摘要：无人机技术的研究开始于上个世纪七十年代，在早期军事活动当中的应用比较多，后来逐渐应用到了民用领域。无人机在测绘领域当中的应用也相对比较多，通过与航空摄影技术的结合，具有非常好的发展前景。无人机航摄技术在测绘领域具体的应用过程中，具有简单、灵活、实用成本低的优点。为此，笔者将要在本文中对无人机航摄系统测绘大比例尺地形图应用进行探讨，希望对促进我国测绘事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：无人机；航摄系统；大比例尺地形图
1.前言
在进行大比例尺测绘的过程中，其主要采用的是GLASS静态测量技术，首先进行首级控制网布置，然后采用GLASS RTK与全站仪结合的方式来进行测量。在传统测绘的过程中，需要首先达到各个测绘点，然后开展数据的采集工作，工作效率相对比较低，对复杂地形的测绘难度相对比较高。随着科学技术的不断发展，无人机技术发展非常迅速，其具有灵活性强、测绘精度高、使用成本低的优点，对复杂地形的测绘能力比较强，在绘制大比例尺地形图中的应用越来越多。
2.无人机技术简单介绍
无人机指的是无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等，从应用领域可以划分为军用和民用，军用方面可以分为侦察机和靶级；民用方面是无人机加各行业需要【1】。
其中无人机的操控模式分为以下两种：（1）手动滑行模式；（2）弹射伞降模式。无论是以上哪一种模式在无人机升空后，无人机就会开始自动驾驶执行任务，在完成任务后自动返回出发点等待地面操作人员的手动着陆。一般情况下无人机的系统一般由以下几个设备组成（1）无人机平台；（2）双向链路无线电数据传输系统（3）地面站操作系统；（4）无线电遥控设备。
无人机技术在经过多年的发展之后，技术的成熟度越来越高，可以胜任多种复杂环境下的工作需要，且正在朝着可回收、能遥控操作、多任务平台的方向进行发展。
美国是世界上第一个创建无人机应用中心的国家，专门研究装有高分辨率的照相传感器。以色列还专门成立了民用无人机及其工作模式试验委员会，并给苍鹭无人机执行非军事任务的执行证书，和各种民用部门开展飞行项目的情况越来越多。欧洲专门筹资实施了民用无人机发展规划，能够有效在保证空中安全和适航中提供帮助。网络零售巨头目前正在使用无人机来运送快递，很多科研院所使用无人机来收集各种数据。
3.无人机航摄测绘的特点
像幅和基高比小。在传统航空摄影的过程中，经常会使用23厘米*23厘米的胶片，其会直接决定像幅的大小。在开展无人机航摄的过程中，经常会使用非量测相机，其像幅为36毫米*24毫米，这样可以让像幅与基高比减少。由于数据相机拍摄像幅比较小，为了完成大区域测绘拍摄，其拍摄工作量相对比较大，需要在图像处理的过程中，投入更多的精力。
飞行姿态不是非常稳定。在无人机进行航摄的过程中，其飞行姿态容易受到气流的扰动，姿态难以进行稳定调整。在传统航摄的过程中，经常会使用大型的飞机，由于尺寸和重量相对较大，在实际飞行作业的过程中，不容易受到气流的影响。在同样的天气状况下，传统航空摄影的姿态角通常在三十度的范围之内，航向的重叠度可以达到百分之六十【2】。如果使用小型无人机进行航摄，其姿态角可以达到100度，为了保证拍摄的精度和效果，就需要增加航向的重叠度，重叠度应该达到百分之七十左右，旁向重叠度也应该达到百分之四十左右。
4.技术路线
在采用无人机进行航摄的过程中，需要认真做好硬件设备的准备工作，并对信息系统进行及时的分析，其中主要的硬件设备包括飞行平台、无人机飞行控制装置、地面监控系统、遥感任务设备等。其中的影响设备主要负责对DEM、DOM进行控制，信息分析系统主要用于对各种数据进行提取和分析。在进行航摄的过程中，需要根据成图比例尺来确定地面分辨率，然后再进行航空航摄作业。
