摘要:在我国科技不断发展的前提下,高科技产品在生活和生产中的应用不断推广。无人机因为精准度较高,能在人们不易到达的地方完成任务等优点,得到广泛的应用。地形绘图在对一个地方的了解或者是其他任何的用途中,都有着重要的作用,所以进行地形图的绘制也是发展的必然的措施。无人机的航空摄影测量用在地形图的测绘方面,能够促进无人机以及地形绘图质量双方面的积极作用。文章就当下的无人机航空摄影的现状进行分析,就其在地形绘图中的应用进行一定的研究。
关键词:无人机;航空摄影;地形测绘;发展需要
一、无人机航空摄影测量的技术原理
无人机航空摄影作为一种全新的测量方式,低空无人机航空技术的发展不仅是目前工程测量发展的必然趋势,同时也是满足我国数字化城市建设要求的重要手段。航空摄影测量技术因为其具有测量速度快、精确度高等各方面的特点,而被广泛的应用于工程量中。再加上其具有应用范围和方式多样化的特点,所以在工程测量以及其他相关领域中的所发挥的作用也越来越突出。经过深入的调查研究发现,在应用无人机航空摄影技术时必须对以下几方面的问题予以充分重视
1.1无人机种类的选择
在使用无人机开展测量工作前,工作人员必须根据实际情况选择符合要求的无人机种类,并在确定无人机的机型后,及时的收集相关信息资料,进行无人机的调试,确保后续测量工作的顺利进行。
1.2设计最佳的无人机航空摄影航线
在进行无人机航空摄影航线的设计时,工作人员必须尽可能的选择简洁的路线,才能降低外部因素对测量工作产生的影响。而工作人员在设定无人机飞行航线前,必须根据测量现场勘察的实际情况,调试无人机。
1.3低空拍摄工作的开展
在进行无人机航空摄影测量时,应该以像控点分布的实际情况为依据,获取相应的摄影图片和信息资料,同时进行相关数据的处理,以确保测量数据的准确无误。
二、无人机航摄基本流程分析
无人机技术被越来越多的应用于航空摄影测量中,为测绘领域制作各种格式的地理数据提供了非常便利快捷的作业手段,在制作大比例尺的地形图中,无人机航测系统以其越来越高的精度,得到了逐渐多的应用。航带的布设是后期作业顺利进行的关键前提,布设航带时,要综合考虑到测区的作业范围分布,地形地貌的特点,数码相机的性能以及产品比例尺大小等。
布设航带时主要的设计参数有,航高的设定,摄影基线与航带间隔的布设;航拍部分完成之后开始像片控制点的布设和联测,即在像片上按照一定的选取原则,在特定的位置上选取特征点,并在实地测出所选点位的三维坐标,为后续空三测量作业提供数据;POS技术利用载波相位GPS动态定位技术,获得了航摄仪在曝光瞬间摄影中心的三维坐标,利用IMU(惯性测量装置)以获得航摄仪在曝光瞬间飞机的三个姿态角,这相当于直接获取了每张相片近似的外方位元素值,然后代入到空中三角测量的计算中;无人机拍摄的像片在色彩、明暗上存在不同程度的差别,这种差异会间接的影响到后续数字正射影像图的输出精度以及带给那些利用DOM做底图的测绘工作带来使用上的不便,可能会影响部分工程的精度要求。因此为了消除或者减小这种影响,需对生成的正射影像进行色彩的一致性处理,即匀光匀色处理,然后生产正射影像DOM。
三、无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用
3.1像控测量与空中三角测量
无人机航空摄影测量中空中三角测量的工作原理是通过无人机上的相关测量技术仪器对其所勘察区域的地形进行准确地测量。值得注意的是,在无人机航空摄影过程中其内部系统会对其测量的目标进行相关的计算和其他操作,无须人为添加内定向设置来改变其摄影测量的工作流程。当然,要通过三角测量确定所确定的摄影区域的基本地形必须要由专业的工作人员来进行三角测量连接点的选取,在此基础上完成其后续操作(如连接测量航带与测量模型)。最后根据选取的三角测量连接点与像控点之间的调试,在此基础上进行空中三角测量。
