近年来，无人机技术发展迅速，固定翼及多旋翼品种越来越多，飞行性能及载荷能力不断增加，为无人机在高精度要求的测绘领域应用奠定了基础；同时，随着摄影测量相关软件的不断研发和升级，数据处理的自动化程度也越来越高，为工程测绘人员利用无人机航摄测绘和提取多种成果提供了便利条件。

无人机测绘具有如下特点：（1）响应快速。无人机航测通常低空飞行，空域申请便利。对起降场地的要求低，可通过一段较为平整的路面，甚至是非硬化场地实现起降。操作简单、运输便利，可迅速到达现场进行作业。因此，无人机测绘可以实现多环境下的快速响应。（2）自动化程度高。无人机集成有GPS/IMU，可自动设计飞行路线，自动导航并记录POS数据；无人机内业处理软件可自动拼接拍摄图像、自动进行空中三测量，并能够迅速生成DEM、DOM、3D点云等。（3）测绘面积大。根据任务要求每天可获取数平方公里至数十平方公里的航测数据［1］。

现阶段，无人机技术及配套影像处理软件获得了较大进步，固定翼无人机大比例尺测图、多旋翼无人机倾斜摄影测量等技术得到较大程度应

收稿日期：2018-01-09。

作者简介：董升（1981—），男，山东潍坊人，工程师。用，很多单位将固定翼无人机测图（或辅助测图）精度提高至满足1∶1 000比例尺甚至1∶500比例尺测图标准［2］。应用无人机进行测绘或辅助测绘，解决了传统作业方式下全野外测图的工作量大、人员成本高、作业速度慢、信息不全面等问题，能有效减轻劳动强度，提高工作效率，但是，无人机测图也存在因植被遮挡等原因带来的局限性，因此，需要与传统全野外测图相结合。

本文基于门头沟瓜草地生态园1∶2 000地形测图项目实践，探索无人机辅助工程测图的具体应用，将无人机测图方式与传统工程测图方式相结合，寻求工程测量人员更易学习和接受的数据处理和成图方法，同时解决植被覆盖区域无人机测图受限的问题。

二是向基层放权，减少审批环节和流程。从由省业务主管部门会同省财政部门直接审批项目，改为尽可能下放给市县或用款单位自行审批具体项目。省级主管部门实行“大专项+任务清单”管理模式，采取因素法切块分配资金，负责科学制定并批复下达“任务清单”；省财政部门根据主管部门报送的资金分配方案下达资金和绩效目标。确需保留由省级审批具体项目的资金，从省业务主管部门会同省财政部门联合审批，改为省主管部门单独自主办理。

1 无人机航拍

此次测图工作包括两部分区域：瓜草地生态园区和附近带状道路区域。瓜草地生态园区，面积约0.2 km2，海拔高度约430～530 m；带状道路区域，长度约3.5 km，宽度为道路两侧各50 m，海拔高度约490～660 m，两片区域有一定间隔，可分两部分进行航拍。

随着放开市场准入、减税降费、推动产权保护等多项激发民间投资活力政策的逐步落实，全省民间投资始终保持良好的增长态势。1-10月，全省民间投资同比增长16.9%，增速较1-9月提高2.1个百分点，较去年同期提高5.1个百分点，对固定资产投资的贡献率达57.3%，贡献率较1-9月提高5.1个百分点。

本项目选用了EBee小型固定翼无人机进行航拍，如图1。起飞前，根据测绘区域范围、地形起伏、地面覆盖及分辨率、图像重叠度等采用eMotion2软件进行航线规划：飞行路线、飞行高度和飞行架次等，如图2。

  

图1 EBee小型固定翼无人机Fig.1 EBee small fixed wing UAV

  

图2 eMotion2航线规划Fig.2 Route planning by eMotion2 software

根据工程内容确定：生态园区飞行一个架次，拍摄区域约1 km2，道路带状图区域飞行四个架次，拍摄区域约4 km2，飞行高度约740～940 m，地面分辨率0.09～0.13 m，成像清晰。

