无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用论文_杨琨

无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用论文_杨琨

内蒙古自治区水利水电勘测设计院 内蒙古呼和浩特 010020

摘要:地形图测绘在基础地理信息采集中占有非常重要的地位。在地形图测绘工作中,会面临各种测绘问题,其测绘质量也会受到各种外部因素的影响。因此,必须不断进行技术创新,将先进科学的测绘技术应用于地形图测绘中。

关键词:无人机航空摄影测量;地形图测绘;应用

前言

伴随我国信息技术及科学技术水平的不断提高,人们对各种新事物的需求不断增多,各种新技术层出不穷成为人们工作和学习中不可或缺的一部分。无人机航空摄影测量就是在信息技术飞速发展下的产物,将其应用到地形图测量中,不仅提升了地形图测绘质量,提高了测绘数据的准确性,还在一定程度上降低了测绘成本,提高了工作效率。因此,研究无人机航空摄影测量技术的应用,对测绘行业的发展具有非常重要的现实意义。

1无人机航空摄影测量技术的概念

无人机航空摄影测量技术是目前较先进的测量技术之一,能实现传统的测量技术不能完成的任务,应用便捷,操作简便,可以提高测量数据的准确性,无人机航空摄影测量技术作为一种新型的测量手段,凭借其全天候、全天时以及实时性的优势,逐步为人们所关注。无人机航空摄影测量技术的应用实质为:利用无人机对需要测量的领域进行影像信息的搜集。无人机完成这一任务的前提是,将机载计算机控制系统设置在机身内,利用无线遥感装备对其进行控制,实现无人机拍摄,然后对无人机传送回来的数据进行处理,形成数字地图,利用所得数字地图实现工程测量任务。

2无人机航空摄影测量技术的特点分析

2.1时效性及性价比突出

和卫星测绘比较,无人机航空摄影测量,用时更短,可以为用户及时提供所需测量信息。并且,无人机航空摄影测量价格不高,作业范围广泛。和人工测绘作比较,在性价比上非常突出。

2.2响应能力强

对于无人机航测来说,一般在低空条件下飞行,气候条件影响小,同时起降场地要求不高,能够经一段平整路面实现起降。响应能力强,操作简易,同时便于运输;以测量任务要求为标准,每日大概能够得到数十到数百平方公路的航测信息结果。

2.3能够快速获取地表数据

无人机航空摄影系统能够携带彩色数字摄影相机及数码相机等,进而使得在地表信息获取上既快速、又准确,能够得到的超高分辨率数字影像及高精度定位数据,并可以生成三维正射影影像图及三维可视化数据等,这些数据都能够为实际工程测绘提供的决策依据。此外,无人机航空摄影测量技术在综合应用能力方面也非常强,可以跟航空测绘、卫星遥感以及地面监测等协同作业,进一步获取更为精确的测绘信息数据。

3无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

3.1 空中三角测量技术的实施

在开展测绘工作前,首先明确测绘工作的要求,采集目标区域的相关信息,进行空域协调、技术设施配置、现场勘查之后,对飞行航线进行设计,再进行空中三角测量。在空中三角测量技术中,需要应用到PixeIGrid 高分辨率遥感影像一体化测图系统,以及PAT-B 光束法平差软件,具体技术实施流程如下:①数据准备。明确并设置好各项航拍参数,比如说相机焦距、像主点坐标、像元大小,对航拍POS 数据、控制点坐标文件进行复核;②校正畸变差。非测量相机的使用引起了较大的畸变差,因此必须进行校正,并且采用VzLowCor 校正影像,确保航拍影像不存在主点偏移及畸变的情况;③构建测区高程文件。引入畸变差校正好的影像,自动开展内定向作业,确立航带初始偏移量,去除较大的误差像点,剩余连接点进行互交编辑作业;④成果获取。在自动相对定向是,应该影像中相对定向点超过900 个,并且是均匀合理分布的,再利用PAT-B 光束法平差软件,进行区域网平差结算,将测区合并起来,应用空三加密成果,输出VortuoZo 测图工程文件。

