无人机航测技术在公路勘测中的应用及实践论文_张博

无人机航测技术在公路勘测中的应用及实践论文_张博

商洛市交通设计院 陕西商洛 726000

摘要:无人机航测技术在近年来得到了飞速发展,同时各大生产商也不断加大了对相关测试软件的开发,其中对航测平台以及测量处理平台中存在的问题也得以解决。在公路测绘工作中,无人机航测技术的应用已经取代了传统测量模式,但是由于公路勘测中地形的复杂以及对高精度的要求,无疑增大无人机航测的难度,在很大程度上制约了航测技术在公路勘测中的应用,因此,现在通过案例方式对其具体应用进行研究意义重大。

关键词:无人机航测技术;公路勘测;应用

一、无人机航测应用于公路勘测中的必要性

近年来,随着经济的发展以及技术的进步,我国的交通运输水平获得了显著的提升,从而加快了我国公路建设的速度。为确保公路建设的质量和水平,公路勘测技术的应用是必不可少的重要环节。只有应用先进的技术,才能提高测量的水平。无人机航测技术是一种新型技术,将其用于公路测量中,具有诸多的优势,不仅减轻了人力,降低了成本,更提高了勘测的精确度。而公路勘测的准确定,则对于公路施工工程的建设具有重要的影响。因此,在公路勘测中,应用无人机航测技术是十分必要的。另外,无人机航测技术的应用,其还能够进一步加速我国现代化建设的步伐,是我国未来经济发展以及社会发展的重要基石。总之,无人机航测技术在公路勘测中的应用,能够在很大程度上弥补了现有公路勘测的不足,也大大提高了公路勘测的水平。

二、无人机航测技术在公路勘测中的应用

1、案例分析

本工程位于商洛市镇安县,需要航测的长度为11KM,本地区植被主要包括小麦、玉米等,测区位于县城南边,地理位置为经度109°16′-109°34′,纬度33°25′-33°33′。

2、无人机摄影勘测准备

做好准备工作是确保摄影勘测顺利完成,避免发生意外的重要环节。在公路勘测过程中,无人机摄影勘测准备主要内容有以下三个方面:第一,确定适宜的摄影勘测计划;第二,设备检查;第三,相机检校。其中,第二和第三方面的具体内容会在以下进行详细分析。在确定摄影勘测计划时,通过公路线位和卫星图之间的叠加,确定本次摄影勘测任务主要范围,并明确勘测区域内地形条件和交通状况;再通过细致的现场勘查,确认施测范围内是否存在军事场所和空中管制。根据以上工作的成果,选择无人机起飞、降落场地,同时对所有产生的问题,都制订行之有效的应急预案。

3、勘测实施

3.1 所采用的航空摄影技术。在本次航空勘测中无人机搭载的用于摄影的相机型号是尼康D800,主要采用CORS系统来测量像控点。将整个测区划分为两个测区来进行测量,本次航测的高度为800m,航向和旁向重叠度分别为75%和50%,总共照片数量为1574。

3.2 内业加密。在区域网中进行三角测量平差之前,通过畸变纠正程序,改正原始影响畸变差,然后按要求进行平差。在实际操作中,对空三处理航线进行精确设计,在自动挑粗差点完成后,使所有点都变成同名点,并在此基础上对测区中存在漏点与否进行判断,再增加相应的连接点,确保模型之间的连接强度满足要求。上述操作均已完成,且经检查确认合格后,借助空三加密软件,开始区域网平差操作。

3.3 正射影视图生成。三角测量结束后,开始获取数字高程模型,并生成相应的正射影响。借助完成三角测量的各个方位元素,通过影像匹配得到若干同名点,用于前方交会操作,以此生成呈离散状态的三维点,采用人机交互等可行的方法得到数字高程模型,最后完成正射影像生成。

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3.4 进行DLG生产。本次内业图测量在相应的采集平台上,在其工程完全建立之后再进行立体模型的创建,同时根据相关摄影规范和业内规范的标准规定的相关要求,保证其在立体的模式下进行地貌要素以及地物要素进行采集,设定2m的等高距。外业调绘在打印纸质图时主要就是将内业检查中所采集到的所有的线划图,主要由相关专业人员对其进行补调定性,此时在进行调绘时其内容需要使用统一的线宽,并且保证其要控制在0.3mm以内,并用蓝色签字笔进行清绘,在进行补调时通常需要用红颜色笔。在改正房檐时需要采用蓝色的笔进行批改和标注,并将改正之后的数字标记在后边。另外,通常将一些已经存在的地物的勘丈距离作为补测的主要依据,同时加强对围墙角以及改檐的后房角的充分利用从而有利于进行补测。在实际补测时由于存在一些新增地物,并且也较难对其进行定位,此时就先将该地物的形状进行绘制,同时将地物的周边长度进行测量,从而将其定位点进行标出,然后还要由调绘人员进行确认,进一步保证不会将新增地物遗漏。

4、分析测绘数据的精度

在本次无人机航测过程中,特意在所测区域均匀性地采集了120个地面点,同时平面检查点就有68个,另外还对170个高程点进行采集。在本次测绘中地面点的定位误差仅为0.515m,而房屋角的定位误差仅为0.543m,而高程点定位也仅存在0.823m的误差,所以本次无人机航测工作符合标准要求。

三、无人机航测技术在公路勘测中的质量控制

1、利用三维图像制作可视模型

无人机航测技术应用于公路勘测过程中,保证可视模型这一最后步骤的准确性也是十分关键的。在前述步骤中,已经获取了关于公路勘测的三维点,并将其制成图像。为保障公路勘测的质量,应注重将三维图像制成可视化模型。为确保可视模型的准确性,应保障数据信息的准确。与此同时,还应注重模型制作技术的应用,促使无人机航测技术在公路勘测中具有较高的应用价值。

2、注重提高航空摄影的质量和水平

在对公路进行勘测的过程中,首要步骤就是完成像控点的布设以及相机的校验。在确保科学合理完成后,就需要开始展开摄影工作。无人机航测技术在进行勘测的过程中,航空摄像是重要的内容。为确保航空摄像的清晰度和准确性,首先在勘测前,应对其内部系统进行调试,直至摄像清晰度和准确度符合勘测的要求。另外,为进一步保障摄像的清晰度和准确度,一方面应注重提高无人机航测技术中相机的性能,另一方面应进一步加强对影像后期的处理和分析。因此,在进行公路勘测的过程中,无人机航测技术在使用过程中,应注重相机性能、后期处理技术以及前期准备工作的完善。

结束语

无人机是一种便捷有效、经济合理,融合众多现代技术,可获取目标高分辨率影像,同时进行空间信息分析、计算的综合系统。在公路勘测过程中合理应用这一系统,能弥补传统技术方式在新时期无法适应生产需要的不足,极大地提高了公路勘测及设计工作效率,有着广阔的应用和发展前景。

参考文献

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[4]雷伟刚,祖为国,潘屹峰.消费级无人机在高速公路各阶段航测成图中的适用性研究[J].工程勘察,2018(4510):65-69.

论文作者:张博

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/8/30

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