浅谈无人机摄影测量在高边坡测量中的应用

浅谈无人机摄影测量在高边坡测量中的应用

岳士才

61243部队 新疆 830006

摘要：随着科技的发展，高边坡外业测量方法日新月异。无人机摄影技术以其特有的优势在公路、铁路、建筑等行业中得到广泛的应用。文章将无人机摄影技术应用于工点高边坡外业测量工作中，并与传统外业测量方法进行了对比，指出无人机摄影技术具有成本低、用时短、操作简单、可杜绝二次测量等优势，并通过无人机摄影技术采用逆向建模方法获得工点高边坡实景模型，依据实景模型适时量测边坡几何尺寸，有效地对工点高边坡滑塌病害进行了处置。

关键词：无人机摄影；工点高边坡；外业测量

引言

无人机技术用于地理信息测量，可以利用其搭载的摄像头在高空实现大角度、立体化的拍摄，自动化程度较高，获得的信息全面而又准确，因此在公路测绘、全景图像生成等方面有广泛的应用。无人机航拍技术拍摄出来的地面景象不容易失真，并且能够对这些原始景象数据信息进行处理，获得理想的显示效果，便于人眼识别，便于直接使用。因此，带来了很好的用户体验，具有很高的科研以及商业应用价值。

1无人机摄影测量技术的优势

无人机摄影技术需要利用方位传感器进行拍摄，其具有灵活性、实用性、便捷性和灵敏性等特点，在使用过程中，能够获得高分辨率图像信息。因为无人机摄影测量技术属于先进的科学技术，覆盖领域很广泛，进而得到了人们更多的关注度。无人机摄影测量技术的优势如下：使用这种测量技术能够得到更立体更真实的图像信息，可以有效地反映出人们的感知状态；无人机摄影可以从各个方位来捕捉探测区的实际情况，进而得到更全面的信息图像，突破了传统技术的弊端；此外，无人机技术的迅速发展扩大了对无人机摄影测量技术的应用范围，通过无人机摄影测量技术来获得实景模型，使用矢量绘制地形图可以改进传统测量技术的缺陷，进而提升效率，为工程建设创造更有利的信息，同时还可为其他领域的应用提供基本数据。

2无人机航测技术

2.1航拍特点无人机航测技术是在传统航测航拍技术基础上发展起来的，

主要是利用了无人机的高空无障碍飞行、搭载的摄像头可以全方位工作等优势，可以实现机动灵活基础上的高效拍摄，尤其是对于人迹难以到达的区域更是具有无可替代的优势。无人机航拍出来的图像很清晰，可以采用不同的比例标准进行显示，经常用在小面积区域（如各种道路、桥梁、海岸线等）的摄影测量过程中。

2.2航拍摄影测量原理无人机航拍就是将特定用途的摄像头搭载在无人机上，通

过操纵摇杆对地面扫描获取各种影像数据。这种技术的具体操作方法是：用遥控器控制飞机，通过规划的航线来回飞行获取坡体数据；然后对采集到的数据进行计算和分析，用各种数学算法建立几何模型，并进行显示，同时也可以基于这些数据进行特定

用途的分析。

2.3航拍准备（1）观察。每当要拍摄一个不熟悉的地点时，打开卫星地图软件，让自己对这个地点有个清晰的概念和认知。利用卫星地图软件可以对要航拍的区域有一个大体的了解，识别出各种建筑物、停车场、道路、桥梁等，提前确定好航拍区域的整体概况，有利于选择具体的航拍位置和角度。在这个基础上，还可以提前选定标致性的建筑物，便于对航拍区域进行定位和标注。同时，要基于这些信息制定航拍计划，对航拍作业有一个整体的规划，从而确保航拍效果达到预期。（2）选择起飞点。一般，起飞点选择在视野开阔的区域，这样有利于操作手的操作，同时也有利于各种遥控信号、图像数据的传输。选择起飞点时，还要考虑到航拍画面起幅或落幅处是否有合适的前景，这也可以作为选择的一项参考。（3）航线规划。进行航线选择时，首先需要确保安全，确保无人机在该航线上不会遇到特殊的气流、人为攻击等；其次要确保航拍的效果，要确保拍摄角度比较好，并且拍摄出来的图像符合要求，具有较高的辨识度；第三要确保没有大的障碍，尤其是影响到遥控信号、数据传输信号传输的障碍，确保信号能够顺利传输；最后要尽量选择比较短而又拍摄角度比较广的航线，尽可能地降低成本。

