试论无人机倾斜测量技术在大比例尺地形测绘中的应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

试论无人机倾斜测量技术在大比例尺地形测绘中的应用

发表时间：2020/1/7 来源：《建筑学研究前沿》2019年20期作者：向朋杨苏新

[导读] 提升大比例尺地形测绘数据的精确度与有效性，为实现无人机倾斜测量技术的进一步应用奠定基础。

昆明市土地开发整理中心
        摘要：科学技术的进步极大的促进了社会各行各业的发展。在大比例尺地形测绘中，无人机倾斜测量技术的应用，也越来越受到关注。基于此，本文重点结合实际案例，对无人机倾斜测量技术在大比例尺地形测绘中的应用进行了详细的分析，旨在加强无人机倾斜测量技术测绘地形图方法的创新，提升大比例尺地形测绘数据的精确度与有效性，为实现无人机倾斜测量技术的进一步应用奠定基础。
        关键词：无人机；倾斜测量技术；大比例尺地形图；测绘；应用


在科学技术不断升级与进步的背景下，无人机倾斜测量技术也获得了前所未有的发展。虽然无人机倾斜测量技术是近几年来才兴起的高新技术，但是在却可以在同一个飞行台上同时搭载多台传感器，从5个不同的角度对采集到的摄影进行曝光，采集信息的真实性、可靠性与精确性得到了记得保证，为工作人员的大比例尺地形图测绘工作打下了坚实的基础。与传统的点击常规技术相比，无人机倾斜测量技术的应用优势更为明显，不仅工作周期得到了明显的缩短，就连其数据源也实现了多元化发展，三维景象的采集效果更加真实，建模过程更加自动化。正是因为这些技术优势，使得无人机倾斜测量技术受到业内人士的高度认可。
        一、案例分析
        我国有着十分广阔的疆域领土，所以不同地点的地理特点有着明显的差异。为了保证测量数据的精确性以及实验效果，本文重点以新疆地区的某个兵团面积作为本次实验的区域。整体的实验区域面积大约有7.0平方公里，可以为实验的顺利进行打好基础。与此同时，本次实验的基础是固定无人机；本次实验的航摄飞行平台是有着较高效率和精度的测绘无人机；本次实验的影像选择条件为：可以迅速定位地理位置，且可以直接垂直和倾斜的影像；本次实验的航摄分辨率应当尽可能的提高。只有做到以上几点，才能够进行实景三维大比例地形图测绘方案的有效构建。
        另外，还需要对地形图比例尺的精确度进行进一步检查，对地形图的平面、地形图的高程进行认真、全面、系统的检测盒分析，为数据的准确性提供有力保障，为后续工作的顺利进行奠定基础。所谓实景三维，其本质上就是一种三维环境，“所见即所得”就是其最大的应用优势。也就是说，实景三维将抽象的事物具体化，并且可以保证测量的准确性。而且，实景三维还有着效率高、精度高以及真实感强的特点。通过无人机倾斜测量技术，还可以获得全要素实景三维，并有效分析测绘大比例尺测图的可行性。在经过一番详细的分析之后，发现无人机倾斜测量技术的应用攻克了传统测量模式的弊端，对于整个地形测绘行业的发展都有着积极的影响，不仅降低了工作成本，还有利于工作效率的提升。在这种技术的应用下，人们在测量相关数据的时候，不再需要依靠大量的人工外业方式。所以，这是对传统的航空测量技术进行了颠覆，代表着地形测绘行业中技术的显著进步与发展。
        二、无人机倾斜测量技术在大比例尺地形测绘中的具体应用
        （一）三角测量法的应用
        对实验区域的地理环境进行分析，并对当前能够有效利用的资源进行整合，对无人机与影像之间的几何变形以及遮挡关系进行考虑，可以明确本次倾斜测量需要使用多视影像联合平差，而Smart3DCapture软件与POS系统的结合是最佳的应用软件，可以保证本次实验多视影像意外方位元素的全面获取。与此同时，要通过金字塔的匹配策略，按照从粗到精的原则实现每一级影像自动化匹配同名点，有效提升匹配效果的可靠性与准确性。通过误差方程的构建，还可以分析出控制点坐标等因素与连接点自检校区域网的平差，然后再利用联合结算，获得平差结果的精度。这样，就可以给予后期工作以更多的支持。另外，为了保证实验报告质量，还需要对倾斜测量中产生的误差进行高度的重视，如果发现像素大于0.55，就要尽量安排航空组进行重新飞行，再一次提升航空像素的精确度[1]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        （二）实景三维模型的应用
