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摘要：随着科学技术的发展，我国的无人机航空摄影测量技术有了很大进展。无人机航空摄影测量技术具有响应速度快、勘测成本低、外业工作量小、成图精度高等优势，在中小区域地形测量中发挥着越来越重要的作用。通过介绍无人机航空摄影测量技术的原理，并结合实际生产项目，对利用该技术进行地形测量的整体作业流程和方法进行了应用探讨，同时对精度误差也进行了统计和分析，为该技术的进一步推广应用提供参考和借鉴。
关键词：无人机;航空摄影测量;地形测量;像片控制
引言
无人机技术的快速发展推动了现代测绘技术的多样化发展，使得现代测绘技术逐渐向现代化、智能化方向转变。目前，无人机航空摄影技术已广泛地应用于测绘领域，因其具有较高的影像分辨率，高的测量精度而具有广阔的应用前景。鉴于此，本文以无人机航空摄影技术为研究对象，讲述了该技术在地形图测绘中的应用，为推动测绘领域现代化转变提供帮助。
1无人机航测系统构成和原理
无人机UAV(Unmannedaerialvehicle)航测系统是集成了遥控遥测技术、高空拍摄、视频影像传输及处理的一种崭新的应用技术，它是由无人机(航拍设备、机载雷达、红外传感器)、地面控制站(飞行控制软件、航线设计软件)以及数据处理系统(机载处理系统、地面处理系统)构成。无人机航测系统的原理是以无人机作为飞行平台，搭载专业数字航测设备进行拍摄和记录，以获取高精度和高分辨率航空影像为应用目标，再通过数据处理系统进行影像数据的后期加工，制作符合国家标准的各种比例尺的地图产品。
2无人机航空摄影测量技术特点
无人机航空摄影测量技术，是以摄影为工具、以测量为目的的一种测量手段，以无人驾驶飞机为飞行平台，以高分辨率数码相机为传感器，通过３S技术在系统中集成应用，最终获取小面积、真彩色、大比例尺、现势性强的航测数据。作为卫星遥感与普通航空摄影不可缺少的补充，主要有以下优点。(1)机动性、灵活性和安全性。无人机具有灵活机动的特点，受气候的影响较小，能够在恶劣环境下直接获取影像。(2)低空作业，获取高分辨率影像。无人机可以在云下超低空飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷，可获取比卫星遥感和普通航摄更高分辨率的影像。(3)精度高。无人机为低空飞行，飞行高度在1000m以下，属于近景航空摄影测量，摄影测量精度达到了亚米级，满足1∶2000的4D产品的精度要求。(4)成本相对较低、操作简单。使用无人机航空摄影测量系统成本低，耗费低，对操作员的培养周期相对较短，系统的保养和维修简便，无需机场起降。(5)周期短、效率高。对于面积较小的大比例尺地形测量任务，采用全野外数据采集方法成图，作业量大，成本也比较高。无人机航空摄影测量技术将大量的野外工作转入内业，既能减轻劳动强度，又能提高作业的效率和精度。
3地形测绘工程实例概况
2018年6月，受单位委托，四川中水成勘院测绘工程有限责任公司承担我国西南某市1∶2000现状地形图的测绘任务。该测区位于地形类别为山地，平均海拔为700m，海拔最高处为850m，最低处为550m，测区实际面积为6．4km2。总体来看，该测区地形高低起伏大，崎岖不平，无法采用传统全野外测绘方法进行地形测绘，但测区工程总体平面视野开阔，适合航空摄影测量，故本工程决定采用无人机航测方案，高程系统和平面坐标系统采用1985国家高程基准和1980西安坐标系。
4无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用
4.1航测项目中航线的设计和地面控制
在利用该技术进行地形图测绘过程中，要对需测绘区域的实际情况实际状况充分分析，如测绘区域的地形地貌特征、测绘区域形状、面积等；再根据所调查的基本情况划分飞行分区，并设计相应的航线图。在航线图的设计过程中要明确的标注出，将飞行高度、航向、航线数量等明确的标注在设计图相应位置。无人机航测技术的外业操作离不开地面控制，在无人机进行航测过程中，为了保证航测全面覆盖，要开展相应的控制点布设工作。控制点的布设工作是提高无人机航测质量和精度的有效措施，在布设过程中要充分结合测绘区域的基本特，一般按照区域网四角布设平高控制点，并按照一定的间距和航向、旁向重叠的方式布设4～5条基线。
4.2布设区域网像控点进行像片控制测量
结合无人及飞行架次设计情况和测区地形条件，基于区域网布设像控点，将全测区划分为若干网区，同时将平高控制点设置于2条及以上平行航线处，要求每对像控点实际像距应≤4条基线，且应在标准点位处分布。为提高像片控制测量及加密像控点精度，测绘时，将高程点和平高点分别增设于本测区区域网的的凹角处和凸角处。本工程测区内已建有四等GNSS控制网，为了确保加密控制点质量，本工程在像片控制测量过程中，基于HBCOＲS网络ＲTK联测，考虑到该测区平均海拔较高，地形条件复杂，对高程控制点也进行了平面坐标测量。
4.3像片控制测量
采用区域网布设像控点，按地形条件和飞行架次将全测区划分成若干网区，在2条及2条以上平行航线处布设平高控制点，每对像控点分布在标准点位处，且相距不超过4条基线。经搜资测区内已建有四等GPS控制网，采用COＲS网络ＲTK进行像控点联测，为保证加密控制点的质量，且考虑到该测区地形比较复杂，同时测定高程控制点的平面坐标。
4.4外业调绘
将内业数据采集的DLG线划图和DOM影像图进行套合，并按一定的比例打印成纸质图，对照纸质图进行外业调绘，补测内业数据采集遗漏或不可见的地物地貌，注记属性信息、进行屋檐改正和补测高程点等，最后利用CASS7．0成图软件编辑整饰成最终产品。
4.5野外实测成果质量验收
在野外实测数据成果资料质量检查、验收过程中，首先需要按照一定比例要求，套合内业数据采集所获取的DOM数字正射影像图资料和数字线划图DLG，然后，将数字图纸打印为纸质测绘成果资料图，对照打印好的图纸，通过外业调绘，针对内业数据采集不可见或遗漏的相关地物、地貌等，然后对其实际地物属性信息进行注记，经依次经过改正屋檐和高程点补测等质量检查环节，最终基于CASS7．0软件编辑整饰成图。在检查核DLG图的质量精度时，本工程实际采用HBCOＲS网络ＲTK野外实测法，针对27．6%的外业调绘成果图进行实地检测，其占野外巡视总比例的21．3%，有36幅，43幅经过实地检测，最终从图上选取53个明显地物点，主要包括“山顶”、“交叉道路点”、“房角”、“田坎交叉点”等几个不同类型。针对图上采集的坐标和野外实测坐标进行一一对比分析，根据“高程精度”和“平面精度”两个方面的指标要求进行DLG图精度统计汇总。
结束语
综上所述，无人机航空摄影测量技术已经成为空间数据获取的重要手段，正逐步成为传统航空摄影测量的有益补充，值得进一步推广应用。随着多种机载传感器、无人机硬件制造技术的发展，无人机以其机动灵活、现势性强的特点，必能拥有更加广阔的发展前景。
参考文献
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