无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨论文_张春来

无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨论文_张春来

摘要:随着科学技术水平的提高,测绘新技术的应用也为地形图测绘工作创造了优质的条件,特别是无人机航空摄影测量技术的应用,取得了非常不错的成绩。下面文章主要对无人机航空摄影测量应用优势进行分析,并探讨在地形图测绘中的实际应用。

关键词:无人机;航空摄影;摄影测量;地形图测绘

引言

1无人机航空测量技术概述

在使用无人机航空摄影测量的过程中所涉及的技术原理有以下几方面:第一,相关工作人员在选取测量工作中所使用的无人机的种类的时候需要根据实际要求选择最为合适的机型。为保证所挑选的无人机可以在实际作业的过程中顺利运行,相关人员还需要对相关的无人机种类进行收集分析。第二,在使用无人机航空摄影测量之前,相关人员还需要注意对无人机在拍摄过程中的航线进行设计以保证该设备在实际运行的过程中能够顺利工作。工作人员在设计无人机航空拍摄的路线的时候需要尽量选取相对简洁的路线以保证无人机在工作过程中的安全,如此还能够帮助工作人员减轻一定的工作负担。此外,在对航行摄影路线进行设计之后工作人员还要对无人机的性能进行调试。第三,工作人员还要通过分析像控点的分布情况来对所拍摄得到的资料进行处理分析,如此才能够让低空拍摄的优势得到充分的发挥。无人机摄影测量方法在我们的日常工作中,按照工作的需求,通常采用传统摄影测量方法和倾斜摄影测量方法。首先,传统摄影测量方法。传统摄影测量采用中心投影方法,工作时选择固定翼无人机,搭载镜头垂直向下的摄影机,获取垂直地物影像,用来制作DOM或DSM。其次,倾斜摄影测量方法。倾斜摄影测量通常采用旋翼无人机作为飞行平台,搭载5镜头相机从前、后、左、右、垂直5个方向对地物进行拍摄,进行三维建模。

2无人机航空摄影测量在地形图测绘中的优势

相较于其它传统的测绘技术以及航空摄影测量技术,无人机测量技术有着更加明显的好处:第一,可靠性强的后续处理。在进行后续处理工作的时候能够按照相关的需求从而增强数据的后续处理能力。第二,快捷、便利。无人机的体积是很小的,因此可以不用受场地的限制,在无人机升空时也不用花费过多的时间。另外,无人机的携带十分的便利,不用申请空域。第三,获取信息便利。无人机的飞行高度并不是很高,所以在进行大比例尺测绘的时候能够得到精度很高的大比例尺影像,在小范围中应用十分广泛。第四,人力成本低。无人机航测技术不需要很多的工作人员操控,在平台搭建以及作业的过程中都不需要很多的人力,在很大程度上节省了测绘的成本。

3无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

3.1DOM工艺

相关工作人员可以在测量的过程中,借助DOM工艺来对无人机航空摄影拍摄的照片进行采集,同时还可以对各个阶段的模型中的影像样本进行采集,同时DOM工艺还能对这些材料进行处理纠正因外界因素导致的失真问题以让所得的影像图更加准确、清晰。DOM工艺的操作使用是通过借助无人机进行低空摄像来采集销量的信息数据随后再开展一定的定向操作。DOM工艺可进行的定向操作有内定向、相对定向、绝对定向。在完成定向操作之后需要对所做数据信息进行正射纠正并且对其进行影像镶嵌。在完成上述工作之后,还需要对其进行检查,如此才可以形成DOM成果。这项公益在无人机航空影像测量当中的重要应用是控制测量的相片,并且借助这个工艺将影像资料和信息资料有机结合在一起,随后根据测量的结果和在空中三角测量确定的地面地形情况来分析测量区域的特点,最后还需要根据所分析得到的地域特点来处理反馈相应的信息。在除此之外,相关工作人员要对摄影的基本工资点进行选择,以保证所选择的控制点的位置的准确和明确性。

