摘要:随着科学技术的飞速发展,无人机航空摄影测量技术越来越完善,在地形测绘中得到了广泛的应用。它不仅便于测量和操作,而且广泛应用于航空摄影,可以满足许多地形测绘的要求。因此,详细探讨无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用是十分紧迫的。
关键词:无人机;航空测量;地形测绘;应用
1无人机航空摄影测量技术概述
在地形测绘中,无人机航空摄影测量精度高,能为用户提供可靠的测量信息,应用成本低。在无人机航空摄影过程中,具体步骤包括现场图像控制点布置、图像数据采集、室内空气三加密、数字测图等,可以在较短的时间内获得高精度的低空图像数据。此外,无人机适应性强,部分测区人力难以到达,地形数据采集困难,对飞行条件要求低,对着陆和起飞地形无特殊要求。同时,无人机对各种地形测量具有良好的响应能力。在地形测绘过程中,无人机中的数码相机可以快速获取详细的表面图像数据,快速生成三维可视化数据,并通过计算机网络传输所有采集到的数据,为地形图提供可靠的数据支持。此外,在无人机航空摄影测量技术的实际应用中,还可以与卫星遥感技术、航空测量技术等应用进行合作,兼容性强。
2无人机低空摄影测量技术发展现状
随着无人机低空摄影测量技术的成熟,无人机低空摄影测量技术逐渐渗透到海洋遥感、精准农业、森林火灾等各个领域。然而,由于成本投入因素的限制,国内无人机低空摄影测量中没有高精度的位置测量。同时,我国许多单位在无人机低空摄影测量技术的深入技术研究方面积累了一定的技术经验。以西安某测绘企业为例,自主设计了多个无人机遥感系统,成功地获得了城市地区的高分辨率彩色图像。
无人机属于低空飞行状态,50≤飞行高度≤1000m,是一种近景航空摄影测量技术,摄影精度达到亚米级要求,精度范围为0.1~0.5m,符合1∶1000测图要求,完全满足城市建设精细测绘要求。同时,无人机低空摄影系统成本低、损耗低,特别是系统维护方便,不需要建造着陆机场,操作人员培训周期短。它是一种将测量和摄影有机结合的航空摄影技术。根据测绘的需要,初步实现了航空摄影飞行作业。此外,增加无人机遥感系统的工程研究和开发,将在雨天、雾天等条件下,以其经济、高效和机动性的优势,对获取合格的图像数据起到重要作用。
无人机低空摄影测量技术旨在获取高分辨率数字图像。无人机作为飞行平台,高分辨率数码相机作为传感器。该系统集成了3S技术,实现了大电流、大尺度、真彩色、小面积航空遥感数据的采集。同时,无人机低空摄影测量可以快速获取和处理基础地理数据,为制作区域测绘图像、正射影像和地面模型提供可靠、方便的数据支持。无人机低空摄影测量不受气候条件和空中控制的影响,具有机动性和灵活性强的特点。即使无人机设备发生故障,也不可能造成人员伤亡,安全性也很高。此外,无人机云中的超低空飞行弥补了卫星光学遥感和一般航空摄影技术的不足。
3无人机航空测量在地形测绘中的优势
3.1数据获取及时
通常,无人机航测技术与数码相机的匹配,不仅具有对飞行条件和地形条件要求较低的独特优势,而且能够在很大程度上快速获得详细的地面图像数据。因此,无人机航测技术获取的数据信息具有高精度、高精度、科学性强、数据传输速度快等特点。利用数字图像可以进一步转换成三维可视化的摄影图像,方便地形测绘人员使用相位。数据和图像数据可视化,为地形测绘和实际应用奠定了坚实的基础。此外,无人机航测技术还可以进一步与卫星遥感技术和航空相机测量技术相结合,提高地形测量数据的准确性和科学性。
3.2机动灵活性
