无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用探究

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:梁康
[导读] 摘要:在地形测绘工作开展的过程中通常会涉及到许多地形极其复杂且具有较多不确定因素的地区,以往在测绘过程中主要采用的是人工处理的方式,这不仅使整个测绘过程需要花费大量的时间,并且得到的数据信息不够精确,而无人机的应用就能够有效解决这一问题,其具备高度灵活化的特点,并且能够有效保障测绘数据的准确性。
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        摘要:在地形测绘工作开展的过程中通常会涉及到许多地形极其复杂且具有较多不确定因素的地区,以往在测绘过程中主要采用的是人工处理的方式,这不仅使整个测绘过程需要花费大量的时间,并且得到的数据信息不够精确,而无人机的应用就能够有效解决这一问题,其具备高度灵活化的特点,并且能够有效保障测绘数据的准确性。本文就对这一问题进行了详细的探讨与分析,并给出了具体的应用建议。
        关键词:无人机航空摄影测量;地形测绘;应用
        引言
        无人机摄影是先进技术的产物,这与研究领域的不断扩大有着直接关联,其应用效果最为显著的就是测绘领域。因为这项技术具备许多优势,不仅操作十分简便,并且所得到的测绘结果十分接近真实情况,本文就具体分析了这一问题。
        一、技术优势
        近年来,随着科学研究领域的不断扩大,研究人员逐渐开发出了许多可用于航空探测的设备,无人机摄影就是一个十分显著的例子,该技术具备多项优势,主要体现在以下几个方面。第一,其灵活性较强,并且测量速度快,同时还能有效保障测量结果的准确性。第二,该设备的使用只需花费很小的成本,并且在生产过程中能够在较短的时间内完成,因此其目前的应用也越发普遍,并且勘测领域在逐步扩大,尤其是在一些勘测较为困难的小型区域效果更加突出。以瑞士EBEE型号为例,其已经实现了智能化,并且不会受到恶劣天气条件的干扰[1],目前其功能还在进一步完善。第三,无人机能够详细规划所要测量的范围,并且不会受到测量范围之外因素的干扰[1]。第三,该设备能够自动完成路径的设定,并对飞行过程中所产生的各项数据进行监控与记录,这就为研究工作提供了极大的便利。第四,无人机在运行过程中的安全性是完全能够得到保障的,若遇到环境条件过差或者设备临时出现电池不够的情况时其可以自动返回,这样就能够避免许多意外事故的发生。第五,无人机能够根据测量需求掌控路线,并对飞行过程中的轨迹进行详细的记录。第六,该设备抗风的能力十分之强,因此不会因天气条件的变化而轻易受到影响。除此之外,无人机还包括许多优势,如表1所示。
        表1
       
        二、意义
        过去在进行工程设计的过程中主要是通过二维地图来实现的,并在此基础上进行边界线的确定。这种测量方法具有很多的局限性,其要求研究人员必须有丰富的测量和设计经验,并且需要精通地图方面的知识,只有这样才能够大致判断出地形的特点,但二维地图对地形处理较为粗略,其对于一些细节问题是很难进行准确判断的,这就严重制约了工程的开展,并且这种较为传统的方式在制定方案的过程中也存在着较大的难度,而无人机测量就能够有效解决这些问题,其能够在原有基础上有效缩减工程投资成本,并且能够提升测量的精确性。另外,其所得到的数据具有一定的时效性,图片也是以高清的形式呈现的。需要注意的是,为了使各项数据信息更加准确,还必须经过专业软件的分析,在此基础上再进行地形图的制作[2]。目前,随着研究领域的不断扩大,研究部门对数据在准确性方面的要求也在不断提升,因此无人机的应用就越发普遍并且效果十分显著,这就为测绘行业完全实现智能化和科技化提供了有力支持,进而促使测量工作的开展更加顺利。
        三、应用
        (一)图像
