基于无人机摄影的快速地形测绘方法研究

由于地面植被之间的遮挡，导致利用现代测绘技术实施对地形数据测量时，往往存在测量死角，导致最终结果的准确性较低，为此，提出基于无人机摄影的地形数据测量方法研究。以目标区域中心为基础，利用无人机分别在30˚，60˚以及90˚的高度上进行360˚影像数据采集，并结合地形表面对无人机的飞行速度进行适应性调节，通过这样的方式获取完整影像数据后，在不同维度的数据进行拟合，得到测试区域的三维模型，利用中心点的坐标信息，对模型内任意位置具体参数进行赋值，实现对不同地形数据的测量。测试结果表明，设计方法的测量结果与实际地形数据之间的误差稳定在2.00 cm以内，具有较高可靠性。

在建立国土资源数据库的过程中，不仅要充分考虑土地的基础数据，同时也要确保对应地理空间数据与实际地籍信息保持高度一致[1] [2]。

在此背景下， 以地籍信息测量为目标的相关研究开始受到越来越多的关注。

其中， 文献[3]将倾斜实景模型与LiDAR 点云数据进行有机融合， 实现对不动产地籍数据的测量，测量结果较高的效率，但是其精度受点云数据可靠性影响较为明显，对应的数据误差难以得到稳定控制。由上述文献可知，传统的测绘技术已经难以满足现代工程的测绘要求，如果对测绘技术进行创新， 提高其可靠性成为了世界各国科研人员共同关注的热点问题。

随着科学技术的发展，无人机由于其灵活性、机动性和快速响应能力，在遥感领域引起了越来越多的关注。根据不同的飞行平台，无人机可分为飞艇、无人机降落伞翼、固定翼无人机、无人机机翼变种、无人机机翼和无人机翼。无人机一经问世就被广泛用于各个科研领域。1917 年，世界上第一架无人机在英国成功开发，并率先再第一次世界大战中发挥了重要作用。随着微电子、通信技术、材料、电力系统的快速发展，无人机技术的应用领域从传统的军事领域慢慢转向非战争领域。在欧洲，无人机遥感技术率先被用于海洋监测、森林火灾监测和地球磁场，而当前应用最为广泛的是地形测绘领域。由于地面的情况非常复杂，导致使用传统测绘手段进行测绘时会存在测量死角与较大误差，这将对科研与工程的实施造成较大困难。无人机因体积较小，行动灵活等优势天然适合航拍以此测绘地形。本文基于测绘中心， 利用无人机的高机动性在与地面呈30˚， 60˚以及90˚的夹角进行数据采集， 并结合地表在线调节无人机的飞行速度与高度，得到完整影像数据后，再利用软件对不同维数据进行拟合从而得出近似模型，再利用相关坐标信息对模型未知数进行赋值，从而得到实际的位置信息。由单一变量法则进行实验，实验结果与实际地形数据之间的误差被控制在2 厘米以内，符合当前地形测量的标准，具有较高可靠性。

2. 无人机测绘技术的运用 2.1. 基于无人机摄影的地形数据采集 本文中设计的地形数据测量方法可以通过无人机拍摄的目标区域图像信息来实现。因此，获得准确