无人机低空摄影测量系统的应用解析

无人机低空摄影测量系统的应用解析

2.甘肃省武威市发展和改革委员会 730030

摘要：近年来，基于无人机具有高度的影像分辨率、低成本、灵活方便等优点，许多国家对无人机技术加大了投入，而我国在这方面的建设中取得了重要的成果。主要是通过把无人机和低空摄影结合起来，称作“无人机低空摄影测量”系统，这也标志着测绘技术的全新发展，从而在很大的程度上节约成本，减少测量时间，并且这种测量方式也很安全。虽然无人机低空摄影发展空间较大，但也存在相应的问题，需要积极认识并加以调整，才能够促进无人机低空摄影测量系统的全面发展。基于此，本文将对无人机低空摄影测量系统的应用进行分析。

关键词：无人机；低空摄影测量系统；应用解析

1 无人机低空摄影测量简述

长期以来，国家相关部门高度重视无人机低空摄影测量技术的应用与创新，在测量技术规范化、测量过程标准化、测量效果评价系统化等方面制定并实施了一系列重大方针政策，为高质高效地开展地形图测绘工作提供了基本遵循与发展导向，在无人机低空摄影测量技术实施领域取得了令人瞩目的现实成就。同时，广大地形图测绘单位及专业机构同样在创新无人机低空摄影测量技术应用流程、优化无人机低空摄影测量模式等方面进行了卓有成效的研究与探索，效果显著，使得地形图测绘的相关凭据更具整体性、宏观性与可靠性。

2 无人机低空摄影测量系统存在的不足

2.1 飞行稳定性差

无人机比较灵活便于控制，但是由于它的惯性比较低，因此在飞行中容易被气流干扰，所以无人机在夜晚、风沙大的天气条件下不能较好的完成任务。因为在恶劣环境下会导致无人机的信号较差，就减少了对它的有效控制，无人机还会

