1 无人机摄影测量工作原理与特点
无人机航摄技术其工作原理是预先确定飞行航线和区域，并对测量目标进行图像采集，然后进行外部测量。利用图像的内、外方向要素进行空间三次加密，并对每一幅图像的6个外部方向元素进行空间三次加密，并在此基础上构建密集点云，输出高解析度的航空测量结果。利用航拍结果进行人工绘制，并对其进行整理，最后形成大尺度地图。无人机的飞行控制系统包括三个主要模块：飞行控制系统、飞行平台和图像传感器。 (1)飞行控制系统是对无人机的平台进行控制，并对其负载进行管理；(2)飞行平台指无人机的机身，通常包括三种类型：旋翼机、固定翼和混合翼；(3)图像传感器是指各种类型的用于进行航空拍摄的传感器，例如单反相机、多镜头倾斜照相机等。
2 无人机航测技术的应用优势
2.1 反应快速
一些测点的地质条件比较复杂，地势较高，采用常规的航拍技术，要确保测控工作的安全性。由于飞机在高海拔地区的航行，对起飞和降落的条件有很大的限制，而且由于天气因素的原因，测量结果不能真实、全面地反映出各测点的实际状况。无人机航测的特点是机动性较强，能够维持较低的高度进行工作。当遇到障碍时，可以迅速改变无人机的飞行姿势，从而获得更好的观察结果。同时，无人机的起降条件也比较广泛，只需要在测区内开辟一小片比较平坦的道路，或者采用弹射式起飞。
2.2 时效性强
以往大尺度地图的绘制，一般采用高精度的卫星遥感数据进行测绘，但在实践中遇到了采集时间长、存档数据时效性不强等问题。在这种情况下，利用无人机飞行技术，可以实现对测区的短期空中数据采集，并将采集到的数据通过数字广播发送到地面站点，地面接受信息进行测量工作。同时，有关调研发现，在常规情况下，采用无人机测量技术，每天可以进行几十平方公里范围内的测量，在小型测绘工程中，它具有较高的时间利用率。
2.3 综合测绘成本低
从实践上讲，在项目实施初期，需要购置飞机、数传电台和五镜头倾斜摄像机等设备，与常规的测绘技术相比较，上述仪器设备在应用初期费用较高，但是地面数据的获取速度快，适用范围广，反应迅速。由于具有较高的工作效能，可以使测绘的总费用保持在一个较合理的水平，在同等规模和类型的测绘工程中，其总造价要比人工、航空摄影测量要低得多。
2.4 适用范围广
常规测绘技术都有其自身的局限，例如：人工测绘效率低下，航空摄影测量技术要求航空摄影测量的飞行器必须达到5000米或更高，测量的准确度受到天气因素的影响，无法有效地进行特定的测绘工作。与此相比较，无人机在监测范围内受到的约束条件很小，克服了地形、气候等外在条件对测量的准确性和图像品质的干扰，保证了系统的准确性和图像品质。
3 无人机航测弊端及发展现状
3.1 无人机航测弊端
无人机航空技术在技术上有着诸多优势，但至今仍存在一些问题。无人机的飞行品质受外部因素的影响，例如：测量区域的海拔、天气状况、拍摄时间、图像是否有重叠，线路的设置不够合理使得产品的品质效果不佳等。测绘工作者应根据气候条件，准确地测量海拔，并预先确定航向，并对摄影线路进行多次试验，以确定最佳路线。最后，为确保无人机飞行的品质，需要相关的测控人员定期对其进行检测。
3.2 无人机航测发展现状
无人机的飞行技术是以航空为动力，由专业人士进行遥控，不需要大量人工参与，成本相对较低，可以在许多行业中使用。它在空中数据采集方面有着巨大的优势，除工程测量方面的应用外在其它领域也有很大的发展空间，例如在灾害救援、交通规划等方面。与其它航空技术相比，无人机测控技术具有无可比拟的优越性，因此，在某些危险的任务中，无人机测控技术也被广泛应用。
4 无人机航测主要辅助技术的应用分析
4.1 多媒体技术的合理应用