一方面,无人机航测技术在其系统中安装了高精度的数码摄像设备,可以采用倾斜拍摄或垂直拍摄等多种拍摄方式。因此,即使没有专业平滑的起降场,无人机航测技术仍能正常进行实际的拍摄工作,为地形测绘提供科学准确的数据信息。另一方面,与传统的航测技术相比,无人机航测技术可以根据实际拍摄要求预先设置相应的飞行路线,并采用全线自动飞行模式,使无人机设备保持较高的拍摄精度。在恶劣的操作条件下,具有快速性和准确性。此外,无人机航空测量技术可以根据实际情况一次设置多个测量位置。完成地面测量资料的采集整理后,利用计算机网络系统进行实时传输,大大提高了地形测量工作者的实际工作质量和工作效率。
3.3响应能力强
众所周知,在无人机空中测量技术的实际应用中,由于大多数无人机机械设备处于低空飞行的良好状态,不会受到恶劣天气条件和大气环境的影响。它能在很大程度上准确、快速地收集所需的测量数据,提高所需的测量水平。定量数据的责任。同时,无人机航测技术还可以进一步利用局域网和计算机系统,实时有效地传输数据和信息,帮助地形图测量人员快速、有效地获取航拍相关数据和测量数据,从而达到快速、高效的航测目的。
4无人机航空测量在地形测绘中的应用案例
本文所分析案例主要是三个有人的岛屿及其附属岛屿1:500的基础地形图测绘项目,该项目测绘面积总达6.27平方千米,其中陆地面积为4.5平方千米,地形以岛屿和礁石为主。由于岛屿及其邻近珊瑚礁的地形地貌复杂、特殊,采用常规测绘技术难度大,作业效率低,大大增加了实际测绘人员的风险因素。而无人机空中测量技术具有较强的机动性和灵活性。适用于此类岛屿的地形测绘。因此,本项目采用无人机航测技术对岛屿及其附属珊瑚礁进行航拍,在此基础上进行基础地形测绘。
项目工作人员在选定相应的无人机航空拍摄设备及软件的基础上,根据航空测量技术的实际特点和该岛屿及其附属岛礁的实际地形特征进行了一定的分析探讨,并在此基础上制定了如图1所示的航空拍摄作业流程示意图。在此基础上,项目人员开展了航测数据采集、航测控制点设置、航三软件图像数据加密处理、立体测图模式调整、野外测图与集成等重要工作。结果。在航测数据采集方面,本项目选择固定翼垂直起降无人机携带相应的飞行瞄准镜,根据岛屿及其附属礁的实际天文情况确定航拍照片。在设置重要参数的基础上,如空中高度、基线长度、路线间距和路线重叠。在这一过程中,考虑到海洋表面的大反射和照片容易过度曝光,在国内工业中进行了一批调色剂的输出。就航测控制点的设置而言,项目人员根据实际航拍范围和地形条件,布置了144个测量控制点。实际测量控制点高达121个,大大保证了工程的图像控制精度、科学性和准确性。在这个过程中,项目人员充分考虑了岛礁图像中大面积含水量对实际航空摄影数据匹配精度的不利影响。为了进一步保证空对空三软件的处理精度,对沿海岛屿海岸线测量控制点的布置进行了适当的加强,更严格地按照海况进行布置。选择岛的形状以避免危险的地理环境,同时减少多径效应。对于测量图像的加密处理,项目人员利用该软件对实际图像控制点的符合性进行了高精度检测,并根据摄像机和镜头的几何模型对数据信息进行了分析。通过对五个控制点的低精度丢弃,增加了数据量。
图1 航空测量作业流程示意图
结束语
综上所述,地形测绘工作难度大,易受技术因素、设备因素、复杂地形环境等影响。无人机航空摄影测量技术是一种新型的地形测绘技术。在无人机上携带摄像机进行航测,不仅能有效提高测量工作的精度,而且方便。数据的采集、传输和处理,也可以避免复杂地形造成的测绘困难,保证地形测绘工作的有效开展。
参考文献:
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论文作者:郝宁1,曹琳2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/8
标签:无人机论文; 测量论文; 地形论文; 技术论文; 航空论文; 数据论文; 低空论文; 《基层建设》2019年第20期论文;