勘测定界测绘中eBee无人机航测的应用分析论文_王尔君

江苏省盐城市 224000

摘要:新形势下,传统测绘方式已经无法满足社会需求,eBee无人机航测因其具有轻质、速度快、低成本、高灵活性等优势,被广泛应用于测绘领域中,然而,与西方发达国家相比,eBee无人机航测在我国测绘领域仍处于发展阶段,在勘测定界测绘中,仍存在诸多问题,影响了测绘结果的精确性。对此,文章探讨了eBee无人机航测的应用。

关键词:勘测定界测绘;eBee无人机航测;应用

前言:测绘,看似一个专业名词,却与人们日常生活息息相关,小到目测距离,判断方向,大到国家建设,武器制导,都离不开测绘技术。当前,科学技术的发展,测绘领域对测绘结果的精确度提出更高需求,传统测绘技术因精确度不足、测量缓慢、成本投入高等,逐渐被淘汰。无人机航测技术突飞猛进,并成为了一项新型航空遥感技术,满足测绘工作的需求,在大比例尺地形测绘,重大工程建设,国土资源监测等勘测定界测绘中得到广泛应用。

1、eBee无人机的简单概述

eBee无人机是由瑞士生产,机身十分轻巧,规划模块化,机翼能够拆卸,无人机起飞可直接手动操作,在无人机飞翔过程中,整个过程实现了自动化操作。在无人机着陆时,eBee无人机以环形飞翔方式着陆,若着陆空间有限,eBee无人机通过相关设备感应,会自动改环形飞翔着陆为直线下降着陆。并且,eBee无人机内安装了eMotion2软件,在无人机起飞前与飞翔中,其能够计划,模仿,监控并自动操控自身的飞行轨迹,为测绘工作提供了便利[1]。另外,无人机能够通过一定的操作,飞至指定区域进行测绘作业,并且,在无人机作业路途中,操作人员能够重新规划飞行航程与降落地点,将新任务转送给飞机。

对于eBee无人机拍摄的图像,相关人员可直接利用Pix4DMapper软件,对图像进行自动化处理,最终形成高质量的二维与三维图像以及数字表面模型,有效节省了人力、物力,提高了测绘效率与准确性。

2、eBee无人机的组成与特点

eBee无人机的硬件主要有:泡沫塑料,高清摄像机,便携运输箱等,软件主要为飞行管理系统,相机纠正,资料整理系统等[2]。

eBee无人机主要具有以下特点:其一,轻巧便利。eBee无人机是一款绿色产品,无论是起飞还是着陆,都非常便利,并且,无人机机翼能够拆卸,便于携带,若机翼损坏,能够及时更换,有效降低了成本投入。其二,便携式运输箱。无人机内含有便携式运输箱,能够运输小型物体,符合国家航空运输协会规定。其三,智能化。eBee无人机在起飞、飞行、着陆全过程中,都能够自动进行,不需要驾驶员驾驶,即可自动完成航摄作业。其四,外形符合空气动力学。在无人机飞行中,具有较高的稳定性。其五,3D处理。eBee无人机能够对所需要的地形数据进行快速检测,并生成高精度的正射影像,构成3D模型,保障了测绘工作的全面性与精确性[3]。

3、勘测定界测绘中eBee无人机航测的应用

3.1、测区情况

本次测量区域为黄土高原内的一个水库,水库位于海拔1100m位置,所处区域沟谷纵横、地形陡峭,区域内人口密集,明显建筑标志、地形特征点较少。依照勘测定界测绘工作的需要,本次航摄面积为5.8平方千米,航测面积为2.3平方千米,测量方式为eBee无人机航测,水库区域测量的地形如图1所示。

图1 水库所在区域地形图

3.2、eBee无人机航测在勘测定界测绘中应用的主要流程

eBee无人机航测的具体流程如图2所示。

图2 eBee无人机航测工作流程图

3.3、eBee无人机航空摄影

在对水库进行测绘工作中,eBee无人机航空摄影过程中,应严格依照低空数字航空摄影的规范,对eBee无人机进行调整,保障相机分辨率在0.08-0.10m之间,航摄高度控制在280-300m之间,绝对航高应控制在大约1500m。因摄影区域较小,安排无人机飞行12架、每航次平均飞行28min,即可保障对测量区域摄影的全面性。在此次对水库区域的勘测定界测绘中,无人机共拍摄相片275张。

区域摄像完毕后,测绘人员直接利用计算机内Pix4DMapper软件对无人机测量内容进行处理,与传统的处理方式相比,软件处理的速度极为迅速,基本每2-3h即可处理完一个航次捕捉的全部图像。最终,测绘人员依照大比例尺航空测量的特点,根据测量区域的具体地形,对航线间隔距离、拍照曝光的间隔距离合理设定,使航片存在一定的重叠度,有效避免航摄漏洞,影响测绘结果的准确性。

在每架次无人机航摄完毕,对导出的POS点数据进行重叠度检验,最终得出:在本次航测过程中,航向重叠度约有70%-75%,旁向重叠度约有55%-65%,不存在航摄漏洞。对无人机所摄影像的质量进行检查,检查结果为:所有像片倾斜角均小于10°,影像色彩均匀,色调正常,反差适当,像片清晰度较高,并无云影遮挡,满足了测绘作业的要求。

3.4、地面控制点设置

在本次勘测定界测绘中,因测绘区域标志建筑物较少,地形缺乏明显特征,因此,项目重叠飞行区域仅在地面设置了7个控制点。须知,在项目测绘过程中,某些地区极易出现信号中断现象,因此,测绘人员应避免全面依靠虚拟RTK网络,设置地面控制点非常必要,并且,RTK无人机技术确实拥有较多优势,却很少用于大规模测绘中,因此,设置地面控制点,为测绘工作提供更多保障,具有重要意义。

3.5、项目测绘效果

在本次项目测绘工作中,eBee无人机的应用,“航摄+野外像片控制测量”仅投入5人,耗时2天。其中,专业的内业数据处理员投入2人,积极利用计算机软件,在1天内完成了内业数据处理。并且,eBee无人机具有质量轻便,容易携带,飞行高度较低,无人驾驶等优势。相比来讲,若采用传统数字地面测图方式进行测绘,因项目测绘区域地形陡峭,很难在3日内完成所有工作。并且,传统无人机需要专业操作人员,且飞机安全性能较低,飞机飞行高度多在千米以上,为民航客机安全带来一定威胁。可见,eBee无人机在测绘工作中具有较高优势。

4、总结

总而言之,在勘测定界测绘工作中,相比于传统测绘方式,以eBee无人机航测更有优势。对此,国家应重视eBee无人机航测的应用与普及,提高我国测绘水平,推动我国相关行业向前发展。

参考文献

[1]门林杰,张阳阳,郝伟,等.eBee无人机航测在勘测定界测绘中的应用[J].测绘通报,2017(s1):105-107.

[2]陈立春.关于EBEE RTK无人机在大比例尺地形图测绘中的研究与应用[J].城市地理,2015(18):246-246.

[3]钱建彬,王申俊.eBee无人机在大比例尺成图中的应用分析[J].现代测绘,2017,40(1):51-54.

论文作者:王尔君

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/26

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