山东鲁勘工程检测鉴定有限公司 山东济南
摘要:近年来,科学技术的快速发展使得各行各业逐步进入了新的发展时期,现代科学技术的进步实现了测绘技术的创新,新型的测绘技术逐步被应用于各个领域。无人机航测技术是当前我国先进技术手段,对产业发展十分有利。文章重点就无人机航测技术在基层测绘工作中的运用进行分析。
关键词:无人机航测;基层测绘;运用
基层测绘工作能够给道路、矿山、城市建设等各种基础设施的建设带来利好影响,无人机航测技术运用于这一工作中,有着巨大的利用价值,测绘人员在工作中利用无人机进行航拍测绘,可以在工作质量以及工作效率上进行提升,研究无人机航测技术必然能够增加基层测绘工作的工作优势。
1无人机航测技术的相关要点
1.1无人机主要构成
从航测无人机的硬件构成来看,其主要包含了搭载摄像头的飞行平台、高清摄像机。飞行平台是无人机机体,在航测过程中主要是受到地面控制台的控制,在飞行过程中,对飞行的状态与目标予以实时监控,确保可以实现任意飞行姿态;高清摄像机能够及时获得地面被测实体的高清影像,而该影像可以被应用于被测区域内地理环境、土地状态等的了解与分析。因此,无人机航测所获得的测绘结果可以为土地整治工作的开展提供重要的基础。从无人机航测系统的构成来看,其主要包含了飞行控制系统与地面控制系统。前者主要负责对无人机的飞行控制,是航测工程顺利开展的重要前提。在无人机航测工作的进行过程中,飞行控制系统还能够与 GPS 导航系统等加以结合,再加上地面控制系统的配合,能够实现对相关实体的精准定位、导航等,且能实现对无人机飞行高度、速度等的实时控制,使得无人机航测工作可以顺利进行,保障无人机可以依据规划的飞行路线进行测绘数据的采集。在航测过程中,有关人员通过系统控制面板,结合其航测要求,可以对相应的飞行参数加以必要的调整,保障高清摄像机能够获得更为清晰的影像。
1.2无人机航测流程
无人机航测流程一般包括飞行区域选择、航摄设计及相机检校、航摄作业、事后差分解算、空中三角测量、检查点立体量测、检查点野外量测、精度评定等步骤。
1.3 航测影像处理技术
航测影像处理技术通常包括影像预处理、区域网联合平差、多视角影像匹配、DSM 生成、真正射纠正、三维建模等关键内容。多视角影像密集匹配能得到高精度高分辨率的数字表面模型(DSM),充分表达地形地物起伏特征。
1.4 无人机航测技术的特点
与传统的测绘技术相比,无人机航测技术的特点主要体现在以下方面:(1)起降便利。在无人机航测的过程中,无人机对于起降条件等没有严格的要求,只需要保持地面的平整性。(2)测绘效率高。传统的测绘技术缺乏灵活性与适用性,在测绘过程中常常受到地形条件等的影响,导致绘效率低下、准确性不足。而无人机测绘技术的灵活性相对较好,其在应用中基本可以不受地形等条件的约束,不仅具有高效的测绘优势,还可以大大提高测绘的可靠性。(3)运输便捷。无人机系统的集成效果明显,设备运输相对方便。(4)成本低。
2无人机航测技术在基层测绘中的应用
2.1 无人机测绘技术在低空作业中的应用
通常情况下,基层测绘技术会受到地形的影响,让工作人员难以按照预定方案进行测绘工作,尤其是在复杂的气候环境下,地形的影响将会被放大,所以在这种环境下,传统的航拍方式进行测绘工作,会因为地形或者气候造成的因素,难以完成相应的测绘工作。但是利用无人机进行低空航拍,这一问题就可以得到很好的解决,无人机在使用中不会受到起飞位置的影响,在较为恶劣的环境下,无人机也能够完成相应的航拍任务,这种不需要受到云层影响的低空航拍方式,明显比传统的航拍有着巨大的优势,并且对于进行航拍的工作人员而言,采用无人机进行操作并不需要进行跟踪操作,进而可以避开危险地形和恶劣的气候完成远距离的测绘工作。
2.2 无人机航测技术在封闭空间中的应用
通常情况下,为了让测绘技术可以得到更好的发展,在密闭的环境中也能够进行测绘工作,就需要对摄像技术进行升级,在这一前提下,无人机如果搭载了在山洞这类密闭环境内可以进行测绘工作的摄像技术,毋庸置疑就可以在山洞中完成相应测试工作,从这方面分析,在密闭环境中,因为危险因素多,同时对于信号要求比较高,所以对于无人机的性能有着更高的要求,但是可以预见,无人机航测技术在山洞这类密闭环境中进行远程操作的基础测绘工作有着良好的运用空间。
2.3 无人机测绘技术在低空航拍系统中的应用
随着我国摄像技术以及无人机技术的发展,无人机低空航拍在实际的基础测绘工作中有着巨大的运用空间,毋庸置疑随着这一技术的良好转换以及在其中运用相应的新的航拍技术以及图像处理技术,也就是利用计算机技术实现对无人机航拍所获取的图形进行高速转换,在这种技术条件下,侧护数据将会得到有力保障,同时在航拍中开始利用遥感技术,实现无人机航测技术的利好发展,也能够让工作人员使用的便捷性增加。从这方面分析,可以发现无人机测绘技术在低空航拍系统的运用中,能够得到利好发展。
3应用实例
以某废弃砖厂复垦项目土方测算为例。采用 Con-textCapture 软件对采集的 381 幅影像进行全自动化的处理生成 3D 实景模型(见图 1),采用 Deccartes 抽取地膜提取地形关键点,基于 ArcGIS 栅格数据 Spatial Analyst模块空间插值生成测区高精度 DEM(见图 2),通过 3D Analyst 模块填挖方工具即可辅助设计进行土方量计算。
图 1 某废弃砖厂复垦项目 3D 实景模型图
图 2 某废弃砖厂复垦项目 DEM 图
无人机倾斜摄影测量成果结合 ArcGIS 软件计算土方量,其精度可靠,外业工作量小,内业自动化程度高,并能在提供可视化成果基础上实现量算、查询等功能。
总之,在当前的技术条件下,无人机技术有着巨大的发展空间,在基层测绘技术中运用无人机进行航拍,能够远距离进行无人机的遥控航拍,实现远距离的基础测绘,无论是在危险因素多的密闭环境还是技术要求高的低空环境,都能够利用这一技术。
参考文献:
[1]李向波.无人机测绘在晶鑫煤业地表裂隙及沉陷观测中的应用研究[J].能源与节能,2020(04)
[2]谭远模.无人机航测技术在农地杂草识别中的应用[J].北京测绘,2020,34(04)