3.2DOM工艺
DOM主要功能是对无人机航空拍摄的数字化图片以及各个阶段模型内的影像进行基本样本重新采集,并且对相应的影响因素造成的失真问题进行纠正,从而使其正射影像图更加标准。其基本操作依旧通过无人机的低空摄影来进行相关信息数据的收集,在此基础上进行相应的定向操作,而定向操作可以分为内定向、相对定向、绝对定向3个种,然后再对相应的数据信息进行正射纠正和影像镶嵌,经过检查形成DOM成果。DOM工艺在航空摄影测量中地形图测绘的一个重要应用是对其测量像片的控制,利用该技术可以实现其影像资料与信息资料的相互结合,并且根据其测量结果与空中三角测量所确定的地面基本地形情况计算分析出测量区域的特征,并且根据该目标区域的特征进行相应的信息处理与反馈。此外,在进行某些摄影控制点的测量操作时,对于其基本控制点的选择要考虑到其位置是否明显,避免因为对摄影控制点之外的控制点的测量操作的失误进而引起整体的地形图测绘工作失误结果存在误差质量下降。
3.3DLG生产及外业操作
DLG即数字线划地图(DigitalLineGraphic),是利用现有的各地图要素进行空间各要素关系和相关基本属性内容进行收集和保存的矢量数据集。在DLG的生产过程中,通常伴随着较为全面的地标现象描述信息,并且对于相关信息的保存和展现具有更好的效果,可以根据空间分析的实际要求,对基本信息数据进行选取和显示,进行空间分析等。总的来说,DLG无疑是一种更具实用性和科技型的地图,其对于航空摄影测量能起到很大的帮助,并且能快速生成专题地图,自身数据量较小,能满足信息系统的基本空间分析需求,便于分析和决策。在通过无人机航空摄影测量目标区域时,某些地形区域由于一些特殊的缘故,造成该目标区域内的某个位置摄影测量不到。此种情况就不能再依靠无人机航空摄影测量技术来完成相应的地形图测绘操作。因此,这就需要相应的专业工作人员来进行外业补测操作,在进行外业补测操作前一定要再三确定航空摄影测量中各项工作的流程操作是否正确,对于其基本控制点的设置或者摄影区域的设定是否合理,在此基础上再进行外业补测操作,最后根据测量结果进行分析。
3.4航空摄像测量中的像片控制
利用无人机的航空摄影测量的技术可以对该地区的相关的地形进行较为全面的掌握,在进行像片控制方面,可以将无人机的航拍于全球定位系统进行一定的结合,将航空的具体数据与地面实际情况进行一定对应,保证获得的数据能和实际的地面的测量数据进行一定的相互转换,达到实现测量地区实际地形的掌握,也方便地面对于接受的信息能够进行及时记录,保证信息完整性。航空在具体的摄影过程中,通过对像片控制点的特殊的布置和设计,在结合全球定位系统等相关的测量技术,就可以对测量地区的信息进行完整全面的掌握。通常情况下的数据测量要求乖拐点的控制点分布,但是在进行控制点分布时,一定要记住具体的点之间的关系以及具体位置关系,保证后期测量受到一定的便捷度影响。
结语:
综合上述,无人机在航空摄影技术在地形测绘中占有重要的作用应用中有许多的方面,其中无人机在地形测绘中特别的实用,因为在这方面,无人机可以充分发挥出自身的优势,对于传统的技术,有着不可代替的优越性,应用的范围也在不断的推广。
参考文献:
[1]浅谈智能无人机在山区农村公路设计选线中的应用[J].朱叶钧.城市建设理论研究(电子版).2018(03)
[2]在基层测绘工作中无人机航测技术的应用探析[J].周丹敏,曾家乐.建材与装饰.2017(51)