为保证无人机航测精度，在航飞之前，全测区进行像控点布设。像控点平面坐标采用北京市地方坐标系统，根据北京市城市网络RTK测定，为防止出现因网络信号问题带来的粗差，解算完成后，采用GPS-RTK方式对各点平面精度进行了检核，平面坐标差值均小于5 cm，满足工程需要；像控点高程系统采用北京市地方高程系统，以四等水准方式测定。共测定平高点28个，其中13个点用于空三测量，其余点用作精度检查。

CASS软件是基于AutoCAD环境下开发的专业工程测图软件，可对等高线进行三次B样条拟合，使等高线满足精度的同时，能够更加美观。利用CASS采编高质量地形图的具体步骤：

2 数据处理机及DOM、DSM（DEM）辅助成图

航片内业处理采用随机配置软件PostFlight Terra3D，本次工程中EBee无人机航摄时获取的像主点坐标是WGS84坐标系统下的坐标，软件系统中坐标系选项无法完成WGS84坐标到北京市地方坐标的投影转换，因此，只能采用“任意坐标系”进行转换，输出具有北京市地方坐标和高程的DOM和DSM。

仿真使用的导线型号为LGJ-210/50，导线直径为20.38 mm，导线密度为2811 kg/m3，冰的密度取值0.6×103 kg/m3。

本项目时值夏季，区域内植被较为茂盛，地面点遮挡严重。由于需要修正的地面点较多，因此，利用传统的CASS叠加DOM方式提取地物点、利用DSM生成的点云数据提取高程点、结合传统测图方法将野外数据替换到植被茂盛区域的技术路线，解决自动处理软件中所不能解决的阴影和树高等现实问题。

2.1.1 管理人员素质。我国内部控制制度提出时间不是很长，内部控制制度的建设还属于进行时。企业内部控制管理人员需要具有经济、财务、管理等各方面的综合素质，相比之下，我国企业中内部控制管理人员综合素质还不能达到企业标准[10]。

2.1 DOM应用

Terra3D处理完成的DOM可以在CASS中以插入“光栅图像参照”的方式导入dwg文件，图像定位可以利用QGIS（ARCGIS）软件中读取的对角点坐标，将图像放大、缩小、平移或旋转，对齐到正确的点位，也可以利用CASS中展绘的像控点（北京市地方坐标系）与DOM中的像控点进行对齐。

通过CASS中展绘像控点位与对齐的DOM中的全部点位对比，可以发现，所有点位偏差均小于A3纸张宽度的1/2（15 cm），因此，可以推断，在此DOM上直接提取地物点坐标，精度可达0.15 m，满足《1：500、1：1 000、1：2 000外业数字测图技术规程》（GBT14912-2005）对地物点平面位置精度的要求。

  

图3 DOM中的像控点Fig.3 Photo-control point in DOM

在选取特征点的过程中，注意参照《1：500、1：1 000、1：2 000外业数字测图技术规程》（GBT14912-2005）。地形点间距一般应按照技术规程执行，地性线和断裂线应按其地形变化增大采点密度。

  

图4 矢量图编辑Fig.4 Vector image editing

地物采集应遵循下列原则：（1）由整体到局部、由精确到一般的测量原则，先将房屋、道路、水系、河流等主要地物勾绘出来，然后表示果园、菜地等一般地物。（2）对房屋、道路等精度要求较高的地物，可以将DOM放大后进行编辑，适当增加采点数量，尽量做到准确，注意后续对因采点太多造成的道路美观问题进行拟合处理；对于果园、菜地等精度要求一般的地物，可以不必放大，提高作业速度［3］。

2.2 DSM（DEM）应用

DSM在GlobalMapper可以得到多种编辑应用，也正是GlobalMapper软件的优点所在，可以进行DSM与DOM的叠加，生成立体模型;可以利用DSM生成等高线;也可以对DSM（DEM）、LAS点云等进行编辑和转换，支持多种格式文件输出，如：DXF点云等。

  

图5 DSM数据Fig.5 DSM data

  

图6 DSM叠加DOM形成3D效果Fig.6 Three dimensional effect of DSM and DOM superposition

  

