(1.姚国庆 2.张翼然94353部队 476000;3.王胜兵93864部队 831112)
(4.李嘉云95902部队561018;5.柳振95905部队121001;(6.李克涛94116部队848000)
摘要:无人机是RS地形勘测技术中的常用设备,具有灵活性强、适用范围广等优点。文章首先对无人机在区域地形测量中的应用优势进行分析,进而提出几点无人机在区域地形测量中的应用对策,以期为区域地形测量工作提供参考,解决复杂地形勘测等方面的问题。
关键词:无人机;区域地形测量;测量数据处理
前言:在工程建设和矿山生产等活动中,都需要进行区域地形测量,了解地形地貌,进而为工程设计提供依据。目前无人机是区域地形测量的常用技术手段之一,可以在无人机上搭载地形信息采集设备,并对采集到的图像进行存储和传输,通过与计算机系统配合使用,完成地形数据分析工作,整体工作效率较高,结果较为可靠。
一、无人机在区域地形测量中的应用优势
在社会经济的快速发展下,传统测量技术由于效率低下、数据可靠性低,已经无法满足实际生产活动的区域地形测量要求。在以“3S”技术为核心的勘测新技术体系发展下,无人机技术的应用越来越广泛。利用无人机进行区域地形测绘,主要是在无人机飞行器上搭载航摄航拍设备,对地面图像进行采集,然后在数据传输、存储、分析处理技术的支持下,全面掌握区域地形地貌信息[1]。
采用无人机技术进行区域地形测量的优势主要在于无人机自身小巧、灵活,不需要投入成本建立起航场地。而且无人机在任务执行过程中,可以穿越各种复杂地形,完成传统人工测量技术难以采集到的信息数据采集任务。无人机测量结果的可靠性,则取决于搭载的高清摄像设备性能水平。随着科学技术的发展,目前无人机能够打造的数据采集设备类型众多,功能性能较为完善,可以满足实际测量需求。将采集到的图像和数据传回计算机处理中心后,还可以建立立体坐标系,对目标区域地形地貌特征进行分析,得到更多有利用价值的分析数据。因此,无人机在区域地形测量中具有多方面应用优势,是提升区域地形测量工作质量和效率的关键途径[2]。
二、无人机在区域地形测量中的应用对策
制定测量飞行计划
利用无人机进行区域地形测量,主要基于航摄仪的对地摄像原理,在已知坐标系下,完成中心投影和共线方程结算工作,得到外方位元素,然后恢复至物方坐标系统。在整个测量过程中,不需要与地面接触,可以获得的信息量较大,而且自动化水平高。在执行测量任务前,首先应科学设计无人机飞行计划。根据目标区域地形特点,对航摄区域进行划分,确保分区边界线与目标区域轮廓线相符,且地形高差应小于1/4相对飞行高度。同时也需要考虑目标区域内的交通情况等,为无人机起飞创造条件。在制定飞行计划时,应重点做好航线设计,按照线路走向,合理设计飞行架次,并确保测量区域宽度符合测量要求。根据实际测量任务,选择无人机型号及飞行控制系统,搭载航摄设备,选择有利的气候条件执行飞行任务。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应确保航摄范围能够覆盖每个方向超出航带20%的范围,在纵向位置延伸出2条基线,合理确定航摄分辨率。此外,在制定飞行计划时,也需要考虑环境、无人机系统等方面的影响因素,确保制定的飞行计划能够满足实际测量任务要求。
坐标控制体系布置
在坐标控制体系及控制点的布置过程中,应根据事先制定的测量任务及飞行计划,在目标区域内合理布置GPS控制点,确保其均匀分布在目标测量区域内。同时需要布置航摄质量控制点,也需要均匀分布在整个目标测量区域内,根据实地考察航摄影响,一般可以按照目标区域内的道路分布情况进行布置。在测量控制体系布置过程中,需要使用全站仪和GPS设备等,对每个控制点实施加密。为确保后期成图质量,在执行航任务前,应检验中线位置附近测量控制点布置的合理性,并做好控制点标志。一般可选择三角形图案,在喷绘布上进行设计。无人机在区域地形测量中的应用,主要是利用无人机上搭载的航拍设备采集地面图像,由于航摄范围有限,所以合理设计飞行线路、布置控制体系十分重要。在无人机执行任务的过程中,需要依托与坐标控制体系及控制点,及时对航摄图像质量进行校核,否则采集到的图像质量不达标,还需要进行重新测量。
数据测量分析计算
在无人机采集到的数据处理过程中,需要根据航摄系统采集到的BOM和DEM数据,采用相应的数据分析技术,得到相关工程所需的信息数据。其中,地物数据主要根据DOM影像资料进行描绘,并根据DEM数据自动生成等高线。可以利用RCGIS自动获取DEM点云数据,结合DOM数据和等高线数据,删除干扰的点云数据,保证数据处理精度。然后利用经过处理的数据再次生成更加准确的等高线,通过与DLG数据叠加,完成成图过程。在空三加密计算方面,应先修正数码像片,确定框标坐标残差,完成内定向计算工作。在分析计算过程中,应找准可能影响测量坐标准确性的因素,通过自校验平差,减小量测系统的实际误差。在相对定向情况下,则应确保连接点之间的均匀分布,对每个标准点做好连接点设计。如果是自动相对定向,应确保每个图像的连接点数量在30个以上。然后对绝对定向、区域网平差进行计算,做好各区域之间的接边处理工作。
内、外业描绘及精度检验
在内业矢量图的数据采集过程中,需要利用全数字航摄系统采集立体数据,并导入空三加密成果成果。内业测量是在野外调绘后进行,主要采用刺点测图法,若地物现状与实际不符,还需要进行补测。在外业描绘过程中,需要对各种线路进行区分,并标明线路走向。根据实际测量任务,确定测量目标区域要素,按照实地位置进行标注。如果要确定目标区域植被类型,需要对植被及覆盖区域类型进行划分,合理确定地物点和测量点,对其作出精确统计。在测量及数据精度检验过程中,应对地物点点位误差进行严格控制,满足不同比例地形图的测量要求。
结束语:综上所述,无人机在区域地形测量中具有多方面的应用优势,可以提高区域地形测量效率及质量。在其应用过程中,通过合理设计飞行计划、构建控制体系,并做好数据计算和校验等方面的工作,可以最大化的发挥无人机技术优势,满足实际测量工作需求。
参考文献:
[1]邓勇,贾超.无人机在区域地形测量中的应用[J].山东工业技术,2019(12):161-162.
[2]何先宁.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J].资源信息与工程,2019,34(01):119-120.
论文作者:姚国庆1,张翼然2,王胜兵3,李嘉云4,柳振5,李
论文发表刊物:《科技研究》2019年4期
论文发表时间:2019/6/18
标签:无人机论文; 测量论文; 地形论文; 区域论文; 数据论文; 过程中论文; 目标论文; 《科技研究》2019年4期论文;