无人机航空摄影测量系统测绘在整体能力上也是十分强大，它能够和航空测绘及卫星遥感同时运作，以此充分且精准的收集测量信息资料。与卫星及有人机测绘对比来说，它能够在有限的时间里及时完成任务，同时提供给客户其所需要的数据资料。

3、无人机航空摄影测量系统的分类

现今，我国业已投入运用的无人机航空摄影测量系统包括“华鹰”、“飞象”及“QuickEye”等。无人机航空摄影测量系统重点由硬件系统与软件系统构成。硬件系统包括机载系统和地面监控机制；而软件系统囊括了航线规划、航行把控、远程监管、航摄检查以及数据预处理等五个重点机制。

3.1硬件系统

3.1.1无人机机载系统

在完整的无人机航空摄影测量系统组成结构中，无人机是关键系统搭载平台，是系统全面集成和结合的核心前提。该硬件系统重点是由无人机、数字摄影机制、导航和飞行控制机制以及通信机制等结构组成。在这个系统运营的时候，全系统都会依据提前设置的航线展开对应的自由航行，同时实现提前安排的航空摄影测量工作，并且及时将飞机的航速、高度、飞行情况以及气象情况等数据传送到地面控制机制。

3.1.2地面飞行监控机制

该分支机制是干扰飞行平台运营的关键原因，重点包括电子计算机、飞行控制软件以及电子通信控制介质与电台等设施。在飞行平台工作的时候，地面飞行控制机制能够按照无人机飞行控制机制传送的飞行数据资料，及时在地图上准确给出飞机的地点信息、航线、轨迹、速度及高度与飞行形态，让地面操作者更易于获悉无人机的飞行情况。

3.2软件系统

3.2.1航线规划软件

航线规划在无人机航空摄影测量系统里占据不可或缺的地位，它直接影响着全系统运作的方向与准确程度。该分支机制是信息收集的核心环节，要求针对系统运营历经的工作范围、地形特征、准确度需求、摄影测量标准数据与摄影测量的成果展开全面规划。航线规划软件要求对有关的工作数据展开全面规划，例如计算高度、重合度与地面分辨率等飞行数据，以此取得航行要求的曝光点位置坐标及基线长度等数据。同时，航线规划软件具备针对已规划航线展开检查的功能，比如航线走势、摄影基面、行高以及地面分辨率与像片重合度等。

3.2.2数据接收与预处理机制

此为其中最关键的软件机制，也即无人机航空摄影测量系统室外工作的最终环节，直接决定着后期的图像处理效果。通常情形下，无人机航空摄影测量系统在取得影像的时候，因为遭受来自外界与内部因素的干扰，也许会降低所取得的原始图像的效果。为了防止出现原始图像后期处理的品质问题，在影像调准、连接以前，一定要对原始影像做预处理。在完成该项预处理的时候，前后包含图像核准及图像增强等工作。

4、无人机航空摄影测量系统在地图测绘里的应用研究

4.1对空中三角测量的研究

在系统软件运营的时候，第一步要做的就是下列几点操作：首先，落实有关参数的准备任务，检查全部要用的参数，包含相机的焦距与坐标等，还需要确定航拍的参数与控制点坐标资料等；其次，畸变差核准，就无人机航拍的角度而言，用到的全部是非测量相机，比较而言畸变差比较大，同时相片有边缘畸变的不足，利用畸变的方式来完成程序的纠错工作；再次，创造测区高程材料，依据有关数据将畸变差核准的干扰融合起来，以此充分实现自动内定向，深入将航带初始偏移量明确，通过自动相对定向的方式，将其与的出差大像点剔除，实现相互协助的功能；最后，收取成效，在自动相对定向的时候，防止部分基础事项，同时保证相对定向点大于像片上的数九百个，以此实现分布的精准度。

4.2数字线划图工作研究

在工作过程中一定要注重下列几点：首先，在测图工作的时候，要求创建与数字对应的地面模型，接着明确好方向，然而在完成这项工作的时候，会出现相应程度的区别，因人工选择自动交互使用的方式，故按照操作的环节来展开科学的工作，一定在严格依据程序的同时加强警惕性，将误差的范围控制在标准规范内；其次，在测图以前，要提前保证定位的准确度，同时所有元素都具备准确色彩、线型与规范的代码等；最后，对测图工作者开展有关的专业训练，以此让地物与地貌人工收集的误差程度降到最低，除此之外，对由于不同因素造成被遮盖的因素，应当做出对应的策略，迅速做出弥补措施。

5、结束语

无人机航空摄影测量系统作为深入结合了不同测绘测量手段的系统平台，它的重点是以无人机遥感平台为前提，完成空间高分辨率遥感影像数据的一项先进的测量手段。无人机航空摄影测量系统被广泛运用在不同行业领域，在测绘测量、消灾减灾、应急救援以及突发状态与灾后重建等众多行业都能体现非常关键的用途。此外，无人机航空摄影测量系统具有其它地球遥感技术没有的优点，是地球遥感实践活动的主要填补，特别是其所具备的系统架构简单、运作成本不高、收集影像迅速且能够实时传送等特征让它的优势更加突出。

参考文献：

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