        在大比例尺地形图测绘工作中，对于全要素的采集和分析需要注重三维模型的利用。而且，在正式利用三维模型之前，还需要将实景三维模型导入到EPS清华山维软件中，通过多视角三维测图模型的构建来构建科学合理的影像关系。在这一关系中，进行精密重建，可以对原有的局限进行弥补，保证影像视角的多角度化，保证影像视角分辨率的提升，降低遮挡物对最终影像的干扰。另外，这种模式的应用还具有以下三方面的优势。第一，在真三维环境下高质量的采集地形数据，保证数据的精度以及密集度；第二，进行屋檐改正作业，并对相关数据进行高质量的采集；第三，降低作业难度，减轻工作人员的工作压力，使其有充足的精力投入到无人机倾斜测量结果的分析与研究当中，保证工作效率以及工作质量。而且通过这种模式所获得的地形图测绘质量也有了大幅度的提升，测绘能力明显增强[2]。
        （三）数字化成图
        在数字化成图阶段，EPS清华山维软件的应用还可以省去工作人员佩戴立体眼镜的环节。这样，数字化成图工作对于航测工作人员的选拔要求就不再像原先那样苛刻，极大的提升了工作人员工作行为的便捷性。而且，这种工作模式还可以让工作人员全面推进工作进度，在不影响工作质量的情况下加快工作速度。这种工作模式所配置的功能也非常全面，可与传统的CAD图形编辑相媲美。但是与传统CAD图形编辑相比，其工作成本更低、损耗更小，大比例尺地形图的测绘水平更加有保障[3]。
        三、实验精度控制以及实验结果分析
        由于本次实验区域的地形特点比较普遍，以平地为主，并不会对倾斜测量的全方位作业产生不利影响。所以，针对1：1000比例的地形图测绘，可以将其成图高距控制在1m左右，将高程注记的精度控制到0.1m。而在倾斜测量操作中，工作人员还需要严格按照大比例尺地形图的相关测绘规定开展作业。尤其是1：1000的地形图环境，对于精度的要求非常苛刻，其平面中的误差应当控制在0.3m以下，高程误差应当控制在0.4m以下。
        在实施野外采集作业的时候，需要对分散点进行采集。分析本次试验区域的实际面积，可以明确至少要进行292个分散点的均匀分布。而分散点点数的选择也需要注意，优先选择投影差小或者投影差为零的地方，例如马路中央的斑马线等。针对野外分散点的检测，也需要将平面误差控制在0.21m以下，高程误差控制在0.17m以下。
        由于本次实验的最终目标就是通过有效数据的分析得出相关结论，故而在实验的过程中，要对采集数据的精准度以及可靠性进行有力的保证。数据越可靠，实验结果就越可靠，其得出的结论也就越有可信度。根据分析，本次实验的误差在允许范围内，符合1：1000比例尺地形图测绘的精度要求。所以本次实验所得结论具有较高的可信度[4]。
        结语
        综上所述，在科学技术不断升级，经济发展水平不断提升的背景下，大比例尺地形图测绘的技术含量越来越高，对于先进技术的应用也越来越广泛。而要想继续加强无人机倾斜测量技术的应用，还需要不断的对无人机倾斜测量技术进行研究，并根据实际情况采取相应的优化策略，加强无人机倾斜测量技术测绘地形图方法的创新，提升无人机倾斜测量技术的应用可靠性与真实性。
        参考文献
        [1]霍伟奇.无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用研究[J].河南建材，2019（06）：111-112.
        [2]巨正平，路云.基于无人机倾斜摄影测量技术在大比例地形测绘中的应用探讨[J].江西科学，2019，37（05）：723-726.
        [3]周永丹.浅谈无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用[J].科技风，2019（15）：238.
        [4]杨昆仑.无人机倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘方面的应用[J].测绘技术装备，2019，21（01）：84-88.