无人机在测绘大比例尺地形图中的应用论文_刘桦1,朱双民2,刘元航2

无人机在测绘大比例尺地形图中的应用论文_刘桦1,朱双民2,刘元航2

1 海南省资源环境调查院 海南省海口市 570000;2 海南飞图测绘科技有限公司 海南省海口市 570000

摘要:近年来随着科技的发展,在进行大比例尺地图测绘中采用无人机并借助现代化信息技术手段和航空摄影技术,具有一定的灵活性应用性,同时目前目前已经广泛用于地图实际测绘以及环境灾害监测,农业植物保护中。尤其对于地形图测绘来说,使用无人机来说航空摄影技术面临的风险较小,而且在测绘过程中需要的成本低,具有良好的效果,在地理信息数据获取过程中通常使用无人机技术可提高撤回效果并显著提升作业效率。

关键词:无人机;测绘;大比例尺;地形图;应用

通过近年来的研究表明,当前国内外在进行小区范围内大比例尺图地图测绘中通常使用产品的方法,比如GPS技术,全站仪分析技术,采用哪种技术都需要耗费大量的物力,财力,同时也会增加施工的时间成本,严重影响施工效率。近年来随着科学技术发展,将无人机航拍技术引入到现代地图测绘中,能够在无人机上搭载非量测相机,进一步实现大比例尺地图的测绘过程。无人机遥感技术作为航空遥感的重要发展方向,测绘成本较低,而且使用便捷具有较高的灵活度,所获取的信息分辨率高等特点,目前逐渐广泛应用大比例尺地图测绘中,凭自身具有的显著技术优势,能够快速高效获取,精确度较高,分辨率高的数据信息,也成为了传统测绘中的重要补充手段。

1、无人机航拍技术特点

在地图测绘中借助无人机航拍技术具有较高优势,相比过去的卫星操作技术来说,能够显著缩短地图测绘时间,为用户提供更加丰富的测绘信息,并且利用该技术所需的成本较低,具有较强的应用性,同时能够获得较广的测绘数据,相比其他的测绘技术来说,使用无人机航拍技术可显著提高工作效率,节约大量的时间和成本,通常是处于低谷条件下开始拍摄的,因此能够排除气候条件产生的不利影响,平整地面后起飞降落,且无人机起降条件也比较低,在具体地图测绘中操作便捷,具有较强实践性。在测绘中还需要结合实际的任务标准完成运输管理,而后续航拍时可完成百公里的测绘任务,利用该技术携带数码相机,同时还可以获得彩色信息照片,提高信息获取的速度,能够显著提高数据的精确度,提高信息的分辨率,进而可形成可视化数据图谱分析和三维中摄影图像,在利用该技术时获取良好的作业呈现效果,同时配合使用多种现代化技术,包括航空测绘,地面检测技术等能够为工程施工获得更加准确的信息。

2、应用无人机航拍技术应用

在当前大比例尺测绘时,可也参照目前国内现有的地形图,包括多种比例比如1:1000和1:500,根据目前国内城市测量有关规范要求在测绘学,等高距离可达到二米,而对于1:2000的地形图比例尺来说,在具体操作过程中还需要进一步强化产品的评价标准和做好产品质量验收工作。

在具体开展作业前需要做好一些前提准备,包括资料,设备,相机检测等多种准备工作,准确收集测区的资料,包括卫星影像,控制成果,进一步了解测区的地理位置情况,做好相机的校准工作,能够准获取相机基本参数和内方位元素,选择合适的起降场地。

航线规划。在航拍过程中借助无人机的具体流程,需要做好空中任务测量,在使用航拍前还需要结合相应任务确定地形地貌比例尺,航高,做好航线规划工作和航摄分区,在设计航线时尽可能选取有利条件,东西向直行向飞行,根据方向合理开展航线的调整,在航拍时尽可能避免产生漏洞,确保航向以及旁向重叠率。航拍的面积应当尽可能高于实际的坐标面积。布设像控点,影响航拍信息精确度的主要因素是像控点,其是在整个控制点加密及地形图测绘中的重要参考依据。通常我们用地物特征比较明显或者选择具有代表性的点,在布设像控点时应当将其选在航向或者旁向的重叠区中,同时还需要设置一些其他点,包括像控点的密度位置,遵循低空数字航拍作业有关操作要求。

