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摘要：无人机航空摄影测量系统的发展为道路测量带来了新的曙光，灵活、快捷、精准的测量在公路测量方面优势突出，而且在其他的领域也有着良好的体现，今后也将为经济的发展和社会的进步作出巨大的贡献。基于此，本文针对公路带状地形测绘中无人机航测的应用进行简要分析。
关键词：公路；带状地形；测绘；无人机航测；应用
随着经济的发展，近年来一些局部公路拓宽改线工程越来越多，此类工程规模不大、长度较短，且工期要求紧，使用常规的航测技术进行带状地形测绘时由于空域申请手续较为繁琐，实施起来风险也比较大，优势不够明显，而无人机航测系统的出现正好弥补了这一不足之处，其具有响应速度快、外业工作量小、勘测成本低、成图精度高等优势，在中短距离的公路带状地形测绘中发挥着越来越重要的作用。
1无人机航测系统概述
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建模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。
2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。具体可细分以下环节: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；⑪修改成图；⑫过程检查；⑬最终检查；⑭提供资料。通过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。无人机航测技术流程如图1。
3无人机航测在公路带状地形测绘中的应用
以某公路带状地形数据采集为例，该公路全长28.87km，以1∶50000线路中线为基础，向两侧各200m拓展。在线路的地点位置起点:东经105°38'33″，北纬23°34'20″；终点为东经105°42'17″，北纬23°23'40″。该路整段为山地地形，且最高海拔为1284m，最低海拔为617m。公路地带形势复杂，地物较多，植被方面主要有水田、旱地、灌木和果园等。在沿线地带交通不太便利，在通视环境下情况相对比较差。
3.1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，通过设计4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。
3.2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、铁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。
3.3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。
结语
无人机航测实现了在公路测绘中的速度和精准度，为测绘地形图提供更加精确详细的数据，节省了人力物力资源，减少了工程的开支，满足了当前带状公路地形测量的技术要求，并为相关的公路建设测图项目提供了较为详细的解决方案。
参考文献
[1]罗国坤.无人机航测在公路地形测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(27).
[2]吴迪军,郭丙轩.无人机航测大比例带状地形图试验研究[J].铁道勘察,2017,43(4).
作者简介
郭建祎（1990.10-），男，辽宁沈阳人，天津大学电气工程硕士研究生，工程师，单位：国网天津市电力公司检修公司