浅析无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

发表时间:2020/6/10   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:罗加源
[导读] 摘要:城市发展基于地理信息的采集,地形图测绘是地理信息采集的一部分。
        南宁市自然资源信息中心  广西南宁  530000
        摘要:城市发展基于地理信息的采集,地形图测绘是地理信息采集的一部分。地形图测绘过程中,由于复杂地形、人为因素等影响,大幅度提高了测绘的难度。借助无人机航空摄影测量技术可以有效推进测绘工作的开展,缩小测绘结果的误差,实现地形测绘的现代化发展。
        关键词:无人机;航空摄影测量;地形测绘;应用
        地形测绘是测绘工程的重要环节,科技的发展使地形测绘精度越来越高,用户对地形测绘的精确性要求也越来越高。将无人机航空摄影应用于地形测绘中,与传统的测量技术相比,一方面可以减少误差,确保测量信息数据的精确性,另一方面,无人机使用方便,体积较小,便于携带,是一种减少野外作业的测量方法。随着无人机技术的迅猛发展和摄影技术水平的提高,地形测绘发展到今天,具有良好的发展前景。
        1.无人机航空摄影测量的优势
        1.1时效性和性价比
        无人机航空摄影与其他测量手段相比,其具有时效性、高性价比。使用无人机测量地形可以在较短的时间内获取所需要的地理信息,且无人机航空摄影投入的成本较低。测量人员利用无人机进行作业时,一天测量的范围至少为几十平方千米,再通过数字图像转化为可视度较高的三维图像,从而获得呈现精确、有效的地理信息。无人机航空摄影测量具有的高效性、实效性、高性价比,使其成为21世纪乃至未来测量工作的重要手段。
        1.2安全灵活
        无人机在实际的使用过程中,一般需要应用到高精度的数字成像仪。工作人员在使用无人机时,不需要到特定场所设置起飞、降落点,无人机本身的特点使测量工作具有灵活性,在任何地形都可以开展工作,大幅度提高测量工作的效率。无人机在垂直、倾斜状态都可以完成拍摄工作,测量人员根据测绘地区的地形特点提前设置好路线,采取自控的飞行方式进行测绘[1],在较为复杂的地形也可以进行测量,大大降低了测量工作的难度,减少人员伤亡,提高测量工作的安全性。测绘人员在测绘地区设置多个测点,也可以提高测绘活动的效率。
        2.无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用
        2.1像控点布设
        使用无人机测绘技术进行地形测绘之前,需要布设好像控点。像控点布设工作是一项复杂的活动,一般包括区域网布设和像控点测量。布设像控点时,需要根据不同地形的具体情况对控制点数量进行增加,对于定位和量测要把握精准,像控点必须具有清晰的指标影像,在明确的地点进行像控点布设[2],这样才可以保证像控点布设的精确性。区域网布设一般采用平高点技术,根据地区的具体情况设置基线,一般设置四条,如果是偏远地区,则应该设置四条基线,还要设置两条以上的旁向跨度基线,从而保证测绘数据的精确性;如果测绘的区域较为复杂,呈现不规则特点时,采用区域网布设时,应在拐角区域设置平高点。另一项技术则为像控点布设,通过GPS定位、RTK技术实现测绘工作,测量人员巧妙使新型技术、设备结合网络系统以保证测绘工作的精确性、全面性。像控点的布设需要根据不同尺度截取目标相片,可以呈现最大尺度的像控点位置,以及最小尺度可以观测地形具体信息,便于测量人员精准定位与查找像控点。
        2.2 DOM工艺
        测量人员对地形进行测绘时,一般借助DOM工艺采集无人机航空摄影的相片,同时采集测量中每个阶段模型的影像。DOM工艺是实现对无人机航空摄影获取的数字化信息和影像信息的再筛选,避免影像失真导致的信息不完整、缺乏清晰度。DOM工艺的运作原理是借助无人机实现低空摄影信息数据的收集,在此基础上开展相关的定向操作,定向操作主要包括内定向、绝对定性、相对定性。完成上述工作后,还需要开展有关信息的矫正、处理、检查工作,从而获取精确、清晰的DOM成果。

