无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究叶磊

发表时间:2020/7/6   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷3月第8期   作者:叶磊 董维平
[导读] 以下对无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用进行了探讨,以供参考。
        摘要:基于现代无人机技术的快速发展,无人机航测逐渐得到了广泛应用,此种测绘方式具有高效、灵活等优势,可有效减少外业工作量,测绘精度高,在地形图测绘、灾害评估、农作物普查等领域得到了广泛应用。基于此,以下对无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用进行了探讨,以供参考。
关键词:无人机航测;大比例尺地形图测绘;应用探究
引言
        要想满足相关需求,必须采用精准快速的测绘方法快速完成测图任务,以便有效落实规划设计意图,保障城市建设的健康发展。随着航空摄影测量技术的发展、计算机技术在测量应用,测图技术及采集方式也更加多样化,航空摄影测量等先进技术在大比例尺地形图测绘中已得到广泛应用,但就北京的特殊地理位置而言,规划设计和施工建设中广泛使用的1:500地形图则主要依靠全站仪野外测绘完成。
1无人机航测技术概述
        无人机航测,顾名思义,即利用无人机搭载影像传感设备,通过飞行控制,快速获取作业区域地物信息,并通过数据分析与处理获取相应的数字产品。与传统的人工测量方式相比,无人机航测在灵活性、操作性方面具有较大优势,且此种测量方法精度高、成本低,同时因为飞行高低较低,也不会受到云层的干扰,值得推广应用。从无人机飞行平台来看,固定翼、旋翼以及复合翼无人机是常见的几种类型,固定翼具有较好的高飞性能,飞行速度快、效率高,但是对起降场地有要求,不适用于小范围作业;旋翼灵活性强,对起降基本无要求,但是飞行速度慢且不够稳定;复合翼主要是结合了上述两种无人机的优势,但是尚未研发成熟,价格相对较为昂贵。
2无人机航测技术特点
        2.1无人机测绘范围比较广
        无人机利用其飞行功能可以实现高空不同角度和不同距离的大范围的航测,能够很好的对大范围、大空间区域进行信息监测、采集,实现了传统人工没有办法完成的多角度测量工作。并且,无人机测绘还可以对小范围、地空间区域进行作业,灵活,多变满足不同要求范围的测量工作,同时还能够完成实时移动拍摄,通过自身携带的摄像机还可以进行数据传输对测量的物体进行3D立体图模拟,为测绘工作人员提供更加清晰、真实的测绘信息,为测绘工作很大便捷。
        2.2在应急性方面发挥出良好的作用
        进行矿山测绘工作的过程当中,一般包含了十分复杂的不同流程部分。在具体测绘的时候,其中存在的很多不确定因素是难以规避的。所以,应急性如果较好是非常关键的。以往在矿山测绘当中所采用的人机航测技术,一般会被很多不同的因素所影响,一旦产生突发性事件之后,通常难以立刻制定出科学的应对策略,进而导致出现了一系列相关的不良问题,比如,人工、资金等方面会蒙受巨大的损失。而通过运用无人机航测技术,显然能够有效处理很多不同类型的突发性事件,使人工、资金方面的损失率下降,达到控制成本的目的。
        2.3无人机测绘速度快、效率高
        无人机测绘技术具有高速、高效率的特点。在遇到自然灾害或者突发事件时,这就要求测绘工作人员在最短的时间内收集到最准确的信息,确保事态进一步恶化,使自然灾害或者突发事件第一时间得到有效的控制。而传统的测绘技术很难达到这一要求,无人机测绘技术能够在最有效地时间内通过自身携带的摄影机给工作人员进行信息的传递,充分保证信息搜的高效性。
3测绘大比例尺地形图中无人机航测技术应用分析
        3.1航测数据的处理分析
        在应用无人机航测技术对大比例尺地形图进行测绘时,需要对数据信息进行科学的处理。