在实际测绘中，利用多媒体技术，计算机进行高效率的仿真，将地形、地貌、地籍等特征元素投影到电脑上，既能有效地获取各种测绘资料，又能极大地减少传统测绘人员的工作负担。通过不断更新技术，可以有效地克服传统测绘技术的缺陷，改善和提升测绘符号、数字和产品线条、文字资料等，更能确保对各种图形的清晰把握，有利于工作的高效进行。
4.2 信息化技术的合理应用
现代数字化技术在测绘产品中的运用，使得大尺度地图的绘制需要更高的操作水准。若该产品包含了信息技术，则可以利用现代数码技术进行自动调整与修正，使所需的绘图能够在最短的时间内完成，减少了对影像的修正，并对测试数据中的错误进行了修正，提高了产品的质量。同时，在具体的使用、维护和更新方面，也能快速的提升工作效率。
4.3 图像处理技术的合理应用
利用电脑技术进行无人机测量，可以最大限度地满足用户的要求。根据顾客的需求，对图形进行有针对性地拼接和适当的放大，可以有效地处理各种产品的资料，改善产品的品质，确保生产需要。此外，正确运用图形处理技术，使地形图在实际工程中的可操作性得到提高，同时也使工程过程更加简单，显著增加了使用人数，增加了经济效益。
4.4 测绘生产技术的合理应用
在当今信息技术飞速发展的今天，利用无人机技术，充分体现了测绘成果的科学化、规范化和自动化。用户可以利用无人机精确地绘制出真实的地貌图，包括合理利用、统一规划、合理规划道路网等。总之，合理地运用数字化技术对测绘结果进行统计、汇总和叠加。经过分析，最终获得了最理想的结果，并在电脑上进行了合理的显示。使用者可以根据自己的实际需要，对各种规划、设计进行分析，比较各种方案，选出最适合自己的。
4.5 数字化技术的合理应用
相对于传统的测绘技术，无人机的精度有了长足的提高。合理使用无人机，极大地提高了测量精度和可操作性。在数据的特定处理中，可以有效地降低视距型、展点型、定向型等误差，确保了外业测量的精度。在实际工作中，合理运用现代化的无人机绘图技术，可以缩短作业时间、减轻作业工人的劳动强度和节约成本，大大提高了企业的生产效率，提高了企业的经济效益。
5 无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测绘中的应用
5.1飞行方案的制定与地面控制测量
各矿区的地表形态有很大的差别，因此所得的地表形态图像清晰度也有很大差别。为避免或降低航空遥感图像中的地物对遥感图像的精度造成的干扰，需要在实施飞行作业前对观测区进行实地考察，并对观测区内的地形地质情况进行细致的分区，如果观测区内存在明显的地形地质差异，则应按照其特点将观测区内划分为多个飞行子区，并据此制订相应的飞行计划。在实地考察的基础上，制定出一份航飞计划，并将无人机的飞行高度、划分的子块、航线数量、无人机航向等都清晰地标记在设计地图上。无人机的精确飞行需要对其进行地面的控制和观测，所以应根据现场调查的成果，在该地区范围之内设置相应的象控点，其设置的基本原理是根据平高控制点在地区四个角落里设置，并在各子区图像组合部分设置相应数目的象控点，以方便各子区图像的拼装。
5.2空三加密测量
在完整的像控点布置之后，根据航测计划，对绘制的地区进行航拍图像的资料的收集，并根据所确定的路线，以侧向重合性和航向重合性来进行飞行。然而，在进行图像资料的收集工作时，因为矿区的地貌差异比较大，以及植物的遮挡等问题，造成了绘制区域范围的一些地区不能得到对应的图像资料，从而造成图像资料中的“留白”，影响了无人机航测技术的测量准确性。要想解决以上问题，需要进行空三加密测量流程,该方法是以航拍影像数据中的方位元素进行准确预算为基础剔除干扰因素的方法,可以有效的弥补因“留白"等问题而造成精度降低的缺陷。
5.3航线与像控点设置
