无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

无人机航空摄影测量在地形图测绘中的
应用
摘要：作为获取地理信息数据的无人机航空摄影测量技术在测量方面具有非
常高的工作效率，能够在一些比较复杂的环境中进行工作，可提高测量作业的工
作效率。

无人机航空摄影测量技术还具有分辨率高的特点，能够准确进行数据信
息的收集，进而提高测量数据的准确性。

通过无人机航空摄影测量技术能更加精
确地进行大比例尺绘图制作，进而提高绘图精度，有利于促进大比例尺绘图工作
的发展。

关键词：无人机航空摄影测量；地形图测绘中；应用
引言
航空摄影测量（AerialPhotogrammetry）技术的快速发展使其在测绘领域中
承担起越发重要的工作，同时也促使测绘工作开始向智能化过渡。

航空摄影测绘
技术具有高精度、高分辨率、高测绘速度的优点，特别适用工程地形图的测绘。

1航空摄影测量水利测绘流程
航空摄影测量技术是利用无人机装载的摄像设备对下方地面地形进行摄录，
同时综合下方设置的像控点的坐标分析数据进行分析，完成测量工作。

航空摄影
测量技术的设备主要有无人机、机载摄像设备、地面监控设备。

软件主要有遥控
系统、远程监视系统、航线设计以及数据处理。

无人机航空摄影测绘具有耗能少、时间短、精度高、飞行要求少等优势，其精度可以满足1:1000甚至是1:2000的
比例尺要求，分辨率可以达到0.05m。

1.1外业像控点布设
航空摄影测量需要在地面上网状布设控制点，在无人机进行拍照之前要选择
好地面上的明显标志，并布置像控点。

水利地形中像控点的布设常见于河道附近
的平坦地势或高点，这样能够避免被上涨河水淹没。

1.2航空摄影
进行航空摄影测绘时，要选择云雾少、晴朗无风、空气透亮的天气进行，且
在无人机预设航线上进行布点，防止无人机飞行过程中对地形测绘拍摄出现遗漏，保证航线通过主要摄像区域且满足要求。

技术人员需根据需要摄影的区域提前设
计好航线航向、飞行高度及速度。

1.3立体测图
航空摄影立体测图工作主要是在行业专用平台上完成内业信息收集统计，将
确定信息直接加密后导入测绘工作站成图。

通过应用EPS，结合PS在测量文件中
观察的作用，对水利信息进行收集以完成图的数目做统计值单位，并进行绘制，
每幅图单独存放，确定图名及编号，然后转格式为.DWG的图纸，然后就可以使用AutoCAD软件来进行测绘图纸的查看与编辑。

2无人机航空摄影2测量在地形图
测绘中的应用
2.1航线设计
在进行航线设计时，首先要对需要航摄的区域进行划分。

在很多地形航拍的
区域中，经常会出现区域范围比较大的情况，如果不进行区域的划分，会造成资
源的浪费，也会因为缺乏精心的区域划分设计，从而导致不能获取比较全面的信
息内容。

可根据已经收集到的地形图对其进行取阅划分和编号，不同的地区划分
原则也不同。

对于平坦的地区进行区域划分时，需使区域划分界限与地形图轮廓
一致，在区域划分时，还需考虑无人机航空高度等方面的问题，从而进行规划。

对于地表起伏比较大的地区，在进行区域划分时，应根据不同地形来进行区域划分。

与此同时，还需对无人机的航空高度、速度、航摄时间、航线间隔及航线规
划进行设计，从而能够满足区域测量的需要。

2.2无人机航空拍摄
在无人机进行航空拍摄时，首先应正确选择无人机的起飞和降落地点，应选
择较平稳的地方进行起飞和着陆。

在无人机起飞前应对其各项功能进行仔细检查，检查相关的机械设备是否正常，确认无误后即可进行飞行摄影作业。

通过地面监
控系统对无人机的飞行路线进行监控，从而使其能够在预定的路线进行飞行。

其次，在飞行时应该通过POS系统记录无人机在飞行中的各种参数，从而实现地面
对无人机飞行的高度、速度等参数进行控制。

拍摄工作结束后，需按照设计的地
点进行回收，并对拍摄的影像信息质量进行检查，从而避免内业成图精度受到影响。

2.3数据采编
采集人员在采集水库数据时，应参照无人机航空摄影测量的信息使用Mapmatrix软件及影响模型完成对水库地貌特征的分析。

在地貌特征分析过程中，应注意使用点、线、面结合的方法对航测图像进行标记，这样才能反映水库实际
地形特点，对水库有一个整体的把握。

2.4地形图制作
通过DEM对DOM影像图进行校正及对区域地图进行拼接，然后可以进行
1∶2000大比例尺测图工作。

在内业测图时，可通过软件VirtuoZo进行处理。

首
先需在软件中建立测区，输入相关参数，如比例尺、测区路径、相机参数等。

其
次将空三加密后的影像进行导入，并设置相应的参数，最后进行坐标设定，进行
测图工作。

外业调绘主要是对内业测图工作中出现的不确定的因素进行补测工作，从而提高测绘精度。

2.5成图精度分析
为了提高成图精度，需对影响成图精度的因素进行分析。

包括像片倾角、空
中三角测量、DEM、DOM精度等方面对最终成图精度具有一定影响。

除此之外，无
人机拍摄的天气、温度及工作人员的操作等都会对最终成图精度具有一定的影响。

为了不断提高成图精度，可增强无人机相关硬件的性能，从而减少无人机因为质
量轻而带来的飞行不稳定问题，减小航拍倾角，减小存在的误差。

为了防止无人
机在进行工作时存在一定的误差，可借助机载GNSS设备进行空中三角测量辅助，从而提高精度。

2.6空三加密
在进行空三加密前，需进行影像的预处理，预处理内容包括对图像的畸变、
图像匹配等问题进行处理。

空三加密主要是通过InphoMatch—at软件进行工作，首先需在软件中新建1个工程文件，其次将预处理过后的影像资料进行导入，对
其进行金字塔处理，对航线的拼接进行检查，提取连接点，最后进行平差计算。

为了更好地进行可视化分析，可制作三维模型，从而便工作人员进行观察。

可通过三维模型软件直接进行三维模型的制作，如我们常见的3DMax软件。

也可
利用GIS二维数据进行三维模型的建立，但是数据处理比较麻烦。

也可通过数字
摄影测量技术进行三维模型的建立，不但具有非常快速的建模手段，还能够进行
实时更新，是三维模型建立非常好的选择。

结束语
综上所述，无人机航空摄影测量技术在很多工作中都可替代人力去进行地理
信息数据的收集，从而在很大程度上提高人们的工作效率和精度要求。

无人机航
空摄影测量技术具有高效率、成本低、高精度及操作简单等多种优势，在进行大
比例尺测图中具有非常重要的作用。

无人机航空摄影测量技术主要包括测量前的
准备工作、无人机航空拍摄、空三加密、DEM、DOM制作及地形图制作。

通过不断
进行成图精度分析和三维模型分析，极大地提高了无人机航空摄影测量技术精确
度和可视化功能，进而促进大比例尺地形图制作的专业化发展。