乌鲁木齐市城市勘察测绘院 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：随着社会的发展，我国的科学技术快速进步，近些年，在地形图数据采集要求的不断提高下，对数据的准确性与实效性提出了新的要求，无人机航测技术得以出现并实现了广泛应用。如何优化无人机航测在地形图数据采集中的应用效果，成为业内关注的焦点。本文介绍了无人机航测技术的相关内容，分析了无人机航测精度的诸多影响因素，并结合相关实践经验，分别从无人机设计方案、外业测量以及内业编辑等多个角度，深入探讨了无人机航测在地形数据采集中的应用，为相关工程测量提供技术参考。
关键词：无人机航测；地形图数据；采集；应用方法
引言
无人机在地形图测绘中的应用，是以航空技术为基础，军事领域也都有所涉及，从我国目前的地形图测绘来看，部分地区还是采用传统方法进行测量，面对大比例尺的地形图测绘，更是需要耗费大量的人力、物力和财力，增加施工的工期，降低工作效率，但是用无人机搭载非测量相机进行地形图测绘，就能够解决这一问题，时效性也有所保障，无人机在地形图测绘中的像素清晰，测量面积也比较广泛，便捷性也更高。
1无人机测绘数据处理关键技术
1.1数字正射影像技术
数字正射影像是利用数字高程模型对数字化的航空像片、遥感影像进行扫描、处理，经逐个象元进行投影差改正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。在无人机测绘过程中，应用专业的地理信息遥感软件对原始遥感影像经过辐射校正、几何校正后，消除各种畸变和位移误差，获取包含地理信息和各种专题的卫星遥感数字正射影像地图，这项技术的影像信息齐全、饱满，整体色调清晰均匀，反差适中。
1.2空中三角测量
在无人机测绘数据处理过程中，空中三角测量在很大程度上影响着测绘结果的精度。空中三角测量的主要内容是像点匹配、平差计算、电测控制。其中，像点匹配需要由计算机完成，技术人员需要在计算机中合理地设计参数，将无人机测绘获取的像点导入计算机中，以完成像点匹配工作。在无人机飞行过程中，能够调整自身的飞行姿势，这样其拍摄角度也会出现很大变化，导致测绘数据误差问题。因此，在测绘数据处理过程中，可以引用迭代算法和像点匹配算法，实现控制目标物体平面位置误差和高层误差的预期目标。
2无人机航测精度的影响因素分析
2.1飞行控制技术对影像质量的影响
无人机航测需要在空中飞行时采集地形数据，因此受空气流动、风向等要素的影响较为显著。若对这些影响要素控制不当，所采取的飞行控制技术失效，极易导致无人机出现航偏角、俯仰角、翻滚角等问题，甚至出现严重失衡，不利于航测程序的顺利推进，最终造成航测数据失真，成像质量较低。
2.2技术方案对测量精度的影响
要想有效运用无人机航测技术，需要事先制定切实可行的技术方案。一般而言，技术方案主要包括相片重叠度、基高比、像控点目标选取等诸多要素，这些不同的要素对测量精度的影响很大。例如相片重叠度越大，基线越短，基高比越小，当超出特定范围时，同名地物交会角更小，立体观测效果与测量精度就会大大降低。
3无人机在地形图测绘中的应用
3.1航线规划和像控点布设
在使用无人机进行航空测绘时，首先应熟悉无人机使用流程，根据拍摄地区的地形地貌，确定航摄GSD分辨率、航向旁向重叠率（大于55%）与航线情况，测绘时应选择合适的天气，根据风向调整飞行方向，航飞区域应大于要求面积；像控点是测图的主要依据，在选择像控点时一般选择代表性特征点或人工设置像控点，布设密度以及布设位置都要符合航摄规范要求。
3.2数字线划图与正射影像
数字线划图工作的开展，需要使用相关的数据进行数据编辑，保证数据的完整性与格式的正确性，使用无人机进行大比例尺地形图测绘时，应构建相应的数字表面模型DSM，因此要严格规范操作步骤，减少人工采集的误差，从而保证工作的正确性；测绘系统会根据需要自动匹配形成DSM，根据数据和影响再进行滤波处理，将数据和影像转化成DEM的格式，从而进行相应操作，使用全数字摄影测量技术，生产满足制图要求的DOM正射影像数据。
3.3在环境监测中的应用
无人机测绘数据处理关键技术在环境监测中的应用，能够快速获取航测影像，提高了影像的精度，有助于全面掌握环境污染情况和排污污染情况。另外，在环境监测方面，无人机测绘数据处理关键技术还可以在海洋监测、湿地监测、固体污染物监测等领域发挥着重要作用。
3.4数据成果生产
在无人机航测完成后，对于采集到的地形数据信息，需进行必要的检查、校核与补充，使DEM与DOM相关数据信息更完整，使所构建的数据模型更立体直观，使补充绘制的影像质量更清晰。在此过程中，需要严格掌握地形图绘制比例尺，合理控制垂直误差与距离误差。对于地形数据分析中发现的偏差较大与趋于失真等问题，要进行再次补充航测，针对数据失真区域进行专项测量，以充分校正数据的偏差。
3.5补测操作
当对无人机测绘所采集到的数据进行分析处理时，预先外业采用快拼影像，可对未测量到的地区，即航摄漏洞以其快速机动的优势进行及时补测，在面对一些地形比较复杂的区域，无人机的测绘也比较困难时，也可采用倾斜摄影测量或人工测量相结合的方法，将人工测量与无人机测量的结果相比较，进一步提高测量的准确度，设置好参数，按照操作规范执行，无人机航摄精度可满足大比例尺测图的精度指标要求。
3.6地形图编辑
地形图编辑需要注意以下事项：（1）内业保留外业确认的地物，不存在变化的地貌要素，针对航内判读不清晰、不准确的数据，需要根据外业数据进行修改；（2）所有图幅进行接边处理，图幅间的接边保证线状要素必须合理、完整，不出现无缝地连接，在各项图幅编辑完成后，提交数据前需要安排专人做好街区和街区的总接边；（3）提交的图形和数据需要清理多余的层、块和线型等垃圾数据；（4）提交的所有数据必须进行100%内业检查；（5）所有成图数据均回放了纸图，进行了图面检查；（6）提交图形数据的属性数据部分均进行了对照核实。
4结语
本次研究通过无人机航测技术进行地形图测绘，速度快、精度高，完全满足项目生产的需要，整体来看采用该方法有诸多优势：①用无人机进行地形图测绘时不受通视条件的影响，在陡崖等环境复杂区域都可以使用，使用起来更加方便；②处理速度更快，以前需要外业人员几周时间完成的地形图测绘，现在从数据采集到数据处理几天时间即可完成；③获取多种类似数据，可以得到DOM和DSM数据，通过编辑可以得到DEM数据，不仅可以让测区数据在二维环境下展示分析，而且可以在三维环境下进行展示分析。在未来发展中，无人机航测不光在地形图数据的精度更加准确，还能涉及更多领域，更加多样化。
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