根据相对固定的航迹，设计出无人机的航路，并对摄影影像进行定位。在工程实践中，控制点一般都是以区域网格方法为基础，以首条和末条航线为例，其分布基数一般小于8。详细的控制点布局还必须根据所绘地区的基本地貌特点，若所绘地区为微丘陵地貌，绘制基线最多可达12条，最大可达17条。另外，在不违背已有航线布局的前提下，在设置无人机航测影像采集点时，避免出现不清楚的控制点，采集结果不理想，工作人员需要关注一些相似的地点，因为控制对象易于选取，所以可以将其作为一个高程。在局部检测中，可以采取分段拟合的方法。其基本方法是确保采集到的影像十分清楚，并且能够清楚地分辨出物体的交叉点和顶点。
5.4布测控制点
在测绘工作中，无人机布设的控制点是关键。虽然无人机测控技术在测绘工作中有着其它常规航空技术无法比拟的优越性，但是由于天气、高度和航线设置的合理性，无人机的测量质量受到了极大地限制。所以，有关的测量员要注意这个问题，在进行测量之前，要对无人机进行布测。在此基础上，将测量目标的难度和道路情况结合起来，以精确地确定出控制点的具体位置和数目。同时，为确保 GPS网络的精度不超过2米，确保 GPS网络的正常工作，可以很好地保证数据的精度。
5.5测区影像数据的全面采集
在测区图像资料采集阶段，制图人员要对无人机航测系统的功能进行检验，包括航向定位、信号收发等。在所有的准备工作结束后，将无人机的航向、高度、速度等信息输入到 ALtizure等软件中，并按照地图的要求进行空中三角和相片控制。同时结合 POS技术对无人机的飞行状态进行连续感知，有效地解决了无人机航测技术中存在的姿态稳定性差、图像旋转角度大等技术问题，利用该技术进行测量点的三维坐标测量。在空中三角测量阶段，根据已有的地面控制点的信息，对各个控制点进行加密，在飞行过程中，无人机测控系统代替人工自动采集图像数据，完成运算；工作人员在系统中输入节点，并与测量模型相连，可以实时采集到各个加密点的位置、高度等信息，满足了大比例尺地图的绘制要求。同时，在空中三角测量过程中，以绝对和相对位置的精确度为重点，如：在1∶1000的大比例尺地图上，对坡面方向点残差的平面误差小于0.25毫米，对高程偏差小于0.25米。在摄影测量过程中，将无人机航测和 GPS系统相结合，将野外采集到的立体图像和航空图像资料相结合，得到了各个控制点的立体坐标，并能精确地描述各个控制点之间的位置关系。
5.6航测数据处理
在航测数据的加工部分，工作人员事先将采集到的航空测量图像进行分类，每一组中必须有6幅以上的相片，同时将航空摄影和野外观测结果录入到该模式中。从这些图像中，选择出高精确度的影像，并对其进行了处理。然后，利用航空测量软件，对已引入的航空数据进行空三加密，生成点云数据，生成 DEM。空三密码技术是利用图像的几何特性和坐标，对具有侧向性和侧向性的图像进行校正，得到了相应的加密数据。点云资料产生是利用密集匹配技术对受干扰的资料进行密集匹配、镶嵌和均匀处理，从而获得密集的点云资料。DEM产生是根据空间三次测量结果获得的核线效应，通过将特征点等信息导入到三角网格中，对三角网格的高度进行插值，从而产生 DEM资料。DOM的产生是利用逆向解法和双线性插值法对测量的资料进行差分校正和再取样，从而获得马赛克图像，形成一个标准的图像。
5.7大比例尺地形图绘制
在大尺度地图制作阶段，工作人员利用 Arc GIS等软件将从内业资料加工过程中获得的 DOM等资料引入到软件中，从而建立起立体的三维建模。通过模型的综合，对数据的特性和地形的特性进行了分析，并对其进行了有选择的修改，然后将其输出到实际的射象图像和实际的3D模型，利用计算机辅助设计软件，自动产生 CAD图形，并可实现图形制作。
参考文献
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