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摘 要：无人机摄影测量在各个领域中都有所应用，例如水利工程、公路等工程的建设中，采用无人摄影测量技术可以令测量结果变得更加准确，同时还能有效的降低工作人员的数量等，可以说这是未来的一个重要发展趋势，所以在当前的工作中我们更加应该重视起这方面的问题，重点介绍了无人机摄影测量在铁路建设中的应用，希望对今后的工作有所帮助，更好的发展这项技术。
关键词：无人机；摄影测量；铁路；应用
摄影测量与遥感在国际摄影测量与遥感协会ISPRS给的定义为：摄影测量与遥感是从非接触成像和其他传感器系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。其中，摄影测量侧重于几何信息的提取，遥感侧重于物理信息的提取。摄影测量发展至今经历了模拟、解析、数字摄影测量三个阶段。无论是模拟还是解析摄影测量，都依赖于精密的光、机仪器，由人工进行操作。数字摄影测量利用计算机进行数字影像相关实现自动化测绘。数字摄影测量不仅仅将传统摄影测量仪器各种功能全部计算机化，以提高工效、降低对作业员的要求，而且正在不断地扩充摄影测量的功能。一些高精端技术的成熟，与航空摄影的紧密结合，形成了多种航空摄影新技术。
1 无人机摄影测量技术的特点
无人机摄影测量是一项具有广阔发展空间的技术，这一技术具有较多明显的优势，在工作时通常都采用低空飞行的方式，因为这种方式不会受到气候的影响，在操作方面更加便利，所测得的测量结果也更加准确。所以当前的工作中，这不但是在铁路中较为常见的一种测量技术，在其他的领域中特发挥着不可或缺的作用。本文重点介绍了无人机摄影测量技术，希望对相关的操作人员提供重要的帮助，为今后铁路的发展提供必不可少的帮助。
除了文中提到的操作简便以及运输便利的特点外，无人机摄影测量技术在其他方面也具有一定的优越性。首先，具有稳定与安全性的特点。在铁路运输的过程中，使用无人机可以对联调联试以及动态检测方面起到重要的作用，通过低空航拍的方式将安全系数提升到最高，这样一来，在区域内就可以进行正常的要素采集，对区域内的地形做到了如指掌，另外在控制测量以及外业调绘中也可以发挥其特有的优势。
另外一方面，在精度上，无人机摄影测量也能发挥其优越性。一般的航空摄影技术在精准度上并不明显，只能达到1m左右的精度，但是无人机就有所不同了，这是一种采用低空飞行的摄影测量方式，通常飞行的高度在500m以上，但是不会超过800m，可以将精度控制在0.1m至0.5m之间，是传统精度的二分之一，因此，对于铁路建设起到了重要的作用，可以说是具有十分重要的价值。
2 无人机摄影测量的作业流程
无人机摄影测量通常采用的都是低空飞行，所有在铁路中所测得的数据都是通过无人机才能实现的，这是一种以pos数据为基础进行快速拼接的技术，整个摄影测量过程中，需要涉及较多的步骤，例如空三解算与立体像对的建立，还有数字线划图生产等内容，只有对上述的各个环节具有深入的了解，才能更好的应用在铁路建设中。
2.1 无人机低空摄影测量
在进行低空摄影测量的过程中，需要做好充足的准备工作，例如对航飞范围的确定、对高度的测量以及选择合适的航飞地点等，不同的铁路项目对于上述的这些要求都具有一定的差异，所选择的相机类型也具有一定的要求，只有这些基础性的要求得到满足，那么才能获得更加准确的测量结果。以铁路工程为例，整个低空飞行的高度控制在60m左右，并且选择尼康某型号的相机进行拍摄测量，无人机的起飞方式为弹射，最终采取伞降落到地面，在起飞前，先确定了起飞的具体位置，一定要保证开阔与平坦，整个航飞为6个架次，并且有4条航带，整个航向重叠达到85%以上，旁向重叠也基本上可以达到45%，符合在低空摄影测量中对于摄影相片重叠度的相关规定。
2.2 影像的快速拼接
在进行无人机摄影测量的过程中，航天远景软件的主要作用是以pos数据为基础，将相机的焦距、像素以及同名点进行自动提取以及匹配，这样可以达到空三平差解算的要求，并且在此基础上形成了一个约2m的格网，通过不断的微分纠正，可以对整个区域内的数字进行有效的调节，最终形成正摄影像图，这一过程中的主要作用还在于可以将区域中所获取的粗略的数据作为基础，为野外像控点布设提供重要的帮助，为后续的步骤打下了重要的基础。
