摘要:近年来,我国的现代化建设的发展迅速,各行各业的发展也有了很大的改善。国家综合实力的提升离不开经济的发展以及科学技术的支持,无人机摄影测量技术的应用打破了时代技术的局限,也突破了地形数字化测量的瓶颈。为了深入研究无人机技术在地形测量领域的应用,文章需要拓宽分析视角,从无人机摄影系统的内涵入手,找寻找无人机摄影测量的优势和特点,从而更好地研究其应用方法。就无人机摄影测量技术在数字化地形测量方面的应用,进行简要的分析与探讨,希望能够对有关人员的工作有所帮助。
关键词:数字化;地形测量;无人机;摄影测量技术;应用
引言
相比于传统飞机来说,无人机在尺寸、功能等方面显得更加独特,在进行大比例尺和小面积数字化地形的测量中,也具有着自身的优势。由于无人机的体积较小,造价也相对较低等特点,深受业界人士的喜爱。除此之外,无人机的操作较为简单,空域管制也相对宽松,大大提高了测量工作的工作效率。下文对无人机摄影测量技术在数字化地形测量的应用进行阐述。
1无人机摄影测量系统的内涵
1.1无人机的发展历史
无人机的应用是飞机行业发展的里程碑。顾名思义,无人机的价值在于无人驾驶。利用无线电设备等技术远程直接驾驶飞机,或者利用车载计算机进行自主、自由的驾驶。无论哪种方式,都能有效地驾驶无人机。相比于有人驾驶的飞机,无人机能够执行的任务范围更加宽泛,且更具效果。一般来说,无人机按照功能和性能,可划分为军用和民用两大类。在军用方面,无人机主要分为侦查、电子对抗、通信等类型,对军事发展、提高军事能力有着极大的促进作用。在民用方面,无人机主要分为农用、监察、巡视、气象、勘探等类型,对提升人民生活水平、提高人民生活效率有着极大的推进作用。随着技术的发展,数字化地形测量得到了人们的重视,无人机测量技术能够在这一领域得到良好的应用,能够使人们更加精确、准确地掌握地形数字化信息。
1.2测量系统的组成
无人机摄影测量技术的应用,主要依托于完整的功能系统。在实际测量过程中,硬件与软件系统同时发挥效用,才能准确地测量出实际数据。在硬件系统应用中,无人机主要包括机载、监察等功能。在软件系统应用中,无人机主要包括飞行路线、摄影检测、远程操作、飞行控制等方面的内容。通过实现对航摄的细致检查、航摄面的覆盖范围以及信息数据的传递速度,就能有效解决无人机飞行时的稳定性问题。无人机作为没有驾驶员直接操作的飞行器,在测量物体时具有一定的技术难度。只要利用高分率等测量技术,就能快速、准确地捕捉地形数据,从而准确掌握地形地貌和各类物体的实际情况。基于无人机的测量系统技术,科研人员在该领域中不断地研究和探索,力求实现造价低、质量轻、体积小的无人机技术,依托其反应快、使用方便的特性,不断提升测量工作效率。通过加大无人机管制力度,不断科学、合理地应用无人机技术。
2无人机摄影测量技术的特点
2.1可靠性
无人机在摄影测量过程中,飞行高度为50~1000m,属于近景航空摄影测量。摄影测量精度范围为0.1~0.5m,满足了数字化地形测量的精度要求。在此过程中,无人机能够对拍摄地形完成实时的可视化操作,能够精确显示拍摄点位置、拍摄范围、飞行方向、经纬度坐标和海拔高度。无人机摄影测量的主要任务包括飞行任务和拍摄任务。在无人机完成拍摄任务后,能够在系统电子图中显示出全部的飞行路径,为分析遗漏拍摄点和拍摄重叠区域提供便利,进而迅速找到需要补拍的区域,提高无人机摄影测量的精度。
2.2安全性
传统的卫星遥控技术地形测量方法极易受云层和地形的影响,出现一系列测量误差,严重威胁着地质科研人员和飞机驾驶员的生命安全。
为了有效地改善这一现状,测绘企业需要引进无人机摄影测量技术,无人机不会受到飞行高度和地形的影响,其测量精度相对较高,能有效提升测量效率,为测量工作的安全提供保障。
2.3灵活性
无人机摄影测量技术对地理区域和场地气候要求较低,确保了测量工作的灵活性。此外,无人机升空只需15min就能够起飞,其操作方法相对简单,每天可以完成200km2的地形摄影测量。
3数字化地形测量中无人机摄影测量技术的应用
3.1无人机航空摄影
无人机在进行测量工作的相关应用时,要提前对航线进行科学、合理的设计,设计出六个平高点的位置,将首位控制点设置在主点的连线上,确保连线能够与方向线垂直,而且要将偏离的数据进行控制,不能超出半条极限的位置。除此之外,上下对点应在一个立体的相对内,面中间的看着点应在连线与首位的控制点之间,同时也应对两侧的偏离数据进行控制,以一条基线作为上线,将其位置进行控制。如若有偏离的情况出现,不能使两个控制点向着同一个方向偏离。在进行航空摄影的过程中,为了方便无人机的工作,最好对区域进行科学合理的选择,尽量选择地表覆盖物较少的地方进行航空摄影。除此之外,应该对天气情况也有所要求,选择能见度较好的天气来进行拍摄,减少恶劣天气对拍摄活动造成的影响。另外,还应该结合地理情况,选择合适的角度进行拍摄。
3.2测量方法
当前,我国对于无人机摄影测量有着明确的分类,主要分为三类,即全能法、综合法和分工法。在主要的应用方面,综合法主要是利用平板仪对等高线和高程进行判定,并利用无人机所采集到的具体情况。全能法主要运用于山地的测量,利用立体测图仪对山地结构进行测量,进而获取地区的地形图。分工法主要运用于丘陵地带,由于其工作原理的特殊性,在进行测量时大多利用高程分求和平面位置的原理,利用了立体测图仪进行数据的采集,最终获得地区的地形图,在一定程度上与全能法相似。
3.3像片测量与控制
从某种角度上看,像片测量与控制是无人机测量技术中的重点内容。像片测量点和控制点更是测量技术中的重中之重。在运用像片控制点时,有关人员需要重视技术范围、实际操作、参数分析、工作常态等问题。在技术范围方面,有关人员需要明确测量流动站等知识,保证所有的实际操作要在COS所控范围内进行,从而快速传输数据,实现测量结果最优化、质量最大化。在实际操作方面,测量人员需要充分研究无人机在飞行、测量过程中容易存在的问题,做好运用和维护工作,保证测量的有效进行。在参数分析方面,一定要重视利用测量手簿。通过找寻控制点,不断分析具体参数,实现数据转化的高效性。在工作常态方面,有关人员要加大对PTK工作站的管理力度,通过检测各系统的工作性能和状态,加大对每组数据的测量力度,一般为3次,从根本上减少测量结果的误差,提高检测、审查、核对能力。
结语
综上所述,随着无人机技术的不断完善,在我国的各个行业中都得到了广泛的应用,尤其是在地形的测量过程中,无人机摄影测量技术占据着重要的历史地位,对测量技术的演变有着非常重要的作用。因此,人们一定要提高对无人机相关技术的重视程度,在现有的技术上,不断对其进研究和改进,使其更好的为各项科学事业的发展提供帮助。
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作者简介:陈飞翔,生于1983年,男,汉族,山东莱阳人,研究方向:地理信息系统工程