无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用探讨李欣

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年第2期   作者:李欣
[导读] 随着近年来我国社会经济的稳定增长,
        摘要:随着近年来我国社会经济的稳定增长,科学技术创新能力也在不断的提升,无人机技术的研究已经能够被应用在各个行业中,并且取得了较好的成果。其中无人机摄影技术不具有较高的实用性,在一些人们不能够到的位置与角度进行拍摄,给摄影爱好者提供了非常大的支持。随着无人机倾斜摄影技术的不断发展,已经改变了传统垂直摄影技术所造成的一些局限,真正的能够在各种角度获取高分辨率的影像信息,因此被广泛应用到各个领域中。本文针对无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用进行分析,希望能够为测绘工程带来一定的帮助。
        关键词:无人机;倾斜摄影技术;测绘工程
       
       
        前言:随着我国科学技术的不断发展,促进了各行各业技术水平的有效提升,对于测绘工程行业也是如此,倾斜摄影技术搭载飞行平台,可以获得真实、准确的数据,在工程测绘工程中能够发挥至关重要的作用。所以在测绘工程中,应充分认识到无人机倾斜摄影技术的重要性,科学、合理的运用无人机倾斜摄影技术,以促进我国测绘工程的不断发展。
        1无人机倾斜摄影工作原理及优点
        1.1无人机倾斜摄影工作原理
        通过对无人机倾斜摄影技术进行研究,发现无人机倾斜摄影工作的原理主要是将多台数码相机安装在无人机飞行平台上,并且将这些摄像机以垂直、倾斜等不同角度进行高分辨率图像收集。其中,目前最为常用的无人机倾斜摄影技术中,五镜头倾斜摄影系统最为常见,通过将其安装在无人机平台上,然后将所采集的数据和像控点数据进行结合,在对这些数据进行相应的处理,从而得到生产三维立体模型的各项基础数据。
        1.2无人机倾斜摄影的优点
        随着对无人机倾斜摄影进行的不断完善,其倾斜摄影技术比传统的垂直摄影技术具有很多的优点。首先,倾斜摄影技术能够准确的对勘测区域周围实际情况进行反映,因为其通过多个角度进行倾斜影像测量,使得其比数字正射影像图更加准确,将传统的摄影测量中存在的问题进行有效的弥补。其次,倾斜摄影技术还能够通过自身配套的软件,将收集的被测物体的各项数据进行直接展示,从而使其在测绘行业中的应用效果得到提高。此外,无人机倾斜摄像技术还能够将被测物体的侧面纹理进行采集,从而运用三维数字技术,将这些数据进行有效的采集,然后应用到城市三维建模中,有效的降低了建模成本投入,具有较高的经济性。
        2无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用
        2.1外业倾斜摄影航线设计
        在测绘工程中,运用无人机倾斜摄影技术,还应科学、合理的设计外业倾斜摄影航线。为此相关工作人员应重视外业倾斜摄影航线的设计,在设计图中,应明确标注无人机飞行高度、分辨率,同时在完成无人机倾斜摄影航线的设计后,应组织相关专业人员对设计图进行全面审核,及时的调整航线设计图中不正确的信息数据,保证摄影航线设计的科学合理。本文以某测绘区域为例,设计旁向重叠度、航向重叠度均分别为70%、75%。
        2.2无人机数据处理软件
        在本次测绘过程中,采用的软件为SouthUAV空三软件,该软件具有很多的优势,具体主要表现在以下几个方面:一是在线自检功能。二是具有三种建模方式,即人工、自动、自动-人工。三可以获得较高精度的数据,如空三加密成果、点云数据等。四是对于DEM、DOM等,能够高效生成。五是将VirtuoZo、CASS等软件与该技术进行配套使用,实现了摄影影像范围的拓展。六是运算速度得到了一定的提升。除此之外该软件还可以通过影像处理云平台,为客户提供相关的信息,客户可以通过登陆云服务平台,掌握更多的信息数据,使得客户获取信息数据更加的便利,提高作业效率。
        2.3地面GPS同步观测
        地面应合理的布设GPS,还应根据测绘区域的实际情况,选择有利的区域,合理的布置GPS接收机,从而实现地面GPS的同步观测,通过观测,获得相关的数据,然后通过GPS解算确定数据的精度,判断是否满足相关规定要求。

为了能够更好的进行同步观测,在进行GPS观测站建设时,还应做好以下几点:第一,采用精度高、采集数据间隔1s的双频GPS接收机。第二,同步观测之前,应检查电源是否充足,避免出现供电中断情况的发生。第三,无人机飞行摄影之前,应做好8min同步初始化测量。无人机返回结束之前,应做好8min的静态测量。
        2.4POS数据处理
        在无人机航空摄影过程中,会产生相机的曝光信息、飞行时间信息等大量的文件数据,应通过文件数据处理工作,及时的将无用数据处理掉,对于相机曝光时刻的Mark记录与文件中的曝光记录,二者应保持一致,为后期的POS数据处理提供便利条件。在实现倾斜摄影数据处理之前,还应加强GPS数据的有效处理,其具体工作主要包括以下内容:下载原始数据,并进行预处理,主要是转化原始数据DAT文件,分离TXT文件,使其成为统一格式的O文件和N文件,从而为后期的精确处理提供有利基础。
        2.5倾斜摄影的质量
        为了保证无人机倾斜摄影的精度,还应加强倾斜摄影的质量控制,其具体的质量控制措施主要包括两个方面,一是数据获取质量控制,二是POS数据质量控制,具体内容如下:
        2.5.1数据获取质量控制
        数据获取质量控制主要包括很多的方面,包括飞行质量、摄影时间以及影像质量等。在对摄影时间进行控制过程中,首先应合理的选择摄影时间,由于太阳高度角对摄影质量具有一定的影响,所以还应精确计算太阳高度角进行工作,一般情况下,10时-14时进行工作较为适宜。在飞行质量控制过程中,还应合理控制旁向重叠度,一般在能够正常处理影像的数据情况下,必须大于像片范围的15%,这样才能判断影像数据为合格。在影像质量控制过程中,,应及时的对影像进行检查,包括像片颜色饱和程度、色调、层次等等,是否满足要求的质量,一旦发现出现影像不达标的情况,则应进行重摄或者补摄。
        2.5.2POS数据质量控制
        为了保证倾斜摄影质量,做好POS数据质量控制也至关重要,这就需要应在完成倾斜摄影数据获取后,对地面基站GPS数据进行检查,一旦发现出现异常数据,则应及时的查找数据异常的原因,同时还应合理的处理数据。对于机载数据失锁现象,还应及时的进行关注,一旦出现失锁的情况,对于失锁的时间和区间,应及时的记录下来。
        结束语:
        综上所述,无人机倾斜摄影技术是一项有效的技术,在工程测绘中具有至关重要的作用。所以应通过无人机倾斜摄影技术,获取准确信息数据,为诸多工程建设提供重要依据。近年来,随着我国测绘工程行业的不断发展,无人机倾斜摄影技术水平得到了有效的提升,可以获得真实、准确的数据。所以在测绘工程中,应根据测绘工程实际情况,科学、合理的运用无人机倾斜摄影技术,以促进我国测绘工程的不断发展。
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