无人机航空摄影测量在带状地形图测量中的应用

发表时间:2020/4/2   来源:《基层建设》2019年第31期   作者:陈代鑫
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的无人机技术有了很大进展,在航空摄影测量方面也不断成熟。
        西安科技大学  陕西西安  710000;甘肃林业职业基础学院  甘肃天水市  741020
        摘要:随着科学技术的发展,我国的无人机技术有了很大进展,在航空摄影测量方面也不断成熟。无人机航空摄影测量作为一种新兴测量手段,推动着相关工作者对地理信息的获取向全天候、实时化的方向进行迈进,使其具有长远的应用效应和经济效益。基于此,本文将对无人机航空摄影测量在带状地形图测量中的应用案例进行分析,希望能够推动其在相关领域的长足发展。
        关键词:无人机;航空摄影测量;带状地形图;地形测绘
        引言
        受到科学技术不断发展的影响,我国的航空摄影测量技术获得了长足进步。不过鉴于航空摄影测量工作开展通常对审批的专业性要求很高,并且易于被外界不同因素干扰,总体的经济成本也过高,由此导致其在地形图测量当中的应用率较低。在无人机技术诞生之后,其凭借简单、灵活的操控性且性价比较高的优势,引起很大的关注,有利于提高地形图测绘的效率。
        1无人机航空摄影测量及数据简述
        在开展地形测绘工作时,无人机航空摄影测量技术所获得的数据拥有着非常高的可靠度,能够获取非常精确的数据信息,同时这种技术的成本投入也相对较低。无人机航空摄影工作时,其工作流程基本上分为相控点布设、数据采集、内业空三加密、数字化测图等,能够在短时间内获取精准性较高的影像数据。同时,无人机开展工作基本上不会受到地形的影响,而受恶劣环境的影响也相对较小,针对工作环境的要求非常低。在开展地形图测绘工作时,无人机上会装配专业的相机,能够高效拍摄地表的影像信息,同时进行处理将其转化为三维数据,针对所收集的数据信息资源,还能够利用计算机网络进行传递,为地形图测绘工作给予十分有效的信息支持。除此之外,还能和卫星遥感技术等地形图测绘技术共同合作,具有十分明显的兼容性,大大提高地形图测绘工作的效率。
        2无人机航空摄影测量技术的优缺点
        无人机航空摄影测量技术具有以下优点:对起降场地的要求较低,相对于传统地面汇测和传统航测,自然环境因素对无人机航空摄影测量的影响较小。它能够在不超过5000m的高空进行飞行拍摄,受云层的干扰度较低,通过搭载多种先进性相机,对镜头的灵活运用,就可以快速获得成像清晰的图片信息。能够十分完整的向相关人员展示出所要汇测地区的地形、地貌、地物等信息,同时它还具有操作方法便捷、简单、易上手的特点,并且维修、作业的成本较低。无人机航空摄影测量主要具有以下缺点:无人机的飞行状态有时会很不稳定,常会出现风向、风力大小影响飞行角度过大或过小、偏离航线等情况,造成拍摄成像清晰度不高导致拍摄质量降低的状况。这为相关工作者开展后续工作带来了一定的难度,同时由于无人机的续航能力较差,在空中进行摄影测量时,一次性覆盖门面较少,不适合大范围的航空摄影测量。
        3无人机航空摄影测量在带状地形图中的应用
        3.1DOM工艺
        DOM工艺的主要功能便是针对无人机航空摄影测量所获得的数字化信息以及各环节模型中的影像信息进行再次筛选和处理,同时改善由于各种原因所导致的影像失真现象,保证影像信息更加清楚可靠。DOM工艺的运作原理便是利用无人机的低空摄影对信息进行高效收集,同时在此基础上进行相关的定向操作,定向操作基本上可以分为以下几种:绝对定向、相对定向、内定向。之后开展相关数据的正射矫正和影像处理工作,经过检查便可以产生DOM成果。在开展无人机航空摄影测量过程中,DOM工艺至关重要的一个项目便是控制及管理观测相片。


        3.2航空摄像测量中的相片控制
        能够全面掌握所测量地区的地形是无人机航空摄影测量技术的优势之一,工作人员还可以借助无人机的航拍和全球定位系统对相片进行控制,进而可以让航空的具体数据与地面的实际情况有效结合,让无人机航空摄影测量所得的数据与地面测量的数据进行有效的转化,可以让相应的工作人员能够更加全面准确地掌握测量地的地形并且促进信息接收的效率,同时还能够保证信息的准确性和完整性。所以在使用无人机进行航空摄影测量的时候需要对相片的控制点设计一些布置的内容并且促进其与全球定位系统技术的结合,进而有效促进相关工作人员对地区信息的掌握。
        3.3空中三角测量与POS技术辅助加密
        传统测绘方式进行三角测量时会消耗大量的人力物力资源,且操作步骤相对复杂。而借助现代化航测技术则可将空中三角测量的作用效果由传统的人工操作转变为自动化的信息采集和处理。所有操作均在计算机上完成,有效提升了整体作业流程的效率。利用计算机的特定处理算法,可将超限的点位自动筛选,确保用于测绘的标记点都具有较高的利用价值。这一过程中工作人员也可根据具体的测绘要求,对点位的密集度进行人工制定。在不同的点位显示状态下,呈现出各类目标对象的立体结构。新型空三加密方式能在提升作业速度和自动化程度的基础上,良好的适应各种复杂地形。另一方面,得益于GPS定位技术的发展和升级,以GPS为基础的POS技术便能够准确感知无人机姿态,从而根据外方位元素完成测绘点三维坐标的测算。通过规范化的辅助处理方式,改善了航测成图的周期和精度。同时,GPS技术和IMU技术的综合应用也为全域航测提供了技术支持。
        4.对数字线划图进行思考分析并获取最终影像资料
        在对于数字线划图的处理过程中需要用到AtuoCAD2006的CASS大比例尺版编辑软件对所得数据进行编辑,在此过程中有关工作人员需要加强职业素质和技能,按规章制度去进行操作,使误差处于可控范围内,得到最终所需要的影像资料。这就需要将之前加密过的数据影像导入到程序中去,让系统通过自行辨别、自动分配最终生成DSM,再对DSM进行程序处理转为DEM格式,并对最终所需的DEM进行制作,形成有效影像。
        3.5立体采编测量
        地形图测绘人员在运用无人机航空摄影测量技术完成测量工作后,还需要针对其地形内部信息的测量和收集,如此才能切实地保证运用无人机来开展地形图测绘工作的可靠性。不过在实际开展测量工作时,还需要针对后期的节点信息进行着重分析,在无人机数据采集工作完毕后,测绘人员必须根据处理过的数字影像成果完成各种地形地貌单元的符号化工作,通过这种方式来提高推动地形图测绘工作的准确度,为地形图测绘工作的进行提供支持。
        结语
        综上所述,无人机航测技术不仅有着较短的测绘周期,操作便携性方面也较传统的航空摄影测量更具优势,整体测绘成本更低,并且具有广阔的应用前景。目前已在很多实地测绘工作中得到应用。经过长期应用的积累,证实其能够在大比例尺地图测绘中取得较为理想的效果。现阶段的无人机航测技术及测绘方式等方面都存在着较大的提升和完善空间,相关技术人员应注重技术的积累和实践过程中的经验总结。通过无人机航测的科学利用,在保证测绘精度的同时促进地质测绘等领域加快实现自动化测量和作业的转变。
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