引言
地形测量是绘制地形图的任务，即测量地球表面特征、地形在水平面上的投影位置和高程、按一定比例缩小比例以及绘制带有符号和注释的地形图。目前，地形图大致分为两类：一类是利用遥感图像获取一定比例的地形图，另一类是利用传统的GPS测量方法通过虚线绘制地形图。近年来，随着科学技术的发展，许多新技术和新方法被应用到地形测绘工作中。传统的地形测量成本高、劳动强度大，获得的二维地形图和地形数据逐渐不能满足项目的需要。基于三维扫描技术和无人机航测技术的三维地形测绘越来越受到人们的关注。然而，这两种技术在实际应用过程中有一些缺点和不足。本课题将研究三维激光扫描与无人机航测的集成，并将其应用于水利工程刘禅涧河潮汐门的测绘，获得高分辨率、高精度的地形测绘成果。
1.无人机技术应用分析
1.1概述无人机技术
无人机测绘技术是最近几年才被提出的一种全新测绘手段，可以确保测绘数据的精准，并且可以突破地形地势等条件的制约，实现无阻碍测量，大大提高了测绘的效率。所谓无人机测绘，实际上就是依托无人机，以无人机作为平台，在机身搭载一些仪器设备，在无人机风行途中，获取所需数据的手段。现实工作中，因为无人机测绘技术应用范围比较广，可以实现遥控状态下的测绘工作，所以一直得到业界青睐，另外，无人机测绘可以满足一定条件下的低空飞行要求，因此灵活性和机动性也都比较理想，同时其测绘效率和传统测绘技术相比要高出许多，技术应用较为安全。但从目前的应用水平上来看，无人机测绘选择的无人机类型主要包括了两大类，一类是多旋翼无人机；另一类是固定翼无人机。两者相比较而言，旋翼无人机操作相对方便，并且对起降场地的要求非常低，所以应用到的机率较高。在进行测绘时，需要将一些传感仪器搭载在无人机平台上，从而进行多方位的数据采集。在收集到所需数据之后，还要借助空三加密完成高质量的数据处理，并以点云数据为核心和前提搭建三维模型，最终确保测绘任务的出色完成。
1.2无人机测绘技术应用要点
1.2.1像控点布设要点
在布设像控点时，需要结合现实情况和需求，通过待测区域地形相关特点来科学、合理选择布设位置，确保像控点的合理性，在布设完成后，还要做好标记，通常情况下，要采用石灰或者油漆等充当标记的材料，让像控点变得更加醒目。为了确保实际测量数据的精准，像控点的选择可以按照实际测绘需要，借助厘米级水准面，搭配使用SCGNSS先进手段来辅助卫星完成连续定位，最终确保测量的顺利进行以及完成高质量的拟合工作。
1.2.2航线规划要点
采用无人机测绘，除了像控点布设要精准之外，关于航线的规划要点也要准确把握，只有才能，才能获得准确、全面的测量数据。测绘人员在现实操作中，为了确保各项工作的高质量完成，在航线规划设计时，航向重叠度是控制的主要内容，一般在53%以上，另外还要注意旁向重叠度问题，应达到15%以上，才能够达到测绘的标准。
2.激光三维扫描技术
2.1概述激光三维扫描
激光三维扫描技术的优越性较为突出，最近几年被广泛应用到了测绘领域中，其优越性主要表现在高度继承和衔接了计算机技术以及其他相关的光电等先进技术，可以收集到较为精准和全面的测绘数据，借助扫描手段 ，可以确定空间物体位置，准确了解形态结构等关键信息，从而采集完整的物体表面三维坐标。利用激光三维扫描，可以直接、客观反映出待测目标的高程以及地理精度，确保测绘数据的精准与可靠，通过该技术，空间物体信息可以实现数字化转换并完成高效处理，这样就可以为数据处理与精确分析奠定基础和提供条件[2]。除此之外，利用三维点云能够在有效时间内完成间距测量，获取平面位置精度。与传统测绘技术相比，采用该测绘方法，可以保障良好的测绘精度， 并且自动完成相关的数据采集和整理工作，有效提高测绘效率。