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分析空中三角测量。在使用无人机航拍时,尽可能采用一些遥感影像精确度高的系统,比如一体化系统,同时还可以配合使用多种软件,包括光滑平差软件,遵循软件使用要求,做好数据的前期获取准备,可以将数据作为JPG格式,做好相机校准后综合分析,深入研究航拍过程中的控制点文件和航线结合表数据,然而需要注意的是在具体地图测绘中应当做好校正畸变差,由于无人机使用非测量相机,因此畸变差相对较大,而且边缘畸变差也相对较大,具体使用中还需要强调利用畸变差做好程序校准,构建地图测绘区域的高程文件。在该文件中引入偏差避免产生不良影响,结合信息能够确定初始偏移量,使用自动剔除的方式对于一些较大像点进行剔除,作为连接点完成相应的编辑和作业。

做好数字规划图的分析工作。在开展大比例的地图测绘中,运用于数字规划时可以使用全数字测量工作站,针对一些信息需要做好数据编辑工作,在提交数据时需要保持格式,始终保持DEG格式。在具体使用中还需要注意以下几点:首先在构建大比例起地图测绘中,借助无人机航拍构建相应的模型,由于使用中大多为人工操作,因此可能会使模型定向产生人为误差,因此在具体操作中要求工作人员具备较高专业素质,在实际操作中能够严格按照规范,确保所获取数据的准确度,相关部门还需要做好技术人员的培训工作,能够减少在信息采集中出现的人为误差,针对导致模型受到影响的重要因素还需要提前制定补救措施,在单片正摄影像测绘过程中需要导入大比例尺测绘数据,在系统运行时能够自动匹配数据,形成DSM,对相应数据完成信息获取和滤波处理后,将信息转为DEM,并开展相应操作在测绘正相影像功能,还需要借助全数字测量技术,将各项参考范围作为依据,以相片为单位进一步形成当单片正射影像。

3、采用无人机测量的优点

近年来随着科学技术发展,对于低空摄影测量来说可以借助无人机技术,尤其对于低空航空测量包括1000米以下测绘,利用无人机航拍技术,相比其他技术有显著优势,首先可实现云下飞行,进一步避免不良天气的影响,或者避免云层这个问题导致出现无法准确获取数据的问题,进一步提高在测绘过程天气的不良影响。由于整个摄影距离上都较近,因此可以借助无人机低空测量技术获得高分辨率数据,相对其他技术来说操作比较简便,而且所获得的数据清晰度高分辨率高,能够提高最终信息摄影的准确度,在大比例尺地形图测绘过程中能够获得更加优化的数据信息也不断优化控制飞行系统,利用无人机可实现导航和预测地形进行多角度的景色拍相,进而构建三维模型,能够为相关部门提供更加丰富的数据,利用无人机航空拍摄能够避免正向影射,在使用中出现倾斜遮挡的问题。同时相对其他测绘技术来说,采用无人机低空摄影测量所需的成本较低,工作人员在日常执行维护保养时也比较简便,与其他技术相比能够排除停放场地以及降落场地因素,影响提高管理上的灵活度,与其他测绘设备来说其自主性更强,在大比例尺地图测绘中利用该技术能够避免在实际操作中工作人员面临的安全问题,提高整个操作的安全性、稳定性。

结束语

总而言之,目前在开展大比例尺地图测绘时借助无人机航空技术,其优势比较突出,包括拍摄相片较多,能够实现低云飞行获取数据且获取影像的分辨率高,灵活多强的数据,显著节约了人力物力。除此之外,随未来技术的发展,这一技术在城市建设以及应急救灾等多个方面也会有较为广泛的应用,未来国内的测绘行业将会获得更加完善的技术和成果。

参考文献:

[1]成虎.无人机倾斜测量在大比例尺地形图绘制中的应用[J].居舍,2018(06):169.

[2]马静,石莹.浅谈倾斜摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用[J].测绘标准化,2017(03):48-50.

[3]徐明伟.无人机测绘大比例尺地形图在铁路工程勘测中的应用分析[J].中国战略新兴产业,2018,No.156(24):178.

论文作者:刘桦1,朱双民2,刘元航2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/10/9

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