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摘要：探讨海岛海岸带测量过程中无人机航测技术的运用，首先阐述该技术结构与原理，了解海岛海岸带测量工作发展现状，随之从飞行设计和航空摄影、空三加密和数据采集、像控点和检查点测量、外业调绘等六个方面，总结无人机航测技术运用的方法，凭借这一项先进技术提高海岛海岸带测量水平。
关键词：无人机航测技术;海岛海岸带测量;海洋经济;地理空间信息
海岛和海岸带地区由于受到人为因素和自然环境的共同影响，外部形态变化日新月异，地理空间信息的应用需求巨大。然而传统船载作业以及人工实地测量方式效率低、强度大、危险系数高，已不能满足现代业务的需求;基于卫星遥感和载人飞机的航测手段使用限制较多、成本较高。如何在保证测量精度的同时寻找既高效又安全的测绘方法已成为海岛海岸带测量领域的一项重要课题。随着无人机技术发展成熟，一种基于无人机平台的航空摄影测量手段具有操作简单、机动性强、成本低廉，以及更高地安全性和灵活性使其被广泛应用于测绘领域。
一、无人机航测技术构成和原理
无人机航测技术集成了高空拍摄、遥控遥测、导航定位、视频影像微波传输和计算机影像信息处理等新型应用技术，由无人机（遥感设备、数传电台、自动驾驶仪）、地面站（地面站控制软件、航线规划软件）以及野外保障装备及附属设施构成。其原理是以无人机为飞行平台，使用机载遥感设备获取低空高分辨率影像资料，再通过内业数字测图软件按照精度要求经一系列自动化处理绘制地形图，还可生成数字高程模型、数字正射影像、三维场景等多样化数字产品[1]。
其主要包括飞行设计、航空摄影、像控点和检查点测量、空三加密、外业调绘、数据采集与编辑、精度检查、数字产品制作。作业采用的无人机型号为HY-6R，参数如表1。调查的主要步骤包括：（1）确定任务区域;（2）准确规划航线;（3）采用RTK对测量区域四个角点进行打点控制，并标注醒目的标注;（4）飞行前安全检查;（5）按航线安全飞行并安全降落;（6）整理数据，上传成图。
二、海岛海岸监测现状
海岛海岸带地形测绘的主要内容包括近海陆地、干出滩、海岸线和岛礁，该区域水浅礁多、滩长泥淤，受潮汐和海况影响大，是海洋测绘中的困难区域，目前的主要测量手段包括常规实地测量、卫星遥感、航空遥感和低空无人机遥感。虽然实地测量精度高，但费时费力，已较少大面积使用;随着海岛海岸带地区对现势性和精度要求越来越高，现有卫星遥感和航空遥感等手段已难以满足[2]。近年来低空无人机遥感系统日趋成熟并在国土和海洋测绘中逐渐应用，成为卫星遥感与载人航空遥感的有力补充。
三、海岛海岸带测量中无人机航测技术的应用
（一）飞行设计和航空摄影
综合考虑测区海岸线走向、形状等因素，根据规范及成图比例尺要求，设置航线间隔和拍照曝光间隔。确保测区全覆盖并保证影像的连接性，利用航飞控制软件 eMotion2 制定测区飞行计划，测区最终划分为6个飞行架次，飞行高度约160m，飞行总时间为3h42min，飞行面积约65.3km2，获取航空影像 1378张，所摄影像色彩均匀清晰，无云影遮挡，色调正常，反差适中，满足设计要求[3]。
（二）像控点和检查点测量
像控点的布设采用区域网布设且均能有效控制成图范围，航向方向按照4-5条基线，旁向方向逐条航线进行布设，选刺执行CH/Z3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》。为检测后期成图精度及空三加密的使用，区域网内的检查点个数不少于两个。像控点和检查点采用江苏CORS 实时测量，采用 GPS 拟合高程。测量前对测区内已知控制点进行联测并检核，以保证像控点测量的正确性。