3无人机测绘技术与三维激光扫描技术分析
尽管无人驾驶飞行器（UAV）的操作灵活，但在执行摄影测量任务时，由于受导航角度的限制，通过获取图像来精确恢复建筑物复杂的立面结构并不容易。与此同时，建筑物与大面积水面相结合的部分的表现力较差，获得的大量点云数据易于分层或分散，导致模型精度较低。特别是当无人机在水利工程中进行地形航测时，获取的大部分图像占据了水面的主要空间，这使得在进行三维空间加密计算时很难找到足够多同名点，从而降低了照片的相对定位精度。然而，尽管近年来出现的3d激光扫描技术能够快速、准确地修复不规则建筑物，但在测绘周围土地条件复杂的水利工程时，可能会出现不利于设置摄像站的地形条件、扫描目标顶部超出最大扫描范围以及3d扫描数据容易丢失等问题。
4三维激光扫描与无人机航测技术的融合
4.13d激光扫描技术的优缺点
目前，三维激光扫描技术在测绘领域已经成熟。地面三维激光扫描仪没有设备载体（飞机和扫描车辆)。采集点云数据时，只需要与GPS设备相关联，从而避免了多个系统之间的误差传输和误差放大。正常扫描精度可达厘米级，DEM数据采集精度高。它对于扫描不规则建筑物和复杂形状的目标点云数据具有良好的质量和高度的缩减率，在古建筑保护、数字化校园和工厂建设中发挥着重要作用。地面三维激光扫描仪使用固定和多视点站来获取点云数据，并且激光发射的仰角受到限制。结果，由于恶劣的地形条件或人为因素，扫描站无法布置，或者扫描区域缺少指挥点，并且扫描目标的顶部超出了扫描范围，导致一些地形点云数据和纹理照片丢失，这使得后期很难获取DEM数据和3d交互模型。
4.2无人机航测技术的优缺点
作为航空遥感测量技术的新延伸，无人机摄影测量技术在航空遥感测量中具有许多优势，尤其是在获取地形数据的完整性方面。多旋翼无人机（UAV）具有灵活的操作模式，在航空摄影中不存在大面积遮挡问题。在无人机摄影测量中，通过增加飞行、改变航迹角、人工控制飞行等方法可以获得完整的目标地形图像数据。由于航空摄影角度的限制，对于具有复杂立面结构和水面建筑的建筑物，减少程度较差，并且点云数据经常分层和分散，导致模型精度较低。在水利工程地形航空测量中，经常会有大量以水面为主要空间的照片数据。这些数据在空对空三维加密沉降中缺少同名的图像点，导致照片的相对定向精度差，从而影响点云和建模的精度。
4.3三维激光扫描和无人机航测技术的互补和结合
在水利工程测绘中，由于周围土地条件复杂，经常会出现三维扫描数据缺失的情况。为了从倾斜摄影测量中提取正射影像，应该使用纹理模型作为媒介。对于建筑物立面复原不良的纹理模型，正射影像会显示地图比例的扭曲。为了解决上述问题，三维激光扫描技术和无人机航测技术可以相互发展优势，弥补不足，提供高精度DEM、正射影像和三维交互模型。点云数据作为基础数据和中间数据，为这两种技术的融合提供了一种媒介。
结语
为了解决上述问题，点云数据作为基础数据和中间数据为两种技术的融合提供了媒介，可以实现三维激光扫描技术和无人机航测技术的结合，从而改善数字正射影像和三维建模之间的交互。与三维激光扫描技术的集成也是未来无人机测绘技术的发展趋势之一。
参考文献：
[1]李隆方，张著豪，邓晓丽，等.基于无人机影像的三维模型构建技术[J].测绘工程，2013（04）.
[2]张万强，赵俊三，唐敏.无人机影像构建三维地形研究[J].测绘工程，2014，23（3）.