摘要：随着和经济的发展和科技的进步，无人机摄影测量技术在水利工程测量当中得到了广泛应用，随着近几年来无人机技术软硬件的不断发展和成熟，无人机凭借自身的巨大优势，能够实现非接触性测量，从空中对水利工程范围内地形地物进行摄影测量，为测量工程提供准确数据。无人机低空摄影测量技术通常应用于范围较大、环境荒芜的新建水利工程项目当中，通过应用此项技术，能够有效减少测量外业工作时间，提高外业作业效率，有效保障水利工程测量的外业人员安全，为水利工程测量向现代化发展起到了推动作用。文章主要针对无人机低空测量技术基本流程、此项技术在水利工程测量当中的具体应用方式进行分析。
关键词：无人机；低空摄影；测量技术；水利工程测量；应用
引言
无人机低空摄影测量指利用无人机在航高1000m以下进行的数字航空摄影测量。主要应用于：灾害应急测绘、小范围大比例尺地形图测绘与更新、三维城市建模、文物考古与保护等方面。无人机低空摄影测量系统主要由飞行平台、飞行导航与控制系统（飞控系统）、地面监控系统、任务设备、数据传输系统、发射与回收系统、地面保障设备组成。飞行平台主要指无人机的机体，如：固定翼、旋翼无人机等；任务设备主要指无人机所搭载的设备，如：数码相机、光谱相机、倾斜镜头、雷达扫描仪等。
1无人机低空摄影测量技术的相关概述
①无人机低空摄影测量系统，无人机低空摄影测量技术，主要是在一种小型的遥控飞机上搭载具有高分辨率的摄像头，在飞行过程中拍摄可见的事物，无人机主要是利用GPS导航系统和遥感技术对其进行控制，在低空范围内能够很好地进行操控，使用过程中不用担心出现失控情况。摄影测量系统以光栅影像形式记录无人机拍摄到的海量数据，可将记录下的各种相关数据传输到计算机，通过计算机对数据进行处理，从而得到可靠的地理信息数据。目前，我国水利工程中无人机低空摄影测量技术的广泛应用，使我国水利工程建设得到了长足的进步和发展。②使用无人机低空摄影测量技术的流程，无人机低空摄影技术的使用主要分为控制测量、低空摄影测量、内业数据处理和生产产品四个步骤，整个流程中关键的环节包括相机检校、航线设计、图像处理、量测影响、空三加密、提取DEM、生成DEM，以及生产DLG。相机检校主要是要让专业的检校单位对其进行检校，如果发现镜头松动或者空三的精度受到影响，就需要进行重新检校；航线设计主要是通过无人机自带的软件进行航线设计和飞行姿态控制；图像处理主要是利用影像处理软件对高清相片进行纠偏，对色彩等进行处理；量测影响主要是在专业软件当中进行同名点匹配；空三加密主要是在处理软件中根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置。在水利工程中，无人机低空摄影技术一般应用于地形环境较复杂的区域，在这些地区，难以通过人工测量达到测量要求，比如水利工程较大且其地貌条件较复杂的地区，而在水利工程建设中必需的测量数据，如果使用传统人工测量的方法具有较高的危险性，一定程度上威胁作业人员的安全，并且还会影响整个工程的进度，所以需要将无人机测量技术逐步引入各种水利工程建设中。在具体测绘的过程中，对携带高分辨率摄像头的无人机进行操控，让其到达指定的测量高度和位置，然后记录测量区域范围内相关的地形与地貌，最后控制无人机返回指定位置，将这些记录数据传输到计算机中，通过数据的内业处理，生成各种所需的测绘成果图，省时省力地促进水利工程项目的建设和完成。
2无人机低空摄影测量技术在水利工程测量中的应用
2.1无人机低空摄影测量技术在水利工程测量中的应用优势
通常情况下，采用无人机低空摄影测量技术进行水利工程测量工作的区域都是地理环节较为复杂的地区，或者是无人区，要求测区内相对高差不能太大。在此类区域测图，在满足设计用图精度的前提下，使用人工测量的方式危险性较大，测量外业作业时间长等。
因此针对水利工程的测量必须通过更加安全、科学、精确的方式，替代传统测量方式。将无人机低空摄影测量技术应用到水里工程测量当中，可以有效解决这一问题。无人机低空摄影测量技术通过高分辨率的摄像头拍摄实施的地面照片，以影像遥感的形式进行地形图测绘，通过搭载不同类型的测量设备（定位定姿系统、单镜头、双镜头、五镜头、激光雷达等）可以实现测图效率高、操作简单、精度保证、实时高效的测图任务。相比之下在无人机航测中人工测量任务由原来的全部测量，到现在只需要进行像控点测量，和困难地区补充测量，大大地提高了作业安全性和工作效率，减少人人工成本。在有效保障了技术人员人身安全的同时，提高了工程项目的整体效率。
2.2控制测量中的应用
对该水利工程进行测量时采用的解决方案为先进行像控，后开展航测。首先，按照项目的规定建立对应坐标系，使用四等面的高程进行控制，将3个C级平面控制点和2个Ⅱ级的高程点进行联测，在区域内需要埋设8个控制桩，在具体测量的过程中，严格按照水利水电工程的测量规范开展测量工作，在全网中有40个同步环和60个异步环。整条水准线路长度为27km，闭合差实测为-69mm，选取的参数是在测区内均匀分布的5个四等控制点进行求解，测量检查点和测量断面都需要利用该参数进行测量。
2.3内业数据处理应用
处理内业数据主要指纠偏影像、加密空三、生产数据并编辑入库。其中，纠偏影像需要与相机检校的报告结合起来，利用专业的软件纠偏采集的所有相片，并将相片格式转换；加密空三，各种空三加密软件使用的步骤都大致相同，其主要的步骤为将数据导入新建工程中，让其生成航带，对影像进行处理之后需要将同名点提取出来，再测量刺点，进行平差解算之后，对其进度进行评估，最后再建立科学的模型；生产数据主要是利用专业的软件将信息生产DEM、DSM等数据，利用数字线划图采集软件，让专业的采集人员能准确采集到地物和地形相关的数据，从而制作成DLG数据。
2.4无人机在水利工程中低空摄影的作业方案
一般来说，无人机运行的环境都是比较困难的地区，人工无法进行测量，比如说在水利工程中，由于水利工程较大，且危险性极高，需要对某水利工程进行数据测量的时候，如果人工去测量不仅对施工工人的人身安全有很大的威胁，还对工程的完成进度有很大的影响，因此就需要使用无人机来对水利工程进行数据测量。在测量的时候，控制带有高分辨率摄像头的无人机到需要测量的地点，然后通过摄像头对相关的地形以及环境进行记录，然后控制无人机返回，将这些数据传输到电脑上，即可对相关的数据进行处理，并且初步对水利工程的完成情况进行估计，在保证施工人员人身安全的基础上，加快了工程完成进程。
结语
在水利工程测量中，应用无人机摄影测量技术提高测量的准确性和效率，但是其在实际使用过程中还存在一定的问题，比如测量不稳定、数据不可靠等，所以在具体的水利工程测量中使用该技术时，应该结合具体的工程项目选择科学的技术方案，以最大限度提高无人机作业的效率，推动相关产业的进一步发展。
参考文献
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