（三）空三加密和数据采集
空三加密和数据采集利用 Post Flight Terra 3D软件完成，该软件是一个由Pix4D驱动的全自动3D处理桌面软件，可对影像进行全自动处理，野外初始化数据检查后（重叠控制和低分辨率投影），可生成高质量、空间参照格式的二维和三维图像，影像处理后可以得到 4D产品 DEM[4]、DOM、DLG、DSM 数据。
（四）外业调绘
外业调绘是根据所摄影像制成的放大工作底图进行实地调查测绘，主要是补测影像上没有的地物地貌、屋檐改正、高程点补测、实地调查和注记地理名称、检测内业采集的数学精度等。高程点在测区内要均匀分布，像控点也可充当高程点，平均每幅1：2000比例尺的标准图幅里要有10-15个外业高程点[5]。
（五）数字产品制作
结合调绘资料、碎部点数据、补测数据进行内业编辑，采用南方CASS7.0成图软件进行地形图编绘。图幅切边前注意处理范围线和接边处的地物、地貌，避免图幅切边引起数据丢失，确保最终成果满足出图的需要。
（六）精度检查
选本次作业中的11个检查点，将空三加密的成果和外业采用 RTK 测量成果进行比较，检查点的平面坐标中误差为±0.196m，高程中误差为±0.305m，均达到区域网空三加密的精度要求。选取图上电杆、房屋拐角、道路交叉点等明显地物点，将外业实测的坐标和外业调绘改正的坐标进行对比，电杆、道路的平面精度较好，房屋的平面精度较差，所有地物的高程精度相对于平面精度略低，但都符合海洋工程地形测量规范的要求。
结束语：
无人机航测技术目前在海岛海岸带测量中是常见的技术手段，采用HY-6R型无人机，掌握其在实际测量中的优势，从而总结测量的可行经验。另外，采用无人机航测技术，也是推动海島海岸带测量进步与创新的关键性举措，使得测量工作正式进入到大数据与信息化时代，保证航测采集数据准确性，为海岛海岸带的一系列工作提供数据支持。
参考文献：
[1]张恒.低空无人机航测在大比例尺地形测绘中的应用研究[J].低碳世界，2021，11（08）：78-79.
关键词：无人机航测技术;海岛海岸带测量;海洋经济;地理空间信息
海岛和海岸带地区由于受到人为因素和自然环境的共同影响，外部形态变化日新月异，地理空间信息的应用需求巨大。然而传统船载作业以及人工实地测量方式效率低、强度大、危险系数高，已不能满足现代业务的需求;基于卫星遥感和载人飞机的航测手段使用限制较多、成本较高。如何在保证测量精度的同时寻找既高效又安全的测绘方法已成为海岛海岸带测量领域的一项重要课题。随着无人机技术发展成熟，一种基于无人机平台的航空摄影测量手段具有操作简单、机动性强、成本低廉，以及更高地安全性和灵活性使其被广泛应用于测绘领域。
一、无人机航测技术构成和原理
无人机航测技术集成了高空拍摄、遥控遥测、导航定位、视频影像微波传输和计算机影像信息处理等新型应用技术，由无人机（遥感设备、数传电台、自动驾驶仪）、地面站（地面站控制软件、航线规划软件）以及野外保障装备及附属设施构成。其原理是以无人机为飞行平台，使用机载遥感设备获取低空高分辨率影像资料，再通过内业数字测图软件按照精度要求经一系列自动化处理绘制地形图，还可生成数字高程模型、数字正射影像、三维场景等多样化数字产品[1]。
其主要包括飞行设计、航空摄影、像控点和检查点测量、空三加密、外业调绘、数据采集与编辑、精度检查、数字产品制作。作业采用的无人机型号为HY-6R，参数如表1。调查的主要步骤包括：（1）确定任务区域;（2）准确规划航线;（3）采用RTK对测量区域四个角点进行打点控制，并标注醒目的标注;（4）飞行前安全检查;（5）按航线安全飞行并安全降落;（6）整理数据，上传成图。
