云南地质工程第二勘察院云南楚雄675000
摘要：随着无人机航测技术的发展，其在交通运输行业的应用越来越受到重视，但在推广过程中还存在一些亟待解决的问题。结合实际公路建设项目，探讨了无人机航测技术在测绘大型公路条形地形图中的应用。本文简要介绍了无人机航测系统的基本组成和无人机航测技术在公路地形图测绘中的应用优势。并根据实际生产工艺流程分析相关注意事项，并对项目成果的准确性进行统计分析。实验结果表明，目前的无人机航测技术可以作为大型公路地形图制作中传统大型飞机的有益补充，但相关关键技术有待进一步完善。
关键词：无人机航测；带状地形图；测量精度
引言
在高速公路测量中，由于调查区域项目间隔时间长，范围很窄，地形复杂，精度要求较高苛刻，使用传统的工程测量方法可以更好地满足要求，但是耗时且效率低下。无人驾驶飞机低空航拍系统，无人机为飞行平台，使用高分辨率相机系统获取遥感图像，使用空气和地面控制系统实现自动拍摄和图像采集，同时实现导航跟踪计划和监测，信息数据压缩和自动传输，图像预处理等，该功能智能化程度高，稳定可靠，功能强大低空遥感系统。
1无人机航测系统介绍
飞机系统，测控与信息传输系统，信息采集与处理系统，安全系统四部分构成了无人机空间信息采集的完整工作平台。航测中使用的空中无人机主要有固定翼无人机和无人机无人机：固定翼无人机使用寿命长，有效载荷大，适用于大面积和长距离测量任务；转子无人机无人机寿命短。适中的负载能力，强大的优势，适用于小规模的定点映射任务。
设计院承担了拟建公路1：2000带状地形图的测绘任务，总长约80公里。结合道路地形图的分布特征，航空测量使用了IRSAII型固定翼无人机。这次搭载的航拍相机为尼康D800，图像尺寸为7360×4912，相机焦距为35mm，像素分辨率为4.9um，有效像素为3630万，快门速度为1/8000S。摄像机在使用之前被校准以获得诸如内部定向元素和用于随后图像数据处理的星座失真校正系数的参数。结合当前区域条件和1：2000地形图的精度要求，在保证飞行质量和效率的前提下，设计摄影比例约为1：20000，相对高度为700m，图像航向重叠度是80％，并且侧面重叠60％，图像倾斜角度≤5°（个体最大≤12°），图像旋转角度≤15°。
2生产技术流程
无人机航测的生产技术流程从导航设计开始，采用“内外-外”的运作模式。
（1）用无人机完成航空摄影后，通过现场进行光控测量。
（2）使用图像控制数据和相应的航拍图像数据的空中三角测量和三维测绘。
（3）根据内部测绘成果完成对外产业调整和补充。
（4）完成基于外部调查的结果编辑，绘制DEM和DOM，并提交摘要结果。
3公路应用实例
3.1公路摄区概况
项目经营区位于低山丘陵山地，盆地，冲积山谷西北部。它由丘陵和丘陵为主，地势起伏，部分地区茂密的森林，能见度低。沿线最高海拔约668米，最低海拔约76米。作业区属亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，日照充足，雨量充沛。第二季度年降水量的40％-50％集中在第二季度。拟建公路的建议路程约为80公里。设计标准为双向四车道，设计车速80km/h，路基宽度24.5m。工作范围是根据设计院提供的1：500路线整体方案布局中推荐线路两侧200米范围内的面积和范围。这项任务包括使用无人驾驶飞机进行数字航空摄影，对于拍摄地区约200平方公里的地区，地面分辨率优于0.2米的地面分辨率，以及约42平方公里的1：2000数字线图DLG。
3.2公路无人机航空摄影
根据无人机的运行能力和航线的走向，设计了航线，共设计了7个航班。根据线宽，每个航班都需要几条路线。在每次飞行结束后及时检查图像质量后，需要根据原始设计要求及时弥补相关漏洞和绝对漏洞。对于不影响内联网加密模型连接的相关漏洞，只能补充漏洞。补充路线的长度应超过漏洞的一个基线。在不影响行业加密选项与模型之间的连接的情况下，控制路由（如他们自己的本地相关漏洞或其他缺陷）可能无法弥补整个路由。无论何时需要弥补，整个路线都应该重新开始。
3.3公路像片控制点布设与测量
图像控制点的布局采用区域网络布局的方法。根据航班时刻和地形条件，整个调查区域被分成几个网络区域。两个或更多平行路线与水平控制点一起排列。每对图像控制点不超过四个基线，并分布在标准点。在不规则区域网络中，为了提高图像控制点加密的精度，在区域网络的凹角处增加高程点，并在凸角处添加平坦点。当凸角之间的距离超过两个基线时，在凹角处也设置一个平坦的高点。在调查区域，建立了四类GPS控制网络。与控制点联合调查一样，GPS实时动态定位（RTK）方法用于测量。考虑到测量区域的地形较为复杂，为了保证加密点的质量，高程控制点还需要确定平面坐标。
3.4公路空中三角测量与立体测图
这次空对空加密使用VirtuozoAAT自动空中三角测量软件和PATB软件。除了半自动测量控制点外，VirtuozoAAT软件还可以自动完成所有其他操作（包括内部方向，加密点选择，加密点旋转，相对方位，模型连接，区域网络构建以及加密点成绩整理）。PATB是世界上应用最广泛的光束法区域网络调整软件包。该软件具有严格的理论和先进的出差检测算法，并且可以获得高精度的调整结果。结合这两者来实现空加密的最终结果。三维贴图使用适当的VirtuozoNT全数字摄影测量系统。它采用“你看到的就是你所得到的”方法来获得，并且可以直接使用空的三个加密结果来恢复三维模型并进行全因子采集。
3.5公路外业调绘
使用内部行业收集的线条图以一定比例打印纸质地图，以进行外部调整和补充测量。操作要严格按照“公路检验规程”（JTGC10-2007）和“公路检验规则”（JTG/TC10-2007）的有关要求进行，并对所有现场属性的航空测量，缺失或内部测量应予以省略。隐形功能，如地下管道和涵洞。
3.6项目精度统计
根据设计院施工图阶段实测道路中心线地面高程，采集高程精度统计数据：提取1000点，将现场测得的数据与地形高程数据进行比较地图。海拔误差为1.53米。获得最大误差。这是4.6米。其中，75.2％的误差小于或等于1次，1〜2次误差的20.5％，2次误差的4.3％。由于通常可以实现平面精度，因此不执行平面精度测试。通过分析可以看出，在该项目中，高程误差尚未达到精度要求，导致高速公路和桥梁的设计仍需依靠后期的大量现场维修，影响生产效率。
结语
（1）结合工程实例介绍了无人机航测技术在公路地形图测绘中的应用。尽管国内无人机技术已经广泛应用于测绘行业，但其中大多数仅生产DOM和DEM。大规模DLG的生产只在地形相对平坦的一些地区的小面积试验中进行。实际生产和应用的范围，尤其是一些地形大，植被覆盖度较高的山区，试飞次数不多，准确度低于平地。
（2）无人机航测技术在高速公路地形图应用中的应用存在不确定性，需要进一步完善许多关键技术。因此，建议在高速公路地形图比较复杂，规模较大的情况下，应使用无人机航测技术进行地形图制作。应该尽可能地使用传统的大型飞机，没有人应该能够制造大型飞机不方便或不可能完成的飞机。机器代替。
参考文献：
[1]王凤国，胡润强．无人机航测技术的应用实践及可行性分析［Ｊ］．甘肃科技，2014，30（6）：34－36．