在无人机航空摄影测量的应用过程中,DOM工艺的使用是控制、管理观测相片,有机结合信息资料和相关影像[3],再通过后续的相关操作和测量的结果全面分析测量区域的具体特点,从而根据所得的分析结果来处理相关的信息数据。工作人员需要在保证控制点的准确性、明确线的基础上,对摄影的基础控制点进行选择,从而减少控制点测量的失误,降低地形测量工作的不利影响,提高测量工作的准确性、高效性[4]。
        2.3无人机航空测量的相片控制
        测量人员在进行地形测绘时,需要全面掌握测量地区的地形,借助无人机航空摄影深入了解测量区域的地形信息。无人机航拍结合全球定位系统控制相片,保证航空的具体数据和地面时间状态的一致性。无人机航空摄影测量技术收集的数据和地面测量的数据进行有效转化,便于有关工作人员更加高效、全面掌握测量区域的地形,提高信息接收的效率,在接收的整个过程中,还可以保证收集的信息数据的完整性、准确性。一般情况下,使用无人机航空摄影测量需要针对控制点进行布置,需要保持整个过程中点位对应的关系,结合GPS系统规避测量过程中的不利影响,使得测量人员能够全面掌握测量区域的地形地貌。
        2.4立体采编测量
        地形测量的相关人员利用无人机航空摄影测量开展测绘工作时,还需要收集和测量相关的地形内部信息,从而保证无人机对地形图开展精确测绘摄影的可靠性。在具体的开展工作中,需要重点分析有关的节点信息,完成数据采集工作后,测绘人员需要根据处理后的信息进行地形地貌的有关符号化工作,从而保证地形地图测绘的精确度,推动地形地图测绘工作的高效开展。
        2.5数字线划图研究
        工作人员需要借助航天远景摄影测量工作站结合CAD软件进行数字线画图工作,对采集的数据进行分析处理,根据相应的模式要求进行数据输入。工作人员需事先构造一个定向的数字模型进行地形地图测绘,在测量工作中,需要工作人员保证时刻处于观测状态,时刻保持严谨的工作态度,以缩小内业测量的误差。测量的过程中,还应当保证定位的精确性,注意组成元素不同、线条模板、颜色,定期培训相关测量、数据分析人员,提高工作人员水平,减少测量分析的人工误差[5]。
        2.6外业补测技术
        无人机航空摄影技术具有高效性、高性价比、时效性,虽然在复杂的地形中可以采集相关的地形信息,但难以保证信息的全面性、精细度,需要借助外业补测技术来保证地形测量信息的丰富完整。工作人员进行补测工作时,需要对事先测绘的信息进行精准性校验,在最小的测量区域范围进行校验,发现测量内容中存在的误差。进行补测工作时,需要根据不同区域的具体情况进行甄别,从而寻找出具有高隐蔽性、测量困难的区域进行人工外业补测工作,保证无人机航空摄影收集到全面、完整的地形信息,提高地形测绘的精准度。
        结束语:
        与传统的测量技术相比,无人机技术具有高机动性、高灵活性、高效性、时效性、低成本等特点。在地形测绘中应用航空摄影测量,是未来最具前景的发展方向,提高地形测量的精确度、完整性,确保无人机发挥好自身的价值,推动我国地形测绘工作实现现代化发展。
        参考文献:
        [1]李想.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J].智能城市,2020,6(01):50-51.
        [2]朱元栋.无人机航空摄影测量在工程地形图测绘中的应用探析[J].计算机产品与流通,2020(02):278-279.
        [3]王晓星.浅析无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].中国地名,2019(10):67.
        [4]徐敏.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨[J].世界有色金属,2019(16):130-131.
        [5]李文飞.试论无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].华北自然资源,2020(02):72-73.
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