无人机低空摄影测量在城市测绘中的运用

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年第9期   作者:汪丽 梅刚
[导读] 经过长期的实际应用经验和相应的技术完善,无人机低空摄影技术已经在我国城市测绘行业奠定了好的基

         摘要:经过长期的实际应用经验和相应的技术完善,无人机低空摄影技术已经在我国城市测绘行业奠定了好的基础。这项技术在城市规划以及三维数字建模方面有着较好优势,结合智能化时代建设发展,无人机低空摄影技术在地理信息测绘分析中有很高的应用价值。
         关键词:无人机技术;低空摄影;城市测绘;应用
引言
         城市的可持续发展过程中,智能化、信息化测绘新技术的应用将为城市建设提供可靠的测绘数据参考,使城市规划建设部门能充分利用已有的测绘数据,保障城市测绘工作的有效性。无人机低空摄影测量是一种新型的测绘技术,在城市测绘中基本上不会受到外部因素的干扰,具有高度的灵活性与可靠性,有利于提高城市测绘的整体水平。
1无人机概念
         利用电脑遥控系统对无人机进行遥控,可实现人不能逾越的障碍物,再进行全景拍摄的效果,且操作原理十分简单,拍摄的图像更清晰、准确,因此在城市测绘工程中常被用作低空摄影测量工具。利用无人驾驶飞机测量城市地形,不仅方便快捷,而且能全方位、立体化地测量城市地形,给城市测绘工作带来极大的方便,具有传统测绘无法比拟的优势。
2无人机低空摄影测量的优势
         无人机低空摄影技术的高精度测量,有利于测绘人员节省成本,提高人力、物力的利用率,在降低测绘成本的同时优化设备操作质量,有利于该技术的广泛应用。数字化信息技术的影响使测绘技术具有更高的分辨率。以前的城市测量技术主要是利用GPS和遥感技术进行数据采集和制图,测试结果也易受外部环境的影响,从而降低制图质量,而且制图的质量很难保证,所获得的数据还需要再次校对。不利的测绘技术操作,给城市设计规划带来了一定的障碍。但借助无人机低空摄影测量技术,可以减少物理因素对测量结果的影响,也可以对各种构造物进行多角度测量,保证数据的准确性,实现高分辨率的显示。
3无人机在城市测绘中的应用
         3.1智能化城市建设
         21世纪的智慧城市建设随着物联网的不断发展,主要具有以下特点。第一,可以实时跟踪城市数据信息,实现多方位的准确检测,建立准确的3D城市模型,实现数据分析,减少手动操作难度并最终改善测绘效率。第二,在进行无人机低空摄影时,必须由相关人员将测绘数据需求相结合,以增强合理区域内的数据测量控制,并选择具有代表性的数据点,例如城市地标点与边境区域点。测量点的选取是提高整个测量过程中数据准确性并提高操作效率的关键。此外,为了优化智能城市的可视化建设,摄影人员使用无人机进行低空摄影测量时,需要注意测绘数据的综合利用和重复使用。例如,可以通过在无人机机身上安装全角镜头并结合镜头安装和旋转设置,使勘测员可以模拟全景镜头,为数据分析和后期建模提供更准确和可视的数据。在后处理过程中将色调匹配和采集到精确的数据参数相结合,可优化遥感信息的采集,实现了精确的数据输出和输入。能够有效支持数据匹配和智能化建设,改善了数据连接点并结合区域网的计算和分析,优化整个系统的数据控制质量并实现智能数据填充来简化整个数据。
         3.2区域测绘
         将摄影技术与无人机技术相结合,在三维建模的基础上,可应用于特殊高程的测绘分析。例如,借助无人机低空摄影技术,可以突破地域障碍,在一些高海拔地区也能获得更精确的数据。通过数据分析和技术突破,测绘技术已可测量海拔5500米以上的建筑物,能为后期测绘数据提供依据。与此同时,借助无人机技术,并在其机身上安装摄像机,可以及时获取地理信息,实现信息采集,可以获取1∶200的遥感摄影信息,最终可以实现6800平方千米的测量。这奠定了我国城市化规划建设和土地改革的基础。借助无人机技术,可以全面提高测绘效率和测绘质量,为多区域建筑提供更清晰的数据规划图,有助于外业数据测量,减少人力损失。


         3.3应用于应急监测
         近年来,随着人们对工程测量的重视,无人机低空摄影测量技术的优势凸显,因此,其被广泛应用于工程测量中,除了在城市测绘中得到应用,在工程建设、应急监测等方面也发挥着越来越重要的作用。比如,以某水利工程为例,在日常工作中,能充分利用无人机低空摄影测量技术来实现水文环境监测,比如,无人机低空摄影测量技术、超声波检测仪器与测速仪等的结合应用,能对该辖区内的水文情况进行实时监测,并能保证监测的连续性和数据的可靠性,为水利部门的防汛应急工作提供切实的指导。无人机低空摄影测量中,主要实施的是地形航拍测量,随后通过通信信道对无人机现场获得的航测视频、图像进行传输。后台管理部门获得航测信息后,能根据信息分析,并配合遥控船等设备,依据特定的行驶路线,获得可靠、完整的测绘数据,而计算机系统能直接对这些数据加以有效处理,使得测绘数据被直接应用于应急指挥工作中。
4分析无人机低空摄影技术应用发展前景
         4.1有序化测绘调控技术
         无人驾驶飞机在进行地形测量时,可以通过控制图像数据提高控制水平。如今的无人机,不仅把摄影和遥控飞行技术有效地结合在一起,而且还采用一定的导航系统,对所测数据进行一定的划分。如果条件允许,可以设定拍摄照片的时间。利用导航功能,可使摄影定位更精确。对精度要求较高的测量,应首先确定控制点的位置,控制点最好设在弯道附近,并在这些位置周围添加较为清晰的参照物,以便于后续测量和定位。
         4.2在智能建筑变形监测的应用
         信息社会背景下,智慧城市快速发展。把摄影测量和遥感技术结合起来,可以有效地对城市建筑的变形进行监测。在信息化建设过程中,能有效地对高层建筑的传感设备数据进行检测和监测建筑变形。并利用地面坐标系将其转化为施工图。根据具体的地标数据建立坐标系统和采集工作。若资料的内部变形周期稳定,则施工或工程变形均可正常进行。智能建筑系统在出现新的变数时,会向应急中心传送数据,应急中心会发出警报,提醒城市智能系统自动打开安全通道,实现疏散和应急响应。
         4.3空中三角测量
         利用无人机测定空中三角形,利用数码摄像中的新装置进行预设定位。如此就能在空中三角测量中添加一定干预,便于同定向设置进行整合。空中三角测量可以与某一航带进行衔接。通过对流程进行合理连接,再对像空点进行合理调试,确保其各自方位佳,同时和给定测量比值一样,测绘地形就能更加准确。在一些特殊状况下,难以对某区域地形进行拍摄,这种区域中经常会有死角,此时一定要做好补测工作,并对当前的绘图与结果进行比较,即可发现二者之间的差异。后寻找测量中存在的偏差,以便采取措施合理纠正。
结束语
         总之,无人机低空照相作为一种特殊的测绘技术,与GPS和遥感系统不同,它不受外界环境的影响,而且测绘精度可以得到保证,非常适合在城市化背景下发展测绘技术。为提高测绘质量,笔者结合该技术的运行特点,并对其未来的发展趋势、技术演变进行了相关的论述,希望能为相关单位提升测绘质量、转变城市化建设思路奠定基础。
参考文献
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