认真做好像片的控制。在使用无人机航摄大比例地形图的过程中，需要认真做好像片的控制工作，在航线上应该设置10-15条的基线，并在旁侧安排2-4条基线。通过对像控点的合理布置，就可以有效确定成图范围，避免出现成像漏洞的现象。在开展像空点的布置过程中，应该安排航向与旁向中有5-6张的重复像片，在布设工作结束之后，就需要开展布点示意图的绘制，并及时进行保存。为了保证像片控制效果，需要认真做好像控点的布置工作，在确定像控点坐标的过程中，可以使用全站仪或者RTK仪，并根据具体地图测绘要求来保证像控点的精度。
认真做好图像的预处理。在无人机进行航摄的过程中，由于数码相机所使用的像幅相对比较小，只有认真做好了图像的预处理工作，才能进一步保证测量结果的精度。如果航摄图像不经过预处理，就容易产生图像畸变的情况，难以保证这些图片的使用效果。在开展影像拍摄的过程中，应该通过三加密来避免影像出现严重的畸变。在通常的情况下，都需要使用数码相机来提出鉴定报告，通过采用DP Grid系统来避免出现严重的影像畸变现象【3】。
DEM与DOM的制作。在进行DEM制作的过程中，通常是建立在原始航摄影像基础上的，需要重样采集生成核线影像，然后DP Grid系统会重新对这些三维离散点进行匹配，并生成航摄区域的DSM，在经过DSM滤波处理之后，就可以直接生成DEM，对于刚生成的DEM很容易受到周围实物的影响，如水体、树木等，需要采用进一步的人工编辑处理之后，才能保证DEM的精度。DOM通常是DP Grid系统自动生成的，该系统会首先对对得到的DEM数据进行处理，然后进行匀光和匀色处理，接着进行色调均衡处理、DOM镶嵌处理，之后就可以得到DOM。在得到DOM之后，经过进一步的人工编辑，例如，对其中颜色进行针对性的调整，并对其中的线条进行几何处理，再经过一定的人工编制之后，就可以直接将DEM纠正为DOM，这样就可以完成整个地形图的绘制工作。
5.实例分析
在本次测绘的过程中，需要完成某个矿山1:2000地形图的绘制工作，矿区的面积大约为20平方公里，为了保证测绘的质量，需要严格按照国家标准开展测绘工作。
影像成果。为了保证测绘工作开展效率，降低测绘成本，采用了无人机测绘技术，科学对航摄路线进行了设定，并使用专业人员操作无人机进行航摄，在得到测绘相关数据之后，交给了专业的技术人员对数据进行评估处理。经过相关评估发现，无人机航摄系统所处理的图像非常清晰，图像色彩层次非常鲜明，影像的色彩非常鲜艳，和实际地形中的物色非常接近，满足相关测绘规范的要求。
地形图成果质量。在本次无人机航摄的过程中，通过采用高程二次定向技术，很好对高程误差进行了控制，保证了航测的精度。根据相关技术人员对绘制地图的评估发现，该地图中的高程点位与数量满足相关标准要求，相关专业表述也非常准确，地图绘制的精度可以得到保证，满足地图测绘的基本要求。
6.结语
随着时代的不断发展，对大比例地形图测绘提出了更高的要求。针对传统大比例尺地形图测绘中出现的问题，应该引起足够的重视，认真分析问题发生的原因，将无人机航摄技术有效应用其中，在保证航摄质量和效果的同时，还能降低测绘的成本投入。
参考文献
[1]陈文芳.航摄大比例尺地形图的优缺点及在城市规划中的应用[J].居业.2016(09)：22-23.
[2]薛永安,王晓丽,张明媚.无人机航摄系统快速测绘矿区大比例尺地形图[J].测绘地理信息.2013(02)：37-38.
[3]梁玉鸣.无人机航摄系统的应用研究[J].信息记录材料.2017(01)：55-56.