摘要:科技不断的改革完善,各种先进技术不断的被应用到各行业领域中,近几十年我国的工程建设行业获得了很大的成就。无人机航拍技术可以提升工程测绘工作的准确度,帮助工作人员获取更可靠清晰的数据来源,在实际应用中已经体现出更多的优势,是未来工程测量工作中必不可少的技术。
关键词:无人机技术测绘工程应用
一无人机航空摄影
1.1 首先利用Trimble Access手簿室内下载项目区谷歌影像资料(范围尽量大),分析适用无人机降落区域,导入项目区范围线;实地选定无人机起、降点,在手簿中划定飞行任务区,设定飞行航高、飞行重叠率、地面分辨率,测定风向,设置起飞、降落方式。根据天气光照情况在高清数码相机中,设定合适的快门速度、光圈值、ios感光度等。本测区航测面积 0.07 平方公里,8条航线,航高160米,地面分辨率4.18cm,航向、旁向重叠80﹪,共1个飞行任务,1个飞行架次,拍摄74张航片。任务规划完成后,根据飞行任务区范围,实地布设靶标(即像控点)。1个飞行架次范围内最少布设5个靶标,地形高差起伏较大时要加布靶标,高、低点都要布设;一般布设方法为:周围4个,中间1-2个。靶标布设完成后,无人机经各项检查合格后起飞航拍;测量人员使用网络RTK流动站采集像控点数据,每次采集不低于15个历元,每点采集2次,去其平均值作最后结果。像控点布设的合理性及测量的准确性,直接决定了DOM、DEM的质量和精度。 1.2数据处理及DOM、DEM、DLG制作
⑴ 数据处理
外业飞行结束后,对无人机采集到的航飞姿态数据及影像数据检查无误后导入TBC软件系统进行处理。首先进行连接点平差,修正摄像点的相对方位;连接点平差成功后进行像控点刺点,确定物理要素的精度,测量坐标的位置,用于修正地理参考图像。最后输出正射影像图(DOM)、数字地形模型(DSM)、点云数据。点云数据可用QTReader软件进行查看编辑。
⑵ DOM、DEM、DLG制作
由于TBC软件处理的DOM、DEM是一个整体,不是标准分幅,需要借助Global Mapper软件对DOM、DEM进行分幅和裁切。记下每幅DOM元数据中四角坐标信息,在南方CASS软件中插入图像,按元数据中四角坐标进行校正,制作DLG线画图,利用DEM或抽稀的点云数据生成等高线并修改编辑。
二无人机航拍技术的优越性
无人机测绘是遥感领域用于地形测绘的新兴技术,在使用过程中资金投入量比较小,勘查过程中反馈能力好,时间消耗少,方便不同地区的转换应用。对比过去的大飞机搭载摄像机航拍作业工作方式,无人机飞行技术的优点更加突出。大飞机对起降场地需求十分高,无人机已经实现了就地起降,省掉了很多的路程。
具体的工程测绘任务中,航摄小组可以灵活变通,将地点选在测区附近的高速公路服务区或者是停用的砂石买卖场,加长了拍摄工作时间。以往的工作过程可能会受到自然环境的影响,对天气要求比较高。
无人机对于外界自然环境要求相对比较低,并且离地面的高度可以自行控制,方便获取更加详细高分辨度的资料。工作人员可以灵活控制无人机的速度,将航速控制在最优化范围内,甚至可以达到每小时几十公里,对于突发状况可以进行变通,得到更加准确的信息资料。
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三无人机技术在测绘测量方面的优势
3.1 无人机技术监测高效迅速
对于应急事件无人机能够及时对监测区域采取大范围监测,能够迅速生成监测区域的清晰的图像数据。其中单台无人机的周监测量最高可达2100平方公里左右,监测效率得到大幅度的提升。
3.2 无人机遥感监测范围大且具宏观性
针对不同航高无人机能够进行大范围、高空间的监测的同时,还能够对较小面积、地空间进行精准监测。另外,无人机遥感监测可同时采用多架无处理效率高人机、多次监测的方式对上万平方公里的监测区域进行监测作业。经过多光谱分析,可以得到大范围监测区域的各项监测信息,并将传统点信息和得到的信息相结合,得到整个监测区域的信息。监测区域情况可以利用三维仿真模拟技术来进行宏观展示,同时这项技术能为相关部门的决策提供便利。
3.3 具有很高的处理效率
无人机技术的影像分辨率的范围在0.1~0.5米之间,比目前国内外的高分辨卫星影像数据的分辨率都要高,同时,其采集数据速度较快,处理效率也很高。
3.4 具有很强的周期性
无人机技术可以与GIS或遥感应用系统进行集成处理,测绘测量应用也能够很便捷快速的进行搭载,为测绘测量工作的综合性和周期性提供了良好的保障服务。
四无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用
在工程中利用无人机航空摄影技术进行测量时需要先对需要测量的区域进行划分和界定,同时在无人机起降点预留足够的空间供无人机起飞和降落使用,只有做好了这些准备工作,后续的测量工作才能顺利开展,测量的结果的准确性才能够有所保障。
1 规划航线与测量范围
一般情况下,无人机的飞行时间都不会超过1h,再加上无人机的起飞和降落的时间,留给拍摄的时间不会超过50min,因此,必须要控制好航拍时间,防止无人机因能源耗尽发生坠机事故。在保证拍摄质量的情况下,想要将拍摄时间控制在50min内就必须要规划好航线。同时,为了航拍数据的完整与测量结果的全面、准确,需要对整个工程区域内需要进行测绘的地区进行规划。在当前的工程中,最常见的方法是将需要进行测绘的区域划分为两边等距的、长条状的小型区域,并在划分后的区域的4个角上分别放置特定的标记,然后再根据工程中选用的无人机的飞行时间、航行距离以及飞行速度等因素规划整个航拍的路线,设计航拍的流程。
2 建立测量区域控制网
为了能将测量测绘工作进一步细化,需要建立测量区域控制网。以前,某市的电力工程中曾用到了无人机航空摄影测量技术。首先需要根据测量得到地图的规格建立规模与之相当的控制网,并在该控制网的涵盖范围内设置好GPS坐标点,以此为依据建立三维坐标系,将该区域中各个点的方位用坐标系内的坐标点表示出来,从而降低后期的数据处理的复杂度。在这个过程中必须要注意的是核对好各点的坐标,确保无人机航路的正确合理,从而提高航拍的效率。
综上所述,传统的技术已经不能跟上测绘工作进步的速度,当下无人机航拍工作形式已经被大范围的应用,工程建设中的测绘工作具有十分重要的意义,测绘工作的高效准确性是保证质量的前提。该项技术的应用是进步发展的需要,其可以更快的提升测绘工作效率,是实现高效工作的保证。未来的工程测绘工作必将大量的使用该项技术,迎来发展的新时代。
参考文献:
[1] 李晴晴.无人机摄影测量技术在数字化地形测量的应用[J].电脑知识与技术. 2015
(35).
[2] 李永树.基于无人机技术的地形图测绘研究[J].测绘.2011(04).
论文作者:杨兴宝
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/11
标签:无人机论文; 测量论文; 技术论文; 区域论文; 数据论文; 工作论文; 航拍论文; 《基层建设》2017年第13期论文;