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摘要：在计算机技术、遥感技术和航空摄影技术飞速发展的今天，人们对地理信息的表达已经从传统的二维向三维转变，这也是当前数字化、智慧化城市建设的重要内容。无人机航空摄影技术具有精度高、分辨率高以及地面纹理特征表达丰富等特征，已被广泛应用在数字化地形测量作业中。本文以此为背景，先分析了无人机技术在数字化地形测量中的优势，之后就其在数字化地形测量中的具体应用进行了探讨，以期作为参考。
关键词：数字化；地形测量；无人机；摄影测量技术
引言
在现代小面积、大比例尺的数字化地形测量工作中，传统的载人飞机拍摄已被无人机航空拍摄所取代。无人机较传统的载人飞机，体积更小、重量更轻、造价更低。同时无人机还具有数据收集处理速度快、使用方便以及操作系统简单等优势。再加上无人机的作业飞行高度不受空域管制，能快速到达待测区域，都使得无人机在飞行和数据成像等方面表现优异，极大的提高了数字化地形测量工作的效率。
一、无人机航空摄像测量技术在地形测绘中应用优势
（一）数据响应能力强
在数字化地形测量过程中，无人机航空拍摄时大都采用低空飞行的方式，有效的规避了不良天气因素对拍摄过程的影响，确保了无人机良好的数据响应能力。无人机航空拍摄时对获取的数据都以实时传输的方式进行上传，保证了在阶段地形空中测量过程中数百平方公里内的航空数据信息能及时传输。
（二）数据获取及时，处理效率高
无人机在数字化地形测量过程中，不仅可以高精准度的传输拍摄影像，还能同时将拍摄的图像在三维正摄影影像图与三维可视化图像之间进行转化。将数据图像进行可视化的处理，既能为数字化地形测量工作提供更为直观便捷的数据支持，还能通过与航空测绘技术、卫星遥感技术等相结合，进一步提高整个地形测绘工作的数据精度，从而提高了测量工作的整体质量。
（三）作业条件兼容性高
现代无人机航拍系统中配有精度极高的数码成像系统，能适应垂直和倾斜两种不同的拍摄条件，使无人机可以在不具备专业起降区域的测区内顺利完成正常的影像拍摄任务。同传统的航空拍摄技术相比，无人机在完成预先飞行航路的设定后即可进入自动飞行模式，大大提高了不良工况条件下航空图像拍摄的信息精度。此外，还可以通过在多个地形设置航拍点的方式，让无人机在完成对应航拍点的数据信息采集后，对周边区域的情况也进行上传，体现出航拍工作的关联性，从而确保无人机工作的质量和效率。
二、数字化地形测量中无人机摄影测量技术的应用
（一）无人机摄影测量技术过程原理
无人机摄影测量技术的过程是，先利用无人机对地面上的固有地形和特殊地物进行性质与三维坐标的确认和记录，然后将数据信息传回计算机中，之后利用计算机技术和绘图系统对传回的地理数据信息进行分析处理，最后形成与所拍摄地形相同的地形图。无人机航空摄影的单像片利用了投影的透视变换技术，而立体测绘则利用的事投影的几何反转技术。
（二）无人机地形航空摄影
（1）无人机航线设定
无人机在执行航空拍摄任务前要进行准确的航线设计。无人机航线的控制点应分段设置在六个不同的位置：首位的两个航线控制点要设置在像主点的连线上，且要垂直于方向线，并保证其偏离不得超过半条基线。上下对点要在同一立体相对面内设置；航线中间控制点的设置位置应选在首位控制点连心的中间，且偏离程度最大不能超过一条基线，要尽量将其中的一个控制点稳定在中线位置，避免出现两个控制点都偏离中线的情况。此外，还要保证两个中心控制点不能同时偏向中线的一侧，即便出现偏离，也要保证其偏离度不超一条基线。飞行航线在设计时要充分考虑具体的区域划分情况、区域面积以及分区平均测量基准，避免出现摄影区域高差过大的情况，要保证无人机的测量区域内存在一定程度的重叠，以便于地形测量工作的开展。
（2）地形航空摄影
在对地形进行无人机航空摄影作业时，要选择地表植被覆盖率低或植被覆盖不影响拍摄的地形，以免形成遮挡，影响拍摄效果。要尽量选择在天气晴朗、可见度高的时候进行拍摄，要避免在恶劣气候条件下如沙尘、大雾天气等执行拍摄任务；拍摄时要按照太阳高度角的要求，保证拍摄精准度。
（三）无人机空中摄影测图
目前，我国的无人机空中摄影测图方法主要分为三种，即分工发、综合法和全能法。具体如下：
（1）分工法
这种方法多在丘陵地区的空中摄影测量作业中使用，其工作原理是利用平面位置与高程分求来完成相应的测量工作。分工法通过借助立体测图仪获得的数据来完成最终的地形图构建。
（2）全能法
这种方法多在山地地形的空中摄影测量作业中使用，它通过使用立体测图仪来进行数据收集，继而得到微小型的地面和地形结构模型，之后再通过微小型的模型对地面的小关系平面位置、高程等数据进行推算，最终完成该地区的地形图构建。
（3）综合法
这种方法多在大面积平坦土地的空中摄影测量作业中使用，是一种单像片测图法，它结合了平板仪测量技术和无人机空中摄影测量技术。通过借助平板仪测量技术，工作人员能对地面的高程及等高线进行确定，通过借助无人机空中摄影测量技术，工作人员能通过拍摄像片准确的获得地面详情，以此来完成该地区的地形图构建。
（四）无人机空中三角测量
利用无人机摄影测量技术进行空中三角测量作业，主要目的是用来对定向点和标记点的位置进行纠正和确认，其中也包括了测量所需的其它元素数据。在利用无人机进行空中三角测量之前，要对所需材料和设备进行充足的准备，以此来做好对定向点和标记点的纠正与确认工作。
（五）航空摄影测量空三加密
航空摄影空三加密是无人机摄影测量技术在数字化地形测量作业中的主要应用方式，由内业和外业两个部分构成。外业内容主要包括像片控制点的测量、摄影照片的调绘以及地形图所需数据的全面测量。内业则是要根据像片控制点的信息，结合空中三角测量技术，最终完成对地形的控制点、坐标以及高程等数据的确定。在进行数据测量和地形图绘制时，每一张地形图在完成后都要进行仔细的检查，确认数据信息无误后再取下。对于取下的已完成的地形图要及时进行接边处理，最终圆满完成地形的测量以及地形图的绘制任务。
结语
近年来随着科技的发展，卫星遥感技术、航空摄影技术等技术都实现了质的飞跃，无人机航空摄影技术也随之不断的进步。目前，我国的无人机航空摄影测量技术已在数字化地形测量工作中得到了广泛的应用，且都充分发挥了其应有的科技和利用价值。虽然无人机摄影测量技术促进了我国数字化地形测量工作的进步，但其本身仍存在问题，还需要工作人员继续去进行优化和完善，以此来充分发挥无人机拍摄测量技术的作用，进而提高我国地形测量工作的质量与效率。
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