大比例尺地形图测绘航摄制作与内业质量控制研究

摘 要：无人机的机动灵活性强，能够快速获取地面数据，是获取空间地理信息数据的有效手段，在许多行业得到广泛的应用。文章基于多旋翼无人机航摄系统的测量平台，通过数据采集和分析，并调用EPS地理信息工作站中的地形测量模块进行地形图的采集制作，阐述了地形图的制作流程、绘图技巧及其质量控制方法，对外业GPS实测数据与无人机制作的数据的精度进行了对比和分析。结果表明：基于多旋翼无人机平台的地形图采集制作，加快了内外业数据成图的一体化作业流程，为大比例尺地形图的测绘提供了新的手段;通过内业的质量控制手段和外业调绘可以有效地保证线划图的质量，改进了传统的作业方式，提高了工作效率。

关键词：多旋翼无人机;地形图;EPS;质量控制

引 言

地形图测绘是测绘工程建设中的一项重要工作[1]。传统大比例尺地形图的测绘方式由于所需要的步骤繁杂，受条件限制颇多，存在人力和物力投入大、项目周期长、成本耗费高等问题，使得工作效率低下，难以满足测绘工程项目建设过程中所要求的整体性及时效性。随着无人机技术的快速发展，无人机测量平台凭借其响应迅速、灵活性强、可快速获取地面数据的突出优势，大大地提高了工作效率，逐渐在测绘工程领域得到广泛的应用[2-6]。随着城市的不断更新与城市规模的扩大，1：500大比例尺地形图由于其位置要求精度较高且地形地物表示详尽，已广泛应用到城市规划、建设与管理等各项工作中，是规划、管理及建设过程中的基础资料。所以如何快速高效地生产大比例尺地形图，为城市的规划管理工作提供详实的基础资料，是当今亟需解决的问题[7-10]。

无人机的兴起为城市基础资料的获取提供了新的手段[11]。邓学锋等通过以无人机作为低空遥感平台，自主研制了一种三轴稳定云台装置，使无人机获得的影像能够满足大比例尺地形图测绘的规范要求[12];谢建春等通过在外业采用实时动态差分等技术实现了利用低空无人机航摄系统制作1：500比例尺的DOM、DEM[13];林蔚凯介绍了无人机航测系统在丘陵地区测绘地形图的应用[14];张久龙等以固定翼无人机航摄平台为基础，通过实地采集的检查点与空三加密结果的比较，分析了无人机航测系统在农村地籍测量中应用的可行性[15];李津岭等以实际工作为依据，介绍了1：10000比例尺地形图航摄的内业质量控制方法[16]。在1：500大比例尺地形图航测的内业质量控制方面，国内学者少有具体介绍，文章以多旋翼无人机航摄平台为基础，通过实地的飞行数据采集，使用地理信息工作站EPS的地形测量模块进行数字线划图的采集及制作，对内业制作过程中如何保证规范化数据采集、控制成图精度，以及有效地进行质量控制等做出了详细阐述，并通过实际生产成果数据进行精度评价：测量成果满足测量精度要求，使用无人机航测技术可有效地提高生产效率，缩短作业周期，从而为地形图快速进行生产与更新提供技术支持。

1　项目概述

1.1　测区概况

研究区选取面积约为1.3km2的范围，如图1所示。研究区内包括房屋、道路、耕地、草地、林地等地物地貌对象。

1.2　飞行平台选择

多旋翼无人机相对于固定翼无人机来讲，因其自身重量轻、体积小，具有很强的机动性和适应性，且操控简便，不需要跑道便可垂直起降，适合多平台、多空间使用[10]。