摘要：无人机航测系统能够满足公路带状地形图测绘的要求，在公路带状地形图测量中具有较高的实际应用价值，能够为地形图的测绘提供精确、可靠的数据。利用无人机航测测量公路带状地形能够在满足技术要求的同时达到节省人力、物力，降低成本的效果。为此，对无人机航测系统进行研究具有必要性。
关键词：无人机航测系统；公路带状；地形测量
无人机航测系统简言之就是利用当前先进的低空无人机技术，通过与通信技术、GNSS定位技术和摄影测绘技术三者的结合所形成的一种自动化技术，被广泛应用于测量土地、资源和环境等信息的提取工作，通过信息化处理和建模等形式进一步分析运用到生产和生活领域，为用户提供方便。就无人机航测在公路地带测绘中的应用现状而言，其航测优势较为明显。通过无人机航测能够提高测量的精准度，进而缩短测量所用的时间，节省了人力物力的投入，节省拍摄成本。当前无人机航测精度提高，主要集中在拍摄像素和飞行技巧两个方面，然后通过选择适当的材料模型所表现出的地形外在特征，从而精确分析公路带状地形的准确测量结果，提高结果的可信度。
一、无人机航测基本流程
在具体的测绘流程中主要可分为六个阶段：方案设计、航空拍摄、控制点测量、空三加密、业内的测图和整理资料。具体可细分为14个具体环节：①接受任务；②项目设计；③控制测量和布景标志；④加密像控和无人机航拍；⑤空三加密；⑥业内测图；⑦高程的标记测量和外业的测绘补测；⑧业内编辑；⑨过程检测；⑩回放检查；这一明确的可操作的测量流程，能够提高计算机以及相应软件对图像进行精度提升，促进系统设计的最优化处理。
二、无人机航测在公路带状地形测绘中的应用
以某乡镇村公路带状地形数据采集为例，该公路全长20.445km，以1:1000线路中线为基础，向两侧各30m拓展。在线路的地点位置起点：东经108°05′08.6″，北纬29°37′55.5″，终点为东经108°10′′37.9″，北纬29°37′24.9″。该路整段为山地地形，且最高海拔为1617m，最低海拔为1088m。公路地带形势复杂，地物较多，植被方面主要有水田、旱地、灌木和烟叶等。在沿线地带交通不太便利，在通视环境下情况相对比较差。
1控制测量和无人机的航空摄影
线路控制测量上，选择以GNSS静态与全站仪导线相结合的方式开展。通过沿路5km布设一对四等的GPS控制点，之间加上间距500m的一级导线点，布设出四等高程导线。在航线设计上，6个飞行架次，依据测量宽度设计航线。其航飞平台主要为ZC——2，系统为YS09，在相机的焦距为35.52mm单反相机。航拍的气候条件选择最佳的航摄时间。通过横向的覆盖区域加上20%的宽度，向外延伸两条基线，分辨率为0.12m。在相片的控制点上以规格1.5m的方形喷绘制作控制点标志，设计黑白相间的三角符号标志。在相片的控制点上，随着地形复杂的环境下，设置线路中线的周边测控，布设布标，准确进行后期系统，选择普通的正方形喷绘。在测绘的控制点上，以GNSS静态测量和全站仪作为导线进行测量。通过测量相片的控制点使得在测量上得到有效的提高，增强控制点的精度。
2空间加密计算和业内测图
在空间加密计算上，数码相片的坐标残差满足要求，同时用边框进行定向计算，在坐标时注重相点上的内测坐标，不能忽略主点的位置和系统的误差，通过自检的校平差消除大气的折光和误差。在相对定向的校平上，要进一步对连接点上做好均匀连接；在自动点上，数量上一般需要30个以上。
在绝对定向和区域间的平差计算上，主要分为3个区域进行，并做好接边处理工作。在业内测图上，主要采用的是全野外刺点测图。通过对不符合的现状地物进行野外补测，进一步用测标进行模型上的描绘。当相邻的曲线间距小于5mm时，进行首曲线插绘方式。有植被被覆盖时，通过植被高度进行改正。在野外的高程点和立体的模型中，主要对树木的密集和隐蔽的地方，对高程点读两次，读差为0.4m，中数标记为0.1m。在高程标记点的地物和地性设计上，往往按照每平方厘米13个进行标记，当然，高程变度较大的地方需要特别增设计数点。同时测图范围内的独立地物、架空管线和各级道路均需要准确测绘。
