引言

无人机航测技术可以通过无人机及摄影设备，从高空拍摄地面影像信息，而且所采集的影像信息清晰度高，地形测绘数据的采集和传输非常便捷。地理信息技术中的遥感图形处理、地理信息系统等可以对无人机航测所采集的数据进行精准处理，面对大量、复杂的测绘数据也可以很好地应对，保证测绘数据处理的精度。因此，无人机航测及地理信息技术的应用，使地形测绘的周期显著缩短，并能够获取更高分辨率的影像数据，再经过专业软件的处理，能够生成高精度的数字地面模型、数字正射影像等产品，满足地形测绘对于精度的严格要求。

1无人机航测及地理信息技术概述

1.1无人机高精度地形测绘的特点

无人机高精度地形测绘技术结合无人机平台的灵活性和高精度传感器的准确性,具有一定的优势。传统的地形测绘工作需要人员实地作业,面临诸多安全隐患。而无人机航测使得飞行员和地质研究人员无需参与无人机的飞行过程,降低人员安全风险;它还可进入人员难以到达或危险区域进行测绘,进一步保障人员的安全。无人机具有灵活机动的特点,对起降场地的要求不高,可在复杂地形和环境中进行测绘作业,这使得无人机测绘可迅速响应测绘需求,快速到达测绘区域,进行高效作业;同时无人机搭载的高精度传感器可在不同高度和角度进行灵活飞行,覆盖各种复杂地形环境,实现地表信息的全方位获取。无人机高精度地形测绘技术采用高分辨率相机、激光雷达等高精度传感器,可获取高精度的地表信息。专业的图像处理软件和数据处理技术可对采集到的影像数据进行高精度校正处理,生成高精度的三维模型和地形图,为城市规划、环境监测、灾害评估等领域提供可靠的数据支持。

1.2地理信息系统概述

地理信息系统（GIS）是一种集计算机科学、地理学、测绘学、信息科学等多学科为一体的综合性技术系统。该技术原理主要是基于计算机软硬件技术性能支持，对地球表层（涵盖大气层）的地理分布数据进行全面或部分采集、存储、管理、计算、分析、可视化及描述。GIS在实际运行中专注于处理并整合多种地理空间实体数据及数据间的相互关联，如空间定位信息、图形信息、遥感图像及属性数据等。其主要目标在于对特定地理区域内的各种现象和过程进行分析处理，并利用相关结果为复杂的规划、决策和管理任务提供必要的数据支持。

2无人机航测及地理信息技术在地形测绘中的实践应用

2.1无人机提取复杂地貌影像特征点

无人机航测可以利用无人机对复杂地貌影像特征点进行边缘检测，得到目标影像特征点的边界线，在影像像素点相对模糊时，封闭现有影像特征点的边界线，并利用影像像素点与复杂地貌影像的最佳多重门限，得到影像特征点偏移量，使影像特征点偏移量保持在规范之内，从而提升影像特征点的清晰度，并使影像特征点与真实影像相吻合。提取复杂地貌影像特征点是地形分析和地图制作的基础，可以帮助测绘人员准确识别和定位地表的特定位置。在实际操作中，需要让无人机在目标区域内飞行，并按照预定的航线和高度进行拍摄。在飞行过程中，无人机上的GPS系统可以按照任务规划精确地拍摄需要采集数据的位置，而高分辨率的相机能够清晰地捕捉到地面的微小细节。按照航线拍摄完成后，会直接将所有采集的影像数据传输到地面控制站，然后应用专业的地理信息系统软件进行处理，自动识别影像中的特征点，并通过对比分析相邻影像中的相同特征点，计算出其在三维空间中的精确位置，实现影像匹配。

2.2像控点布置和设计

无人机航测及地理信息技术应用期间，想要保证地形测绘数据采集、处理以及最终生成数据的准确性和可靠性，必须要对无人机航测的像控点布置进行科学规划。地形测绘的范围往往比较庞大，且很多区域地形极具复杂性，在测绘区域的地面预先选定的具有明确坐标的控制点作为像控点，这对于后期图像处理和地形测绘中进行有效校正，以及数据精确性控制均有直接影响。无人机航测的像控点设计要尽可能选择在视野开阔、地形特征明显且易于识别的位置。结合地形测绘的类型，最好选取道路交叉点、建筑物的角点或特定的地面标志物等。像控点的数量应根据测区的大小和地形复杂程度来确定，一般测绘区域面积越大、地形变化越复杂，所需的像控点数量就越多。同时，可以采用网格法或梅花点法来布置像控点，使其均匀地分布在测区中，确保整个区域的测量精度。像控点的布置和设计也需要综合考量环境方面的影响因素，不同的天气和光照条件会影响无人机拍摄影像的效果。

2.3空中三角测量

无人机航测的空中三角测量技术应用，是通过在空中拍摄的多张重叠影像，结合地面控制点的信息，计算出影像上每一点的精确位置。空中三角测量不仅能提高地形测绘的效率，还能通过无人机的灵活机动性，覆盖传统航空摄影难以到达的区域。在像控点布置与设计完成后，才能实施空中三角测量作业。做好无人机各项设备调整与准备工作之后，让无人机起飞，按照预定的航线进行飞行拍摄。飞行过程中需要对无人机的飞行高度和速度进行规范控制，确保影像的清晰度和重叠度。无人机飞行收集到的影像数据会直接传输到地面处理站。然后由地面处理站的技术人员利用专业的地理信息系统软件，将所有影像中的特征点与地面控制点进行匹配，通过复杂的数学计算来高效处理大量的影像数据。通过匹配影像间的特征点，软件可以计算出每个点在三维空间中的坐标，以得到一系列带有精确地理坐标的影像点，构成整个测绘区域的点云数据。而点云数据是生成数字高程模型、数字表面模型和正射影像图的基础。通过进一步的数据处理和分析，可以得到地表的起伏变化、建筑物位置和高度等地形的详细描述信息。

2.4补充测量

无人机航测及地理信息技术的应用，虽然可以精准地获取大范围、复杂地形的测绘，但也会存在无人机飞行盲区的情况，这时需要进行补充测量，保证测绘数据的完整性。结合以往经验来看，无人机航测期间，若遇到地形遮挡、信号干扰或飞行安全限制等情况，就容易出现某些区域无法被无人机覆盖，这时就必须要进行补充测量。可以结合无人机航测的实际情况，搭配地面测量、全站仪测量、使用手持GPS设备进行数据采集等技术手段进行补充测量，对无人机航测未能覆盖的区域进行精确测量，确保所有地形特征都被准确记录，从而保证测绘数据的完整性。补充测量所获得的数据不仅能够填补无人机航测的空白，还可以用于校正和验证无人机获取的数据。

结束语

在地形测绘中，科学地应用无人机航测及地理信息技术，可以有效解决传统人工测绘中测绘误差出现概率大、测绘效率慢、数据处理难等弊端问题。但需注意，实际测绘期间也会存在无人机盲区，需要在实际测绘期间做好无人机航线规划，结合实际做好补充测量。

参考文献

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