首先,要合理选择无人机获取的航测影像,并对控点图像进行筛选分组处理,在各组次中均应保证有照片6张,且应将影像信息输入到模型中。然后由建模软件系统自动完成影像信息的处理,并将最高精度的图像挑选出来,同时还要对像控点中的刺点数据进行处理。其次,应利用点云加密以及空三解算等方法来计算数据信息。目前在无人机航测中可以自动完成空三加密处理,并利用计算机自动筛选超限点位。同时还可以根据不同的测绘要求通过人工方式来确定点位密集度,并根据点位显示状态的不同来分别呈现不同类型目标对象的三维模型。这种空三加密方式能够更好地满足复向地形条件下的数据加密处理要求,能够进一步提高数据获取的自动化水平以及处理效率。
        3.2地面端的控制系统和装置
        无人机的整个航空测绘体系主要包括地面控制基站和空中的摄影采集系统等等,在建设地面控制系统的时候,要同时包含地面控制软件和数传模块以及与之相配套的计算机硬件等设备。从具体的实践应用中来看,地面控制系统可以有效的给作业中的无人机发出飞行指令,同时对于无人机的具体位置进行定位和回传。由于地面控制软件具备监控和实时显示等特性,对于无人机的具体飞行相关数据和地理位置信息可以通过地面控制系统来进行计算分析,从而做到可以实时调整和纠正无人机的飞行轨迹和路径。无人机的控制系统经过这么多年的发展,已经拥有了非常稳定和成熟的操作体系。它有效地保护了无人机在飞行过程中的安全性,通过数据分析和比对,对于无人机拍摄的稳定性和可靠性都有着巨大的进步。
        3.3大比例尺地形图的绘制
        绘制大比例尺地形图是测绘工作中最重要的一个环节,也是最后的一道工序。应通过数据计算转换以获得DOM数据,同时将DOM数据输入到ArcGIS等相关软件中,这样就可以在软件中自动完成测区环境要素以及相关构筑物等要素的分层模型构建。之后就可以利用三维模型来对矢量化的影像数据特征以及模型中的地貌信息进行对比分析,从而完成大比例尺地形图的绘制工作。在此过程中要注意,在获取被测区域的高程数据时应综合考虑地貌高程的实测数据以及DSM模型中的高程数据,利用ArcGIS软件对两者进行计算分析后才能生产相应的CAD图纸,并按照DWG格式输出相应的图像,完成大比例尺地形图的全部测绘工作。
        3.4对于飞行数据的处理
        无人机飞行数据的处理是无人机测绘工作的最基本的工作内容之一,有效地选择好无人机拍摄的画面,并将恰当的图片进行科学的分组,不同组别之间应该保留起码至少6张图片,并将选取的照片一同保留在整个建模的照片系统中。充分利用无人机内部的计算机自动建模系统来处理这些保留的照片,在系统中选取清晰度和精度最准确的图片,在处理好这些照片信息后对于像控点的数据的处理也要控制在这些照片的信息范围之内。最后在综合使用算法对于数据进行比对和计算。
结束语
        在如今这个新时代的社会背景下,日新月异的科技发展给人们的生活带来了各种应用成果。航空测量也不再满足于小比例尺的测绘之中,在一些大范围地区的航空测绘中也有着极其广泛的运用。并且航空测量相较于传统的测量方式在各方面都有着巨大的优势,能够以更高的精度进行数据采集,有效地缩短航测的制作周期和缩减人力成本。
参考文献
[1]谢梅秀,陶丹丹.无人机航测技术在矿山地形图测绘中的应用[J].世界有色金属,2019(20):45-46.
[2]邱立广.无人机航测技术在矿山大比例尺地形图测量中的应用[J].世界有色金属,2019(24):24+26.
[3]刘华,刘智斌.城市大比例尺地形图测绘技术研究[J].科技创新导报,2019,16(36):31+33.
[4]邵红伟.几种大比例尺地形图测绘方法的对比分析[J].北京测绘,2019,33(11):1417-1420.
[5]李文鹏,杨益军,李天兰.小型无人机在大比例尺地形图测绘中的应用[J].世界有色金属,2018(05):197-198.
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