2.4像控点的选择像控点的选择直接影响到成图的数学精度，如果选择位置

不当，其结果不仅影响内业成图的质量，而且将会对实地观测作业与内业成图工作造成一定困难。无论是平面点、高程点或平高点均要选择在明显目标点上，明显目标点是影像位置可以明确辨认的点。一般地区较理想的明显目标是近于直角而且又近于水平的线状地物的交点和地物拐角上，特别是固定的田角和道路交叉经常作为优先选点的理想目标。

2.5航线规划为了使航线规划更准确，使用Altizure软件进行航线规划，规划完成后自动执行任务飞行。具体步骤为：（1）无人机飞行前，进入APP新建任务。（2）框定目标区域。（3）设置相关参数、保存任务（一般情况下，重叠度设置为80%，相机角为45°）。（4）开始任务、上传任务。（5）上传任务成功，开始飞行，飞往第一条航线起点，开始第一线路飞行，自动拍照启动，第一条线路飞行完毕，继续任务，到达第2条任务路线起点，随后继续开始飞行，重复以上操作，直到飞完所有线路（5条），任务完成，自动返航。需要注意的是，飞行前确保周围环境安全，只能规划矩形飞行区域。3.6软件制作模型利用Pix4Dmapper将无人机拍摄影像快速制作成专业的、精确的二维地图和模型。在建模过程中，加入控制点可提高生成模型的精度。通常控制点选取占照片比例的6%左右，在高程变化大的区域更多的控制点可提高高程精度。在图像上刺出控制点，控制点不要做在太靠近测区边缘的位置。

3无人机摄影测量发展展望

现如今，无人机摄影测量技术在科技发展中取得了很大的成就，但仍需要完善软硬件和行业规范方面的问题。对于硬件设备问题，需要加强无人机的续航能力，提高影像获取的硬件支撑能力，进一步保障影像质量的有效性。对于软件设施问题，增强数据加密和抗干扰能力，提高处理图像的能力，保障数据信息的质量，以便从图像中提取更多有用的信息。在行业监管方面，及时处理无人机使用和监督服务方面的不足之处，并提高无人机摄影测量技术的进步与发展。当前无人机摄影测量技术的应用范围逐渐的扩大，并获得更多人们的认可，随着逐步的推广与宣传，现在，无人机摄影测量技术的专业化使得更多的人才能够投入到现在的摄影测量技术的学习上，从而促进了无人机摄影测量技术的发展。

结语

总之，无人机摄影测量技术的应用范围越来越广泛，在很多领域里能够实现有效的地形勘察，为施工、设计、决策工作提供真实有效的数据依据。，无人机航空摄影测量技术作为一种新兴技术，能 够针对环境复杂、范围较大的区域进行测量，其获得的地形图等 测绘产品精度较高，能满足大比例尺测图对精度的要求。测量单 位可以充分无人机航空摄影测量技术优势，将其应用到相关领 域的工程测量中，以提高测量工作的质量和效率无人机摄影测量能够快速地建立模型，通过分析模型能够更加直观了解地形信息，进而促进了工程的顺利发展。与此同时，由于无人机摄影测量的时效性强，也能够用于实时监控的使用环境，因此它的应用前景更加广泛。

参考文献

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2. 尹璐璐.无人机摄影测量在城市建模中的应用[J].山西建筑，2018（34）：207-208.

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4. 宋文平.无人机航测系统集成及影像后处理有关问题研究[D].西安：长安大学，2016（6）

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