无人机测绘系统作为现代测绘装备体系的重要组成部分，在城市测绘服务中发挥着重要作用。普及无人机测绘技术不仅能有效提升测绘成果，还能有效推动数字城市建设的步伐，同时也能有效提高社会管理的效率。河南测绘公司探讨了无人机在城市测量中的应用，供大家参考。

　　一、无人机测量系统的构成

　　小型无人机遥感平台构建的城市测量系统组成并不复杂。主要包括以下几个部分:小型无人机飞行平台、飞行控制系统、图像采集设备、通信与遥控设备、地面信息接收与处理设备。小型无人机平台摄影测量系统中的飞控系统主要包括以下几项:保证飞行姿态稳定的垂直陀螺;GPS接收天线和微处理器。就地面支持设备而言，主要包括数据接收终端、地面高清图像数据处理终端和相关遥控设备。

　　在具体操作中，垂直陀螺的作用不可小觑。它可以测量飞机的俯仰姿态角和横滚姿态角。此外，将垂直陀螺与微处理技术相结合，使飞行器在自主飞行时保持近乎“水平”也是非常重要的。机载通信设备也很重要。它能有效传输摄像机采集的实时图像和GPS位置数据，从而保证地面控制中心对飞机飞行和拍摄的有效监控，及时修正航向和飞行姿态。

　　二、无人机的航带规划以及控制网的建立

　　无人机在空中的飞行时间一般在一个小时左右，所以飞行区规划就显得尤为重要，尤其是在大面积航拍的时候。在这种情况下，可以在无人机的起降位置设计两个飞行架次，在测量区域规划一个合适的飞行区。当无人机完成坐标上的前一部分飞行后，将返回进行补给;另一个将完成剩余的飞行带，从而获得整个测量区域的图像数据。两个架次的飞行时间一般在1.5h内完成。

　　无人机在空中飞行时，需要在测量区域建立控制网。控制网建立时，根据测区大小布设适当密度的GPS控制点，布点均匀，并根据实际需要采用适当的坐标系;获得每个控制点的准确坐标位置，用于后期的图像控制处理。

　　采用无人机航空摄影测量技术进行拍摄时，拍摄的影像数据和测量精度必须可靠，一般采用影像控制点的野外布置进行拍摄。对于控制点的选取，需要使影像清晰，便于判断立体测量方位。另外，在布置外部控制点时要注意均匀性，以保证拍摄的图像畸变小，没有瑕疵。

　　三、无人机飞行平台的技术指标

　　目前无人机的测量平台还没有形成完善的操作规范，很多方面还有改进的空间。目前制定航测规范的依据主要来源于测绘单位目前的技术条件。就无人机而言，它是一个低空对地观测平台，最适合的空中高度应该在1000m以下。与传统的航空摄影测量相比，它使用的高分辨率数码相机成像设备也有很大不同。在这种情况下，应用现有的摄影测量规范是相当困难的。

　　根据传统的航测作业标准，以下参考指标需要相关作业人员明确:飞行速度应保持在50 ~ 100 km/h以内;为避免受到湍流的阻碍，发动机不应在飞机前进方向的前方;确保发动机失效时，飞机能安全下滑，飞行高度相对地面的变化应小于5%;相邻摄像站飞行高度的变化也有一定的标准，不能超过5%。作业过程中还应注意航拍平台，水平误差应小于3°。测量飞行速度的误差要尽可能精确，最好小于5%;偏离路线的绝对误差也有一定的标准，必须小于照片的横向覆盖范围;由于发动机引起的相机共振，在曝光时间内振幅的摆动角度应小于8.6”。

　　四、无人机测量数据的处理

　　野外飞行完成后，优化选择图像，结合GPS导航数据和quick layout软件对图像进行处理，消除模糊图像，确认是否有漏拍。为了消除摄像机镜头的畸变图像，根据预先获取的标定参数对无人机获取的原始图像数据进行预处理。这是为了确保可以自动提取连接点，并且可以确保控制点的测量精度。经过平差后，得到的数据就是该影像在测区的空间坐标和姿态信息。之后利用摄影测量专用软件进行立体成图，从而获得测区的大比例尺地形图。然后，进行自动地形提取，得到DSM。最后，利用GIS软件建立了测区的三维表面模型。

　　此外，在办公室内，可以使用专门的影像数据处理软件进行合成和叠加处理，同时还可以将野外测得的控制点输入到系统相应的影像控制点中，生成DEM、DOM等。，然后进行空间加密处理，最后生成带有坐标信息的TIF图片，对胶片信息进行地物的手工绘制和野外成图，而DEM数据可用于地貌处理。

　　五、无人机测量用于大比例尺地形图中的操作

　　无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用主要包括野外影像控制点布设、数字测图、室内空域加密、获取测区影像数据等几个重要步骤。其中室内空域加密，它主要输出影像坐标文件、加密影像、记录影像大地坐标、相机文件、三维精度报告、三维差分定向点影像坐标文件、DEM数据、照片外方位元素等相关数据，经过精确匹配后确定用于相对定向。这些信息数据经过三维加密后形成的影像可以直接导入SSK进行数字化成图。

　　六、无人机测量精度的控制

　　1.无人机航拍和传统测绘航拍是一样的。如果条件允许，应尽量在阳光充足、能见度高的天气进行航拍，这样可以获得色彩和地面信息丰富的影像。同时，能见度好的天气对地面雾霾的影响较小，图像曝光时光线的折射和散射较少，可以大大提高测绘精度。

　　2.无人机航拍获得的航拍图像尺寸较小。使用原有三维软件进行平差计算时，在处理多个测区的过程中会出现不同程度的误差，加密测区的选择尤为重要。目前广泛使用的PATB平差软件，对这类小比例尺数字影像的去错能力远远小于23*23尺寸。

　　3.无人机作为飞行平台，在执行航测任务时容易受到气流变化和风力的影响，因此可以使用二维姿态稳定平台。在小范围、短时间内，不受风力和风向变化的影响，通过姿态稳定平台的修正，很容易得到理想的姿态角。

　　七、结论

　　总之，无人机技术对推动测绘技术不断创新，提高城市测绘服务能力具有重要作用。还可以促进有关部门及时掌握所需的地理信息，帮助国民经济实现社会信息化，从而促进社会经济的快速发展。