无人机摄影测量及在城市规划中的应用论文_李玖

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摘要:随着社会经济与科技水平的稳定增长,无人机摄影测量技术因其摄影清晰度高、面积小等优势也被广泛应用在城市规划中。近年来,无人机摄影测量在城市规划中的运用逐渐受到重视,无人机摄影测量将为城市规划行业带来一个新的工作方式的革命。本文综述了我国十几年来无人机摄影测量技术在各个领域中的应用研究,其中重点综述了无人机摄影测量在城市规划中的应用研究,并在此基础上提出了将无人机摄影测量运用到城市公共空间研究中的技术路线与具体方法。

关键词:无人机摄影测量;城市规划;应用

0引言

随着数字地球研究的深入和地表形态变化周期的加快,地理信息的现势性越来越受到重视,要求也越来越高。无人机是由动力驱动、机上不载人、由遥控设备操控、可反复使用的飞行器。地区城市化水平的提升对城市规划工作提出了更高要求,因此为从根本上实现城市可持续发展,现阶段相关工作人员也应从高效利用无人机摄影测量技术入手,进一步完善就优化城市规划方案,推动城市又好又快的发展进程。

1概述无人机技术

1.1无人机的发展就目前来看,无人机在我国已有十几年的发展历程,其中所涉及到的关键性技术也已逐渐趋向于成熟化。其中,无人机系统具有成本较低、操作灵活以及适应性强等特征,因此可被广泛引用于携带重要设备完成特殊任务中,例如空中寂监测、空中转信与救援等活动,并在有效处理自灾害以及社会安全事件等方面发挥出了积极的作用。无人机最大优势是避免操作人员遇到危险情况以及体能的限制,因此可应用在风险度较高或工作量巨大的工作中。

1.2无人机的分类随着无人机技术的快速发展,其也被应用在了各领域之中,并基于不同工作需求衍生出了多种形态。不同无人机在尺寸、质量、航程以及飞行高度等方面具有明显的差异性,而基于此些差异性,无人机可分为以下两种:①军用无人机。主要应用与战争时期的前线攻击任务;②民用无人机。主要应用灾情监视、交通巡逻以及航空摄影等方面。现阶段无人机技术也趋于可持续化,即开发太阳能无人机技术,最大化的提升无人机在实际应用期间各类资源的利用率,实现经济利益最大化的发展目标。

2无人机摄影测量在城市规划中的应用研究

2.1无人机摄影测量实际操作

无人机摄影测量工作主要以小组形式完成,即三至五个人分成一个测量小组,肩负起无人机摄影测量期间的职责,对后期测量数据进行实时的检测,并在保障数据准确后进行后续的工作。

2.2无人机摄影测量主要流程

在无人机摄影测量期间,可进行大范围或某地区的景物拍摄,并以此获取到高精度的航拍影像,提升实际测量阶段的精准性。现阶段无人机摄影测量中的主要流程主要分为以下几种:①选取野外拍摄地点;②测量精准数据;③对数据进行内业加密处理;④依据数据绘制数字地图。而在这些测量流程内,关键性技术为对数据的加密处理,其可输出更为精准的坐标,并对角元素软件进行匹配,并使得平面间距更加符合预设的规程。

2.3无人机摄影测量的特征

无人机摄影测量主要由无线电通讯系统、GPS定位系统以及信息系统构成,与测量手段相比,无人机主要具有以下优势:①信息具有高度时效性。通过无人机系统对地面进行航测的过程中大多处于低空飞行状态,可更好的适应飞行环境以及抵御大气制约因素,从而更快的获取到地面信息,提升信息准确性;②测量结果分辨率较高。在无人机摄影测量中,主要携带高精度的数码摄影设备,因此其不仅可以满足竖直平面摄影,更加可在低空中以多角度拍摄出建筑物的高分辨率纹理影像。同时,无人机所具备的垂直与倾斜摄影优势,也极大程度上的改善了原有卫星遥感拍摄中建筑物被遮挡问题;③受天气影响小。无人机摄影测量技术相较于原有测量技术而言,飞行高度一般在云层之下,因此受到天气因素影响程度较小,仅需要依照预先设计好的航线就可实现自动航行,同时飞行设备所需成本较为低廉,故可大量应用在城市规划中;④安全性高。无人机摄影测量期间无需操作人员,因此即使飞行系统出现故障也不会对工作人员造成任何风险性。

3问题与展望

3.1问题

3.1.1无人机摄影测量本身的缺陷电池续航时间短,导致飞行范围受限制,根据飞行范围的大小需设置相应数量的航线;无人机在GPS定位系统的控制下飞行,因此需有较强的抗干扰能力,在电磁破干扰较大的地区不适合飞行;由于无人机飞行器的动力是电池,为了延长其飞行时间,飞行器一般自重较轻,导致其抗风能力较弱,因此不适合在风速较大的情况下飞行等。

3.1.2城市规划的专业壁垒城市规划专业自身多年来形成的二维数据下的工作方式和工作流程难以打破,规划界的权威人士对无人机摄影测量技术了解不够,重视不够,大学校园内传统教学方式根深蒂固难以转变。而无人机摄影测量具有一定的专业性,不容易上手。

图1

3.2展望

与城市规划传统的数据获取方式相比,摄影测量具有很多优势:①与传统的调研手段相比具有效率高、节省时间和人力,②建成的模型可以提供天空的视角,③测图功能精度高,可以方便的得出精确的地块矢量图,④具有高程信息的数据,⑤与传统调研手段相结合,丰富调研手段,对地块进行多方位的认识。

除此之外,规划分析和规划成果的表现上,摄影测量系统的工作方式具有传统工作方式所无法比拟的科学性和真实性,因此摄影测量的工作方式引入城市规划并代替传统的工作方式是必然的。

4结束语

综上所述,无人机摄影测量的工作方式将必然会引入到城市规划中,使得城市规划的工作方式更加高效、科学、合理。但是,其实现的过程一定是漫长而曲折的。在未来的研究中,在无人机摄影测量方面,需提高其抗干扰能力和续航能力以适合更复杂的地形和更大范围的航摄,同时怎样使无人机摄影测量的操作更加简易方便也将会是无人机摄影测量的研究重点;在城市规划工作方面,将高效率、高精度的无人机摄影测量技术运用于城市规划工作的各个领域、各个阶段的研究将会越来越成为研究热点,此外随着无人机航测技术的发展,无论其技术门槛还是软硬件的成本都将降低,将无人机航测运用到城市规划的教学工作中也成为了可能,这将极大的提高城市规划专业学生的认知能力和工作能力。

参考文献

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论文作者:李玖

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/14

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