比较容易结冰，因此会导致无人机脱离轨道，相片重叠率不一样，结果就会导致

人机发出不准确的信息。

2.2 受地形干扰大

无人机易受地形的影响，特别是山谷、森林等复杂地形，一方面主要是由于

山谷中存在气流，基于上文，无人机容易受到气流的干扰，并且容易发生失去控

制等情况。因此，无人机在复杂的地形执行任务时，一般需要另一架通信机对无

人机进行引导，并将无人机所获得的信息正确的传输回去。

2.3 受电子干扰大

无人机受电子的干扰较大，如果遇到了攻击性比较强的电子干扰，经常会发

生失控、坠毁等损失，直接导致任务的失败，历史上，美国就发生过这种现象，

无人机在下降的时候受电磁的强烈干扰，所以没有打开应急降落伞，直接坠毁。

在海湾之战中，也是因为受到了电磁干扰，发生了11架无人机失踪的事故。经

过对几起事故的分析发现，无人机都是受到了强烈的电磁干扰。

2.4 程序易失灵

无人机的路线、转弯处等等都是事先编程好，存入计算机中。因此，对编程

能力要求较高，假如没有进行良好的编程，程序易失灵也容易造成无人机失去控制，都是由于我国的无人机技术还尚未达到全面信息化，并且对信息的处理也不

够完善。

3 无人机低空摄影测量系统的应用

3.1 飞行前准备

在无人机低空摄影测量实践中，需要首先做好全面详细的飞行前的准备工作，为地形图测绘各项工作的开展与实施提供方向性保障。在此过程中，应对目标测

绘区域的客观情况进行实地踏勘，对目标区域范围内的大致地形地貌、植被覆盖

等情况有所初步了解，设定必要的飞行空域环境。要对无人机飞行设备的各项性

能参数进行充分校核，确保各项性能参数符合飞行要求，对续航时间、极限航高、摄影设备参数、存储器容量等做仔细检查。

3.2 制订摄影测量方案

摄影测量方案的制订与无人机低空摄影测量效果的好坏密切相关，因此，必

须在相关技术标准与行业规范要求下制订摄影测量方案，细化摄影测量各项细节

问题，使无人机低空摄影测量工作始终朝着更高效率、更高质量、更高水平的方

向发展。同时，应根据地形图测绘的实际需求，标明相应的无人机型号，设定符

合测绘图实际的航摄比例尺大小等。在无人机低空摄影测量方案形成后，应作出

充分论证，确保其可行性与可操作性，防止各类潜在影响因素的干扰。同时，应

由专业技术人员编写相应的技术设计书，对航线敷设、航摄分区等作出界定。

3.3 影像质量检查及控制点分布

无人机低空摄影测量在实际运行过程中同样会受到诸多外界要素的干扰与影响，这些影响要素将会对地形图测绘的精度产生深刻影响，因此，必须采取科学、合理的技术方法予以控制。通过采取影像质量检查及控制点分布方法，可对地形

图测绘中的影像色调、饱和度、重叠度、航带弯曲度、云和雾等进行调整优化，

并在相关技术规范约束范围内，提升影像质量，使其全面达到内业规范标准。在

控制点分布下，无人机应设定既定的航线飞行方向，控制航向重叠度及旁向重叠度。

3.4 航摄实施

航摄实施环节是无人机低空摄影测量的核心环节，在地形图测绘中始终处于

基础性地位。在此环节中，应首先对无人机系统设备的工作状态进行充分研判，

对无人机操控人员进行专项培训与指导，使其全面掌握无人机低空摄影测量的具

体操作规范与技术要求，精准控制无人机飞行中的各项注意事项，严格按照相关

技术要求进行操作，确保无人机飞行过程平稳有序。通常情况下，为确保无人机

低空摄影测量效果，应对旋偏角、倾角和重叠度等进行动态化调整优化。由于无

人机低空摄影测量易受风力的影响，因此在有风的天气环境条件下，尤其要加装

补偿器，改进无人机硬件，并在考虑测区地形地貌、地面分辨率和成果精度等要

素的基础上，通过软件设计对控制点布设进行改善优化，对测绘图像作出精细化

纠正。

4 无人机低空摄影技术的发展前景

4.1 有序化测绘调控技术

随着现代地形图测绘要求的不断提高，无人机低空摄影测量将会充分融入有

序化测绘调控技术，以充分提高影像数据的准确性，使影像画面更加精准有效。

有序化测绘调控技术需要在相关成熟测绘理论的指导下进行转换，按照特定导航

系统的约束条件，对无人机低空飞行区域进行细化分解，在主客观条件允许的情

况下设定摄影时间，并对控制点进行精准定位。

4.2 智能变形监测

在信息化技术的支持下，无人机低空摄影测量可与其他多类型、多用途的测

量技术有机结合起来，有效实施智能变形监测。当变形监测数据偏离值超出特定

范围后，则数据处理中心将会自动进行响应与处理，为技术人员进行科学应对提

供参考。

4.3 在地形图测绘信息提取中的作用

无人机低空摄影测量具有广阔的发展空间。计算机信息技术的摄影测量与遥

感技术，与其他类型的传感器直接相关，如高分辨率遥感卫星摄影测量物体密集

点云、密集点云的动作摄影扫描仪、城市建筑测绘POS系统、山形等，最终实现

统一的坐标系统。利用照相测量和遥感技术，直接确定地面点云提取的特征对象

结构，基于三维点云的特征点，再进行颜色绘图，提取特征点。

5 结束语

科技水平的不断提升促进了无人机低空摄影测量系统在工程测量当中的应用

水平提升，通过本文对该系统在工程测量当中的应用进行研究，进一步分析得出，利用该系统能够在确保测量精度，提高测量效率的基础上，保障测量技术人员的

人身安全，并实现对地形图的精准测绘。目前，由于该系统的固定成本和软件部