2.3 像控点布设及测量
像控点是立体测图的基础，决定了整个测区测量成果的精度，利用CORS系统采用RTK进行控制点的测量。像片控制点布设在目标影像应清晰，易于判刺和立体量测的线状地物交点、明显地物拐点，4～6基线进行像控点的测量。
2.4 空三解算及立体像对建立
空三加密是无人机影像处理的关键，也是整个处理流程中的难点，对后续成果的精度有直接影响。无人机影像像幅小、数量多，且由于无人机飞行受外界条件影响，航向和姿态角的偏差较大，采用传统的加密软件无法满足精度的要求。实际作业采用的航天远景DATMatrix系统是专门针对无人机影像的特点而开发的无人机影像快速处理模块。整个项目区分成12个区域进行空中三角解算，作业自由网解算连接点上下视差保持在1个像素以内（4.88μm），模型连接较差达到规范要求。控制点、检查点均在立体观测下准确量测。加密运算结果平面精度为0.6m，高程精度为0.5m，完全可以达到项目区1：2000要求。空三加密完成后通过软件的自动建立立体像对。
2.5 数字线划图生产
数字线划图作业范围为铁轨延伸出去各50米，在建立的立体像对的基础上，检测立体像对的定向精度、模型视差，不满足精度要求需要重新去空三加密去修改。作业人员根据立体影像上地物的形状、大小、色调等通过航天远景采集软件进行采集平面、高程、水系、交通、管线等地形要素的空间坐标、属性和几何信息。测绘等高线、高程点时用测标切准模型描绘，有植被覆盖的地表加植被高度改正。在整个测区采集了312个明显地物进行了精度统计，其中平面位置中误差为0.37m，高程中误差为0.42m，满足铁路发证1：2000的地形图规范要求。
结束语
综上所述，无人机在进行低空摄影的过程中，可以获得更加精准的数据。并且在立体的大环境下建立起一个数字线划图，同时与外界作业相结合，由此令精确度变得更加精准，将其应用在铁路建设中具有十分重要的现实意义，随着我国铁路建设规模的不断壮大，可以有效的降低外业所带来的劳动强度，同时为野外作业提供了重要的安全保障。
参考文献
[1]史占军，于志忠，郭志强.无人机摄影测量在1：2000地形图的应用[J].吉林地质，2011，3
[2]吕志伸.无人机航空摄影在农村集体土地登记确权发证工作中的应用[J].科技传播，2013，6
[3]李振.铁路用地地籍调查技术方案的探讨[J].甘肃科技，2011，4.
关键词：无人机；摄影测量；铁路；应用
摄影测量与遥感在国际摄影测量与遥感协会ISPRS给的定义为：摄影测量与遥感是从非接触成像和其他传感器系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。其中，摄影测量侧重于几何信息的提取，遥感侧重于物理信息的提取。摄影测量发展至今经历了模拟、解析、数字摄影测量三个阶段。无论是模拟还是解析摄影测量，都依赖于精密的光、机仪器，由人工进行操作。数字摄影测量利用计算机进行数字影像相关实现自动化测绘。数字摄影测量不仅仅将传统摄影测量仪器各种功能全部计算机化，以提高工效、降低对作业员的要求，而且正在不断地扩充摄影测量的功能。一些高精端技术的成熟，与航空摄影的紧密结合，形成了多种航空摄影新技术。
1 无人机摄影测量技术的特点
无人机摄影测量是一项具有广阔发展空间的技术，这一技术具有较多明显的优势，在工作时通常都采用低空飞行的方式，因为这种方式不会受到气候的影响，在操作方面更加便利，所测得的测量结果也更加准确。所以当前的工作中，这不但是在铁路中较为常见的一种测量技术，在其他的领域中特发挥着不可或缺的作用。本文重点介绍了无人机摄影测量技术，希望对相关的操作人员提供重要的帮助，为今后铁路的发展提供必不可少的帮助。
除了文中提到的操作简便以及运输便利的特点外，无人机摄影测量技术在其他方面也具有一定的优越性。首先，具有稳定与安全性的特点。在铁路运输的过程中，使用无人机可以对联调联试以及动态检测方面起到重要的作用，通过低空航拍的方式将安全系数提升到最高，这样一来，在区域内就可以进行正常的要素采集，对区域内的地形做到了如指掌，另外在控制测量以及外业调绘中也可以发挥其特有的优势。