建筑物中的植被、土地需要做出明确的区分，例如，用材林和经济林的区分；旱田、水田以及蔬菜果园等明显标注。注意图中的村镇、河流、大山、公路和管线等进行清晰的标注。最终运用CASS软件系统将矢量的地形图片转换为格式地形图。
3外业调绘和成果精度的检查
外业调绘即按照国家相关规定，通过打印纸质的地形图纸进行调绘和修改。在以下几个方面注重成果精度的检查：首先，电力线、电缆、电杆和铁塔等要逐杆调绘，明确区分好高压、低压等线路，注重光缆、通信线路以及电压值等线数标记，明确线路走向；其次，对测区的公路等级、路面状况和宽度进行实地的位置调绘；最后，需要对于测绘区的耕地以及植被类型做好明确的区分，按照农作物的不同进行进一步的调绘处理。通过对不同地物点、地形点的精度上的统计，注重物点点位的误差处理，进一步满足公路的勘测规范与线路设计的地形测图要求。
4内业测图
内业矢量测图采用JX4-G数字摄影系统。在全数字摄影测量系统上进行立体数据采集，立体像对直接导入空三加密成果。
内业测图采用在全野外调绘后刺点测图的方法，对不符合现状的地物在成图后进行野外补测。测绘等高线时用测标切准模型描绘。在等倾斜地段，相邻两计曲线间距离在图上小于5mm时，只测绘计曲线，首曲线插绘。对于有植被覆盖的地表，当沿植被表面描绘时，加植被高度改正。在树林密集隐蔽地区，依据野外高程点和立体模型进行测绘。高程注记点读两次，读数较差为0.4m，取中数注记至0.1m。高程注记点注记在地物或地性特点上，图上密度为每100cm213个，在高程变化较大处增加注记点个数。测图范围内的独立地物，电力线、通信线、电缆、光缆及地面架空管线，各种等级的道路均准确绘出。房物标明建筑结构和层数，植被区分经济林和用材林，土地分水田、旱地、果园、菜地、荒地等。图中村镇、水系、河流、沟谷、大山、铁路、公路、管线、文物保护区（范围）、水库等有清晰的标识。最后使用南方CASS软件将矢量地形图转换为设计方需要的格式地形图。
5外业调绘及精度检查
外业调绘打印出的地形图纸质图上进行。严格按《公路勘测规范》（JTGC10—2007）、《公路勘测细则》（JTG/TC10—2007）的相关要求执行，对航摄成图进行实地全野外属性调绘，并修测、补测。修测、补测完后，通过内业修改数据，以提高成图精度，并对以下问题进行处理：
1）电力线、通信线、地下电缆、电杆、铁塔的调绘按逐杆调绘，分明高压线、低压线、光缆或通信线，以及电压值或线数，并在转折处标明每条线路的走向。
2）对测区内各级公路的等级、宽度、路面类型及去向地名和道路构造物如桥涵等均按实地位置调绘。
3）对测区内耕地及植被类型，分经济作物与其他农作物等进行调绘。
为检查成果的可靠性，在测区不同区域采集了114个明显的地物点、286个地形点进行精度统计，其中地物点点位中误差0.536m，等高线插值的高程中误差0.462m，结果完全满足《公路勘测规范》（JTGC10—2007）1∶2000地形图测量要求，满足公路设计要求。
结语
无人机航测系统能够满足公路带状地形图测绘的要求，在公路带状地形图测量中具有较高的实际应用价值，能够为地形图的测绘提供精确、可靠的数据。利用无人机航测测量公路带状地形能够在满足技术要求的同时达到节省人力、物力，降低成本的效果。为此，对无人机航测系统进行研究具有必要性。
参考文献
[1]张海光。无人机航测在公路带状地形测绘中的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，（24）：2149-2149.
[2]张海明。无人机航测系统在公路带状地形测量中的应用[J].大陆桥视野，2017，（22）：123.