无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用论文_王磊

安徽省第一测绘院 安徽省合肥市 230031

摘要:随着科学技术与社会经济的不断发展,无人机技术在各个行业与领域中的应用,受到了人们的高度重视。特别是无人机技术在航空摄影测量方面的应用,对于加快城市化建设步伐,推动社会经济发展,都有着非常深远的影响。因此在今后测绘工作中,将无人机航空摄影测量技术高效灵活的运用在地形图测绘工作中,来充分发挥其价值与功能,就显得越来越重要了。

关键词:无人机;航空摄影测量;地形图测绘

引言

由于无人机具有着轻便、灵活、快速、经济等特点,已经被广泛应用在各个行业与领域中,更成为推动现代化城市发展重要设备之一。无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用,不仅保障了数据信息采集的全面、及时与准确,更带动了我国地形图测绘工作的高速发展。

1无人机航空摄影测量的应用价值

现阶段,无人机设备在航空摄影测量中,已经得到了非常广泛的应用,甚至成为了不可或缺的设备之一。将无人机设备应用在地形图测绘中,不仅能够帮助工作人员快速完成各项测绘工作,而且能够全面了解城市的地理信息。相比于传统的地形测绘技术,无人机技术更加先进化、准确化、信息化、科学化,为加快城市化发展进程,提供了坚实可靠的保障。无人机技术也满足了现阶段数字化类型城市建设的工作需求,为城市的整体发展都带来了无限的潜能。无人机航空摄影测量在地形图测绘中,由于其具有着体积较小、动力较强、灵活便捷等特点,能够适用于各个地区的地形信息与数据的采集工作。虽然目前无人机技术在测绘方面的技术应用还有缺陷,但随着无人机技术的不断完善与优化,一定会带动我国地形图测绘工作的高速发展。因此在今后的测绘工作中,要充分发挥无人机航空摄影测量的价值,为我国社会经济的高速发展做出应有的贡献。

2无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

2.1作业流程

利用无人机数字摄影测量方法生产DLG(数字地形图)流程如下:

2.2航空数码摄影

由于无人机具有着轻便、灵活特点,这也使得无人机在飞行时不够稳定,航高上下起伏不定。因此应选择性能高、适用性较强的无人机设备。在航摄时要选择晴天无云、无风或风力较小等气象条件较好的情况下进行,这样才能获得符合要求的影像资料,这是制作地形图的关键。

根据《低空数字航空摄影测量规范》的要求,结合无人机数字摄影的特点,对获得的数码影像质量有自身的要求:

(1)像片重叠度:由于数码相机基本实现定点曝光,所以像片的航向重叠一般要求60%—80%,最小不小于53%;旁向重叠一般为15%—60%,最小不小于8%。

(2)航线弯曲度:为保证无人机漂移的影响减小到最少,应保证航线弯曲度不大于3%。

(3)航高要求:同一条航线上相邻像片的高差应不大于30米,同一条航线上最大和最小航高差应不大于50米。

(4)像片旋偏角:像片旋偏角一般不大于15度,个别最大不超过30度。

2.3像控点的布设与测量

一般测区采用域网法布设像控点,外业采用接入AHCOS网络RTK方法施测,故所测的像控点均为平高点。根据目前使用的全数字摄影测量工作站,在空三加密区域网平差计算上已具备先进完善的功能,故一般采用航线法布设像控点,每条航线间隔6条基线布设一对,原则上一般不超过7条。像控点尽量布设在上、下航线重叠的中间,且点位距像片边缘不小于150个像素,像控点应选择明显的地物上且尽量共用。

2.4解析空中三角测的加密

根据测区实际情况,加密分区尽可能的分划成矩形或方形,以减小像控点选取不同带来的负面影响。

输入相机参数,通过航测内业方法(内定向、相对定向,公共点连接等)构建空中三角网。导入野外像控点成果利用平差软件进行光速法区域网平差,得到优化后的外方位元素和加密点成果。

2.5数字正射影像(DOM)的制作

由于无人机飞行高度低,相对常规飞机的摄影其航片数量较大,但DOM制作方法是相同的。利用空三加密的成果,自动建立测区的立体横型及其参数文件,在此基础上生成核线影像,从而进一步生成DEM。利用DEM完成影像的微分纠正,生成单片的DOM,再通过编辑自动生成镶嵌线,对整个测区进行无缝拼接,即可完成整个测区的DOM制作,最后进行影像的匀色,匀光调整和平衡处理,应使得影像色彩真实、纹理清晰、反差适中、色调一致。

2.6数字地形图(DLG)的生产

在空三加密的基础上,利用立体量测仪等测出地物,地貌。生成初级的DLG线划图,然后把DLG线划图与相对应的DOM叠加在一起进行外业实地调绘。最后内业编辑成图,这样完整的数字地形图(DLG)便生产出来了。再经过二级检查一级验收,合格后即可成为最终成果成图。

结语

综上所述,无人机的优点是低成本、轻便灵活、成图周期短、自动化程度高等。加上无人机飞行高度低,获取的影像分辨率较高。作为一种全新的测量技术,在地形测绘中得了广泛的应用。特别适应面积不大的城市规划地形图测量,土地的复垦及高标准农田建设的测量,道路和沟渠、河道的条带状地形图的测量等方面。但无人机航空摄影测量也有其不足之处,虽然目前高性能的无人机集成了GPS及惯导系统,提了摄影测量的精度和减少了野外像控点测量的工作量,但由于无人机本身较轻,受气象条件的影像,飞行稳定性较之有人驾驶的大飞机差,相对的获得的影像几何质量不高(航高起伏较大,航线弯曲度较大,像片旋偏角较大等)这样就对生成的地形图精度有影响。根据多次的实地检测对比,无人机航空摄影测量获得的地形图平面精度尚可,但高程精度差强人意。即便如此,但瑕不掩瑜,随着科学技术的不断进步,无人机航空摄影测量精度会不断提高。

参考文献

[1]CH/Z 3002-2010 《无人机航摄系统技术要求》.

[2]CH/Z 3005-2010 《低空数字航空摄影测量规范》.

[3]GB 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》

论文作者:王磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期

论文发表时间:2019/10/8

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用论文_王磊
下载Doc文档

猜你喜欢