3.2 数字正射影像技术的实施

数字正射影像技术的具体实施流程为:① DOM 技术的实现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其技术依据为淡漠型的内外范围原色及数字高程模型DEM,适用于格列模型数字化航空相片的影像重采样作业,通过调色、裁减等手段生成标准分幅的正摄影图像;②获取单片正射影像。导入影像数据及加密成果后,系统可自动生成DSM,并且自动应用合适的滤波处理措施,将之转变为DEM 格式,随后在VortuoZo测图系统中,可以相片为单位进行纠正,生成单片正射影像;③生成影像定位文件“tfw”。选取图幅范围中的单片正射影像,应用Inpho 软件进行拼接、裁切、正影像输出等,生成影像定位信息文件“tfw”。

4无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

4.1 测区概况

信息化时代背景下,部分地区提出了构建统一、权威的城市地理空间框架的迫切要求。为了增强本地区基础测绘业务建设,实现对目前基础地理信息数据的更新与补充,相关单位实施了对该地区约1314.4KM2 数字正射影像图制作、城区及乡镇驻地约60KM2 地形图的测绘工作。

4.2 航空摄影测量

根据所需测绘地区的地形、地貌等具体情况,制定出合理的航摄计划和航摄路线。然后利用无人机+数字航空摄影相机,按照规划的航摄路线对测绘区域进行航空摄影测量,获取测绘区域相关影像信息。

4.3 像控点测量

像片控制点全部布设为平高控制点,测区外围与测区内均匀布设平高点。采用网络RTK 模式测量像控点。在野外选择合适的点位,点位的选择按照规范要求,在图纸上标记像控点点号,并利用手机拍摄近、远两张照片作为点之记的补充资料,供空三加密解算时参考。为保证测区精度,本测区共布设了31 个平高点,其中一部分可作为检查点使用。

4.4 空三加密

由于无人机获取的航片不仅像幅小,影像畸变大,而且偏角和滚角也大,为此,本项目采用SVS 低空摄影测量系统进行空三加密与平差解算,其自动空三模块具有快速并行处理海量数据的能力,平差模块具有处理姿态极差航片的能力。能够自动完成内定向、相对定向、选取加密点、模型连接等所有作业,最终加密成果以备航空摄影测量全数字采集使用。

4.5 数字正射影像(DOM)制作

空三加密完成之后,需要编辑匹配所创建的立体模型,此时可以通过数字高程模型来编辑航空像片,最后经过剪裁、DOM 调色修补、数字镶嵌和拼接等处理手段生成数字正射影像。然后,进行立体数据采集判绘数据。判绘采集采用全数字摄影测量系统,进入相对定向界面进行自动相对定向、检查控制点和绝对定向精度,精度符合规范要求进行数据采集,并转出南方CASS 文件进行编辑成图。

4.6 外业调绘和补测

外业调绘:将内业采编的地形图进行初编后回放(打印),然后利用回放图进行地理名称调查注记、房檐改正、判读检查、建筑物等各种性质说明标记等,从而为内业编辑提供参考。补测:用全站仪等仪器对摄影后新增加的地物或者因树木、云影等因素导致室内无法判测的地形地物进行实地测绘。并用水准仪、全站仪对平坦地区进行全野外高程标记点的测定。

4.7 内业编辑

首先,数据导入,航测线划图经野外调绘补测,将新的数据和信息添加到航内数据判绘采集的原始文件中;其次,根据相应参数的设置生成相应密度的点云,并可以选择疏点云或密集点云来生成不规则三角网,映射上相应纹理;最后,通过对地形图进行注记、修改、接边处理、检查,形成最终成的数字线划图(DLG)。

结束语

综上所述,无人机航空摄影的技术在具体的地形测绘中有重要的实际意义。在应用中有许多方面的积极作用,所以要根据无人机的积极作用进行相应的应用,充分发挥无人机测量技术的作用。与传统的技术相比,有着不可替代的优越性,应用的范围也会不断推广。

参考文献:

[1]王强,秦岩宾.无人机航空摄影测量技术在农村地籍变更中的应用与分析[J].企业技术开发,2015(18).

[2]张瑛,胡亚杰.无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用[J].工业b,2015(39):319.

论文作者:杨琨

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/26

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