3.2地面控制装置与系统

无人机航测体系分为空中的摄影采集装置和地面的控制基站等部分。在地面的控制系统搭建时,至少要包含数传电台、地面控制端的软件及配套计算机硬件等基础装备。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从实际应用的角度来看,地面控制系统可在飞行过程中给予无人机飞行的指令,并实时回传定位数据。通过地面控制软件的实时显示和监控功能,还能够获得无人机的飞行数据及所处位置的地理坐标。借助计算机地面控制软件还可及时统计出无人机飞行的实时参数,并根据测绘需求和流程对无人机的飞行路径进行调整和指挥。这一套完整的操作体系也为无人机的自动驾驶创造了安全稳定的应用方式。技术人员可通过预先植入的模拟飞行轨迹,有效保证无人机航行期间自动执飞的平稳与安全。

3.3影像数据的采集与整理

影响数据采集在测绘工作中也是一项很重要的环节,要做好这项工作就一定要做好起飞前的准备工作。起飞前的准备工作主要包括以下几个环节:第一,确保无人机指南系统的准确性,对无人机SD卡的装载情况进行检查,对数据的保存功能进行确定。第二,为了保证无线信号的收放正常,应该对无人机的信号接收功能进行检查,第三,最后使用ALtizuree软件,设定好无人机的测绘区域以及相应的航线。比如说,如果测量的地区是一个长方形的话,可以按照长度将测量的地区划分成为不同的区域,按照各个不同的区域进行航线以及高度的设定。第四,最后还需要注意的是,要严格控制影像的重叠度,尽量控制在85%以内。

3.4航空摄像测量中的相片控制

能够全面掌握所测量地区的地形是无人机航空摄影测量技术的优势之一,工作人员还可以借助无人机的航拍和全球定位系统对相片进行控制,进而可以让航空的具体数据与地面的实际情况有效结合,让无人机航空摄影测量所得的数据与地面测量的数据进行有效的转化,可以让相应的工作人员能够更加全面准确地掌握测量地的地形并且促进信息接收的效率,同时还能够保证信息的准确性和完整性。所以在使用无人机进行航空摄影测量的时候需要对相片的控制点设计一些布置的内容并且促进其与全球定位系统技术的结合,进而有效促进相关工作人员对地区信息的掌握。

3.5Pix4D空三处理

Pix4D是一款集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件,对单镜头和多镜头摄影成果均可进行空三处理,过程为新建项目,将获取的影像数据(没有质量不合格的像片)、POS数据(像片号与影像数据像片号对应)以及相机参数导入项目中,设置影像属性(图像坐标系、地理定位和方向、相机型号)完成工程的建立。再将像控点导入、刺点,并设置生成的点云以及正射影像的范围后,进行软件全自动处理过程,软件可根据设置的范围,生成点云、数字表面模型以及正射影像

3.6绘制地图

绘制地图是测量工作的最后一个环节。将数据计算出来以后得到DOM数据,然后再利用ArcGIS软件将这些数据进行输入,在ArcGIS软件中将树林、桥梁等事物进行分层模型建设。与此同时,将摄影测量矢量化后的特征和根据该软件数据所得出的地貌特征进行比较,最终得出最准确的图形。还需要注意的是,测区地貌高程数据的获得要将DSM软件得到的高程数据和实际测量地貌高程数据相结合,将这两个数据一起输入到ArcGIS软件中,经过一番计算以后,生成CAD图像,图像最终输出的格式是DWG格式,这时候才算是完成了测绘的工作。

结语

无人机航测技术不仅有着较短的测绘周期,操作便携性方面也较传统的航空摄影测量更具优势,整体测绘成本更低,并且具有广阔的应用前景。相关技术人员应注重技术的积累和实践过程中的经验总结。通过无人机航测的科学利用,在保证测绘精度的同时促进地质测绘等领域加快实现自动化测量和作业的转变。

参考文献

[1]梁运兴.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J].传播创新研究,2018(15):98-99.

[2]段柏文.无人机航空测量在地形测绘中的应用[J].资源信息与工程,2018,33(2):135-136.

[3]段隆辉.无人机航空摄影测量在小区与测绘中的应用研究[J].装备制造技术,2018(7):140-141.

论文作者:张春来

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期

论文发表时间:2019/11/29

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