图7 GlobalMapper自动生成等高线Fig.7 Contour map automatically generated by GlobalMapper

（1）在GlobalMapper中将.las点云（或DSM）导出为.dwg点云，利用AutoCAD工具中的特征提取功能，将全部点云提取生成.csv文件，然后转换为高程点.dat文件；此步骤中要注意，由Global-Mapper导出的.dwg最好不要超过50 MB，不然可能造成AutoCAD打开时内存不足，如果点云文件太大，最好用GlobalMapper按坐标分割区域，然后导出。另外，高版本AutoCAD提供插入点云文件功能，支持.xyz、.las、.fls等格式的点云文件，可以直接将此类文件插入图形中作为参照。

土地利用程度主要反映某一地区的土地利用程度、广度和深度，它不仅反映了土地利用中土地本身的自然属性，同时也反映了人类因素与自然环境因素的综合效应［10］。

2.3 DOM、DSM（DEM）辅助成图具体方法

像控点布设应满足以下条件：（1）像控点标识宜清晰可辨；（2）选择标志明显的自然地物设置像控点，以使目标影像清晰，容易判刺和立体量测；（3）像控点分布在测区中央的稳定位置，应远离测区边缘；（4）角点都要布设像控点。

由此划分出王家会站的高、中、低、枯水期。高水期为大于等于10.0 m3/s；中水期为0.910～10.0 m3/s；低水期为0.240～0.910 m3/s；枯水期为小于0.240 m3/s。

  

图8 DSM导出的点云Fig.8 Point-cloud extracted from DSM

  

图9 LAS点云Fig.9 Point-cloud in LAS format

可以发现，由DSM直接生成的等高线只能大致反映地势走向，不能满足工程测量对地形图的要求。在高程精度要求不高的情况下，通过利用ENVI、ERDAS等遥感软件对DSM进行滤波，然后再生成等高线的方式，会有大的改观。

（2）利用CASS生成等高线，将等高距调至1-2m，既能反映出地形变化情况，又便于后续特征点的选取。

（3）在CASS中叠加DOM、等高线、点云。

（4）标识出植被覆盖区域，此处区域不进行图上碎部点采集，需要进行野外实地测绘，以去除树高及树冠等遮挡。

为验证无人机辅助测图的精度，采用GPSRTK进行了实地采点检查，共检测地物点平面坐标50个、高程点47个。地物点点位中误差36.3 cm，高程点中误差39.0 cm。

从图4可以看出，在CASS中参照叠加的DOM提取地物、房屋及道路边线等还是非常方便的，提取过程中，可对具有房檐的房屋进行标注，实地调绘检查时，可依据实地情况确定是否进行房檐改正。

（6）对植被覆盖区域进行野外测绘，生成碎部点成果文件。

本文将专有知识成员定义为CPIKN中掌握专有知识的协同成员。协同成员pi是否为专有知识成员UKPi，本文使用布尔变量(pi,K)进行判定：如果协同成员pi是专有知识成员，则(pi,K)=1；反之(pi,K)=0。(pi,K)=0的判定规则如下：

（7）再次利用CASS（AutoCAD）工具中的特征提取功能，将取出的特征点进行编辑，生成.dat文件，将其与野外采集的碎部点.dat文件合并，生成完整的高程点.dat文件。

（8）采用完整的高程点.dat文件，利用CASS生成等高线。

取纹波电压为10 mV,输出电流为1 A,则滤波电容为833 μF。为了减小电容ESR对纹波的影响,充放电回路选择两个1 000 μF电解电容器并联[9]。

DOM地物提取与等高线绘制完成后，即可采用传统地形图测绘的方式对地形图进行编辑，结合实地调绘工作，形成满足工程需要的dwg格式数字化地形图。

  

图10 编辑后的地形图Fig.10 Edited topographic map

  

图11 编辑后的地形图Fig.11 Edited topographic map

3 精度检查

（5）利用全野外测图采集碎部点的思路，根据等高线显示的地形变化趋势，从点云中选取地面特征点（利用特征匹配方式提取到单独图层）［4］。对比DOM中植被色彩的变化，避免因树高引起的等高线趋势变化误认为是高程特征点区域。在不容易判别的区域，可以利用Global-Mapper中的三维模型对比检查，防止提取的特征点位置有误。