另外一方面，在精度上，无人机摄影测量也能发挥其优越性。一般的航空摄影技术在精准度上并不明显，只能达到1m左右的精度，但是无人机就有所不同了，这是一种采用低空飞行的摄影测量方式，通常飞行的高度在500m以上，但是不会超过800m，可以将精度控制在0.1m至0.5m之间，是传统精度的二分之一，因此，对于铁路建设起到了重要的作用，可以说是具有十分重要的价值。
2 无人机摄影测量的作业流程
无人机摄影测量通常采用的都是低空飞行，所有在铁路中所测得的数据都是通过无人机才能实现的，这是一种以pos数据为基础进行快速拼接的技术，整个摄影测量过程中，需要涉及较多的步骤，例如空三解算与立体像对的建立，还有数字线划图生产等内容，只有对上述的各个环节具有深入的了解，才能更好的应用在铁路建设中。
2.1 无人机低空摄影测量
在进行低空摄影测量的过程中，需要做好充足的准备工作，例如对航飞范围的确定、对高度的测量以及选择合适的航飞地点等，不同的铁路项目对于上述的这些要求都具有一定的差异，所选择的相机类型也具有一定的要求，只有这些基础性的要求得到满足，那么才能获得更加准确的测量结果。以铁路工程为例，整个低空飞行的高度控制在60m左右，并且选择尼康某型号的相机进行拍摄测量，无人机的起飞方式为弹射，最终采取伞降落到地面，在起飞前，先确定了起飞的具体位置，一定要保证开阔与平坦，整个航飞为6个架次，并且有4条航带，整个航向重叠达到85%以上，旁向重叠也基本上可以达到45%，符合在低空摄影测量中对于摄影相片重叠度的相关规定。
2.2 影像的快速拼接
在进行无人机摄影测量的过程中，航天远景软件的主要作用是以pos数据为基础，将相机的焦距、像素以及同名点进行自动提取以及匹配，这样可以达到空三平差解算的要求，并且在此基础上形成了一个约2m的格网，通过不断的微分纠正，可以对整个区域内的数字进行有效的调节，最终形成正摄影像图，这一过程中的主要作用还在于可以将区域中所获取的粗略的数据作为基础，为野外像控点布设提供重要的帮助，为后续的步骤打下了重要的基础。
2.3 像控点布设及测量
像控点是立体测图的基础，决定了整个测区测量成果的精度，利用CORS系统采用RTK进行控制点的测量。像片控制点布设在目标影像应清晰，易于判刺和立体量测的线状地物交点、明显地物拐点，4～6基线进行像控点的测量。
2.4 空三解算及立体像对建立
空三加密是无人机影像处理的关键，也是整个处理流程中的难点，对后续成果的精度有直接影响。无人机影像像幅小、数量多，且由于无人机飞行受外界条件影响，航向和姿态角的偏差较大，采用传统的加密软件无法满足精度的要求。实际作业采用的航天远景DATMatrix系统是专门针对无人机影像的特点而开发的无人机影像快速处理模块。整个项目区分成12个区域进行空中三角解算，作业自由网解算连接点上下视差保持在1个像素以内（4.88μm），模型连接较差达到规范要求。控制点、检查点均在立体观测下准确量测。加密运算结果平面精度为0.6m，高程精度为0.5m，完全可以达到项目区1：2000要求。空三加密完成后通过软件的自动建立立体像对。
2.5 数字线划图生产
数字线划图作业范围为铁轨延伸出去各50米，在建立的立体像对的基础上，检测立体像对的定向精度、模型视差，不满足精度要求需要重新去空三加密去修改。作业人员根据立体影像上地物的形状、大小、色调等通过航天远景采集软件进行采集平面、高程、水系、交通、管线等地形要素的空间坐标、属性和几何信息。测绘等高线、高程点时用测标切准模型描绘，有植被覆盖的地表加植被高度改正。在整个测区采集了312个明显地物进行了精度统计，其中平面位置中误差为0.37m，高程中误差为0.42m，满足铁路发证1：2000的地形图规范要求。
结束语
综上所述，无人机在进行低空摄影的过程中，可以获得更加精准的数据。并且在立体的大环境下建立起一个数字线划图，同时与外界作业相结合，由此令精确度变得更加精准，将其应用在铁路建设中具有十分重要的现实意义，随着我国铁路建设规模的不断壮大，可以有效的降低外业所带来的劳动强度，同时为野外作业提供了重要的安全保障。
参考文献
[1]史占军，于志忠，郭志强.无人机摄影测量在1：2000地形图的应用[J].吉林地质，2011，3
[2]吕志伸.无人机航空摄影在农村集体土地登记确权发证工作中的应用[J].科技传播，2013，6
[3]李振.铁路用地地籍调查技术方案的探讨[J].甘肃科技，2011，4.