        飞行器包括许多种类,当前性能最为突出且应用较为普遍的是固定翼型,其最大的优势在于能够程控飞行,并且不容易受到强风的影响,因此在测绘过程中能够维持较长的工作时间。在具体应用的过程中,无人机在远程操控人员的操控下能够在规定时间内到达所要测绘的场地,并与之前所布置好的的地标进行结合,进而开展测绘工作,这样就能够从多个不同的角度和方位进行测绘。在完成测绘之后需要将这些数据信息与航拍资料进行结合,进而得出更加全面和精确的数据,并在此基础上开始图形的绘制工作[2]。通过这样的方式所得出的测绘结果与真实的地形环境十分接近,并且能够全面掌控地形的实际情况,因此无人机的应用在缩短测绘时间的同时也使测绘质量得到了极大提升。
        (二)三角法
        目前在对像片进行调绘时使用最为普遍的是三角测量法,该方法有专业数码技术的支持,能够对测绘区域进行多方位测量,并且其内部的影像不需要经过人工处理,系统能够自动完成这些操作,同时,其所得出的数据分析结果也是十分准确的。另外,为了进一步提高测绘的准确性,在对数据进行处理时必须在短时间内完成。同时,为了选取合适的控制点,必须详细分析点数的分布情况,确保点数都在测绘地区之内,之后再对控制点做进一步的调试,将模型中的误差控制在最小范围内。需要注意的是,必须确保测绘结果与测绘比例的要求是完全符合的,只有这样,才能够有效提高测绘的精确性。
        (三)采编
        在完成航拍信息的收集与整理之后,需要结合之前所了解的地形的实际情况对这些资料进行汇总,之后就开始规划采编工作,为了使数据处理结果更加精确,前期在远程操控时必须明确各个不同的测绘路线以及地形的具体结构,同时还要把握好各个节点[3],这样才能使得到的数据信息更加接近真实环境。另外,在采编工作开展的过程中,相关人员必须进行地貌等多项数据信息的收集与整理。在此过程中,由于不同人员的实践经验和个人能力有一定的差异,为了使采集结果更加准确,必须事先对相关人员进行全面的培训,增强其观察能力和判断能力,这样就能够使整个采编工作接近统一化。另外,不同地形间的差异较大,因此进行信息的采集时必须结合地形的特点制定相应的采集规则。同时,在采集地貌方面的信息资料时必须准确还掌握相关的代码信息。
        (四)地形图
        在测绘工作正式开始之前,首先必须进行三维模型的建立,对测绘路线及各个处理细节进行详细的规划,在操作过程中需要将先进技术与人工处理进行配合,因此对相关人员的要求较高,其必须准确把握制图的比例,同时还要明确在制图过程中所应遵循的基本原则以及图样。另外,对于河流的测图工作应从上游开始绘制并逐步过渡到下游。在进行房屋信息的收集时,必须从高层开始,之后逐渐过渡到低层,这些要求都是测绘过程中需要遵循的基本原则,因此必须提高测绘人员的专业性,以免出现不必要的错误。
        (五)补测
        无人机尽管具备许多优势并且给测绘工作带来了极大地便利,但一些较为隐蔽的地区仍是测绘工作的难点,这些区域往往很难捕捉到详细的数据信息,在这种情况下就需要相关人员进行数据的补测工作。另外,为了确保无人机所得到的数据信息是高度精确的,相关人员在补测过程中还应当随机抽查一些区域进行人工处理,并将得到的信息与航拍资料进行对比与分析,验证其是否准确。
        四、结束语
        总而言之,无人机在测绘工作中的应用效果十分显著,这与该技术的安全可靠及灵活性较强等特点有着直接关系,因此使得测绘效率在原有基础上得到了显著提升。本文就深入探究了这一问题。
        参考文献
        [1]支伟斌.浅谈如何在地形测绘中应用无人机航空摄影测量技术[J].江西建材,2014,(8):224-225.
        [2]卢小攀.无人机低空摄影测量成图精度实证研究[D].中国矿业大学,2014.
        [3]涂丽萍,肖斌,蒋文秀.基于INPHO无人机航空摄影测量在大比例尺地形图中的应用[J].中国科技纵横,2012,(22):36-39.
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