依据《1：500、1：1 000、1：2 000外业数字测图技术规程》要求，高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不应大于相应比例尺地形图基本等高距的1/3，困难地区放宽0.5倍。

从检测结果分析，无人机辅助测图的精度基本可以满足1：2 000比例尺测图的要求，但质量不高，影响精度的因素包括像控点测量、航测方法的设计、内业处理中刺点和校正的失误、对照DOM绘图的误差等等。

4 可改进提高之处

（1）由于小型无人机载荷受限，只能使用普通CCD相机（本项目中EBee使用了SonyWX卡片机），与传统的航摄相机相比，存在着镜头光学畸变和CCD面阵内畸变等误差，如有条件可使用重量较大、成像较好的单反相机［5］。

（2）EBee无人机机身采用泡沫制造，机体轻盈，容易产生风振，影响航片质量。对于体积和重量稍大、机身更为坚固的其它固定翼无人机，若能平稳飞行，效果可能更佳。

综上所述,在结直肠癌患者术后对其进行护理干预,可以显著提高患者的睡眠和生活质量水平,利于患者更快更好的康复,同时,护理干预的相关数据结果也将对结直肠癌的临床护理提供借鉴,推动医疗行业的发展。

（3）采用的GPS不具备RTK模块，对地面像控点数量的要求高，也在一定程度上限制了空三测量的精度，如果采用带有GPS-RTK模块的无人机将对测图便利程度及精度带来较大改善。

（4）像控点表示采用了A3幅面纸张打印，1：2 000设计航拍后目标成像较小，造成了后续刺点的困难。像控点标志尺寸必须要达到地面分辨率的5～10倍，最好采用与地面反差大的颜色，或者是可以在现场采用涂抹油漆或者撒石灰的方法进行标记，尺寸也必须要达到地面分辨率的5～10倍，以便于在图片上识别。

（5）前期设计或测绘工作应做好未雨绸缪，航拍测绘作业尽量选择在植被枝叶较少的季节进行，不但有利于采用无人机测绘，减少野外工作量，而且可以减少野外作业人员的工作难度，如枝叶茂盛引起的通视困难、草木缠绕引起的通行不便等。

工业控制系统信息安全近几年才被广泛重视，处于起步阶段，许多工控企业管理制度不健全，应急响应机制欠缺，人员配置缺乏，人员培训不足等，均对工业控制系统信息安全构成了威胁。

5 结论

本文结合工程实践对无人机辅助工程测图的方法进行了阐述，工程中采用固定翼无人机进行航拍，生成DOM和DSM（DEM），然后利用Global-Mapper对DSM（DEM）进行处理，生成LAS点云，将CASS（AutoCAD）处理后的点云与工程测量采集的碎部点结合，获得测图所需完整数据，最终利用CASS生成线划地形图。辅助测图方法与单纯采用工程测量方法相比，能大幅度减少野外工作量，同时又能够避免单纯采用无人机测图受植被遮挡的限制，做到优势互补。采用无人机辅助工程测图基本能够满足山区1：2 000地形图测绘的精度要求，而且外业工作量小，人员投入少，成图效率高，相比传统数字化测图优势显著，同时内业处理过程也容易被传统工程测量人员接受。

参考文献：

［1］李兵，岳京宪，李和军.无人机摄影测量技术的探索与应用研究［J］.北京测绘，2008（1）：1-3.

［2］王志豪，刘萍.无人机航摄系统大比例尺测图试验分析［J］.测绘通报，2011（7）：18-20.

［3］昊恒友.大面积大比例尺数字化成图在山区的实践［M］.武汉：武汉大学出版社，1998.

［4］胡晓曦，李永树，李何超，等.无人机低空数码航测与高分辨率卫星遥感测图精度试验分析［J］.测绘工程，2010，19（4）：68-74.

［5］何敬，李永树，徐京华，等.无人机影像制作大比例尺地形图实验分析［J］.测绘通报，2009（8）：24-27.