二、海岛海岸监测现状
海岛海岸带地形测绘的主要内容包括近海陆地、干出滩、海岸线和岛礁，该区域水浅礁多、滩长泥淤，受潮汐和海况影响大，是海洋测绘中的困难区域，目前的主要测量手段包括常规实地测量、卫星遥感、航空遥感和低空无人机遥感。虽然实地测量精度高，但费时费力，已较少大面积使用;随着海岛海岸带地区对现势性和精度要求越来越高，现有卫星遥感和航空遥感等手段已难以满足[2]。近年来低空无人机遥感系统日趋成熟并在国土和海洋测绘中逐渐应用，成为卫星遥感与载人航空遥感的有力补充。
三、海岛海岸带测量中无人机航测技术的应用
（一）飞行设计和航空摄影
综合考虑测区海岸线走向、形状等因素，根据规范及成图比例尺要求，设置航线间隔和拍照曝光间隔。确保测区全覆盖并保证影像的连接性，利用航飞控制软件 eMotion2 制定测区飞行计划，测区最终划分为6个飞行架次，飞行高度约160m，飞行总时间为3h42min，飞行面积约65.3km2，获取航空影像 1378张，所摄影像色彩均匀清晰，无云影遮挡，色调正常，反差适中，满足设计要求[3]。
（二）像控点和检查点测量
像控点的布设采用区域网布设且均能有效控制成图范围，航向方向按照4-5条基线，旁向方向逐条航线进行布设，选刺执行CH/Z3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》。为检测后期成图精度及空三加密的使用，区域网内的检查点个数不少于两个。像控点和检查点采用江苏CORS 实时测量，采用 GPS 拟合高程。测量前对测区内已知控制点进行联测并检核，以保证像控点测量的正确性。
（三）空三加密和数据采集
空三加密和数据采集利用 Post Flight Terra 3D软件完成，该软件是一个由Pix4D驱动的全自动3D处理桌面软件，可对影像进行全自动处理，野外初始化数据检查后（重叠控制和低分辨率投影），可生成高质量、空间参照格式的二维和三维图像，影像处理后可以得到 4D产品 DEM[4]、DOM、DLG、DSM 数据。
（四）外业调绘
外业调绘是根据所摄影像制成的放大工作底图进行实地调查测绘，主要是补测影像上没有的地物地貌、屋檐改正、高程点补测、实地调查和注记地理名称、检测内业采集的数学精度等。高程点在测区内要均匀分布，像控点也可充当高程点，平均每幅1：2000比例尺的标准图幅里要有10-15个外业高程点[5]。
（五）数字产品制作
结合调绘资料、碎部点数据、补测数据进行内业编辑，采用南方CASS7.0成图软件进行地形图编绘。图幅切边前注意处理范围线和接边处的地物、地貌，避免图幅切边引起数据丢失，确保最终成果满足出图的需要。
（六）精度检查
选本次作业中的11个检查点，将空三加密的成果和外业采用 RTK 测量成果进行比较，检查点的平面坐标中误差为±0.196m，高程中误差为±0.305m，均达到区域网空三加密的精度要求。选取图上电杆、房屋拐角、道路交叉点等明显地物点，将外业实测的坐标和外业调绘改正的坐标进行对比，电杆、道路的平面精度较好，房屋的平面精度较差，所有地物的高程精度相对于平面精度略低，但都符合海洋工程地形测量规范的要求。
结束语：
无人机航测技术目前在海岛海岸带测量中是常见的技术手段，采用HY-6R型无人机，掌握其在实际测量中的优势，从而总结测量的可行经验。另外，采用无人机航测技术，也是推动海島海岸带测量进步与创新的关键性举措，使得测量工作正式进入到大数据与信息化时代，保证航测采集数据准确性，为海岛海岸带的一系列工作提供数据支持。
参考文献：
[1]张恒.低空无人机航测在大比例尺地形测绘中的应用研究[J].低碳世界，2021，11（08）：78-79.