一、 运用无人机航测技术，应对复杂山地地形测绘

无人机航测技术对于复杂山地地形的测绘起到了至关重要的作用。它的核心是所携带的高精度光学相机能够以优异的成像能力拍摄山地细微特征。低空飞行过程中，相机可以根据不同光照和地形条件灵活地调节曝光参数，焦距等参数，以保证所获图像清晰。配套的GPS定位系统通过对多颗卫星信号进行准确地接收和解算，给无人机提供了准确的空间坐标信息使得无人机能严格按预设航线运行并将误差限制在最小范围之内^【1】。飞行时，无人机可以灵活地穿梭于山谷和山峰之间，从不同视角获取地形信息，从而为之后的加工提供了大量数据基础。当收集到的数据被传送到地面时，专业软件会采用尖端的计算方法，对图像进行几何矫正、嵌入等操作，从而产生高精度的数字高程模型（DEM）和正射影像图（DOM）。这些研究结果可以直观地显示山地起伏形态，坡度变化情况等，对后续地形分析，工程选址和设计提供了必不可少的可靠依据。

在某区高速公路选线工程中，该区地形复杂，群山起伏，常规的测绘手段很难对其进行充分有效的覆盖。利用无人机航测技术就成了破解这一困境的关键所在。在工程开工之前，技术团队细致调研了山区地形，并根据工程需要策划了无人机的飞行路线。经过多次实验，飞行高度被确定为大约200米，这个高度不仅可以获得清晰的图像，还能确保无人机的飞行安全和数据采集的效率。实时回传数据监控系统在飞行中起到了至关重要的作用，技术人员可以实时观看无人机所拍摄的图像，并对陡峭山峰和深谷等重点部位及时对拍摄角度和参数进行调整，以保证全面覆盖。在得到影像数据之后，利用专业的航测数据处理软件对图像进行顺序拼接，并利用特征点匹配算法实现海量图像的无缝连接；进行控制点匹配并使用地面上的已知控制点准确校正影像。最后得到的DEM的精确度高达0.5米，而DOM的分辨能力为5厘米，这种高精度的结果清楚地展示了山区的复杂地形和地貌，协助工程师迅速锁定公路选线的最优路径，与传统的实地测绘相比，大大缩短了工期，有效地促进了工程的高效推进。

二、 采用三维激光扫描技术，攻克城市峡谷地形难题

三维激光扫描技术的工作是由仪器内的激光发射装置以很高的频率将激光束射向目标物体，当激光束触及物体表面时立即被反射。该仪器通过对发射光和反射光间极细微时间差的精确测量或采用较复杂的相位差测量方法，可以迅速而准确地推算激光束在发射点至物体表面间的距离。在城市峡谷环境中，因街道较窄，两旁高楼林立，常规的测量手段受通视条件的限制，通常很难实现完全覆盖。但三维激光扫描技术灵活多变的特点让它大放异彩，操作员可以在目标区域周围，以各种方位、各种角度布设扫描站点来全方位获取建筑物立面的丰富纹理信息、街道地面起伏详情和复杂地物空间位置资料^【2】。收集的大量三维坐标点聚合成点云数据，随后在专业点云处理软件辅助下，对其进行去噪和滤波处理，然后通过建立三角网的建模方法对其进行建模，本发明实现了点云数据到高精度三维模型的转换，使城市峡谷地形真实准确的恢复了本来面目，并为之后城市规划和建筑设计构建了坚实的数据根基。

某市旧城改造工程中城市中心，街道窄小，高楼栉比地区的测绘充满了挑战，而三维激光扫描技术应用则成功突围。工程之初，测绘团队对扫描方案进行了精心策划，并选择了性能优越的车载三维激光扫描仪为主要装备。扫描时，汽车沿着弯弯曲曲的大街慢速匀速地行进着，扫描仪就像一个孜孜不倦的观察者一样，以每秒几万点的神奇速度采集着周围的环境数据，一丝不苟地抓拍着大街两旁每一个建筑物的轮廓。但在一些建筑物背阴面和狭窄小巷较深的地方车载设备很难接触到。这时便携式三维激光扫描仪就出场了，测量人员拿着仪器深入到这些错综复杂的角落补充扫描漏区，保证数据完整。在收集工作结束之后，在大量点云数据的情况下，小组使用专业软件打开了复杂的数据处理流程。首先采用去噪算法去除由于外界干扰而出现的异常点，然后使用先进的拼接算法对不同站采集到的数据进行无缝拼接处理，最后根据地物特征进行数据分类。

三、 结合地面穿透雷达技术，解决隐蔽岩溶地形探测

在探测隐蔽的岩溶地形时，地面穿透雷达（GPR）起到了至关重要的角色。该设备的工作机制是基于超高频电磁波在地下环境中独有的传播属性。GPR设备发出超高频电磁波时，这些电磁波会以特定的速度向地下介质扩散。当电磁波遇到具有不同介电常数的介质界面，例如岩石与溶洞内的空气、完整的岩体与溶蚀裂隙填充物的界面时，它会发生反射。该装置通过准确地接收到这些反射波并对其传播时间进行详细分析，可以准确地反演地下界面深度；解析振幅信息可以粗略地判断出介质在界面两侧的不同程度；对相位变化的研究又有利于进一步阐明介质的性质。有了这些分析结果就可以精确地推断出地下介质分布规律，并对隐蔽岩溶地形上溶洞，溶蚀裂隙等关键构造进行高效检测，从而为后续工程建设构筑地质信息基础。

在大型水库坝址选址工程中，岩溶地形的探测非常关键。工程区地质条件的复杂性和岩溶发育的不明确性对坝址的确定提出了巨大的挑战。项目团队选择了中心频率为200MHz的地面穿透雷达设备来进行工作，他们按照10米的间距精心设计了测线，以进行全方位的扫描。在数据采集过程中，场地地形复杂多样，技术人员根据实际情况对雷达天线发射功率、增益等参数进行灵活调节，以确保信号的稳定发射和高效接收。在收集了大量的数据之后，在专业软件的帮助下，利用滤波算法消除干扰噪声并利用偏移算法使反射信号回归原位。通过深入的分析，我们成功地发现坝址下方有一个较大规模的溶洞，其顶部距离地面大约15米，长度可达30米。根据这一准确探测成果，工程团队毅然对坝址位置进行调整，有效地避免了岩溶发育区域修建大坝可能造成的渗漏和塌陷隐患。

四、 结语

总之，无人机航测技术与三维激光扫描技术对于处理复杂山地、城市峡谷这类特殊地形的测绘困难问题，表现出明显的优越性。无人机航测技术以其灵活机动的低空飞行和高精度数据处理为山区工程建设提供精确地形数据，显着提高测绘效率。三维激光扫描技术利用其全面的数据收集能力和精密的模型构建技术，能够精确地复原城市峡谷的地形特征，从而为城市的规划和改造提供有力的支持。但这些技术在实践中也遇到了数据处理复杂，设备成本高的难题。在今后的发展中，我们也需要不断优化技术，降低成本，促进特殊地形测绘技术不断发展，为各项施工和研究工程提供更好的服务。

参考文献：

[1]戴骏睿.测绘工程中特殊地形的测绘技术研究[J].工程技术研究,2024,9(24):212-214.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2024.24.069.

[2]李文宏.矿山测绘工程中特殊地形测量技术要点研究[J].中国金属通报,2024,(10):50-52.