无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年第9期   作者:周小蕾
[导读] 本文首先分析了航空摄影测绘的发展历程,随后探讨了无人机的系统构造和特点忙

        摘要:本文首先分析了航空摄影测绘的发展历程,随后探讨了无人机的系统构造和特点忙,文章最后重点围绕着无人机测绘在大比例尺测绘中的有效应用展开分析,以供专业人士进行参考与借鉴。
        关键词:无人机航测;大比例尺地形图;测绘应用

        随着社会的进步和科技的发展,越来越多的科技产品走进了我们的生活,科技发展给人们带来了很多便利之处。各种科研成果也应用于很多领域,例如航空航天,在航空领域中有一项很重要的应用就是航空测量,这项操作在科技的进步下,从粗糙的小比例尺测绘逐步转变成更高精度的科技测绘,在一些大范围地区的航空测绘中应用了很多的科技手段,这样的应用下,航空测绘能采集到更高精度的数据,缩短航测的制作周期,大大节约了人力成本,这些优势使得航空测绘的应用越来越广泛,但是,还是存在很多劣势,比如,一些小范围大比例尺的地区在进行数据采集和测绘操作的过程中往往会遇到很多问题,还要受到航空管制政策和飞行高度的约束,这对于测绘工作来说非常不利,为了解决这样的问题,无人机测绘技术的出现给这个测绘领域带来了曙光,很好地解决了大比例尺测绘问题[1]。
一、航空摄影测绘的发展历程
(一)航空摄影测绘的本质
        说起无人机航测,那么我们首先了解一下什么是航空摄影测量技术。航空摄影测量技术是测绘技术的一个分支,这项技术利用航拍的俯视角度能够捕获一个更加广阔的视野,往往在飞机、无人机等飞行设备上安装拍摄的专用仪器,再按照预先设定好的飞行路线完成航拍,在飞机飞行的过程中,航拍仪器可以对连续采集影像,并统计各个控制点的数据,技术人员利用整合后的数据构建模型,最终形成地图。这项应用自面世以来得到了一系列好评。它不仅具备广阔的测量面积,而且面对不同的地形、地貌都能够使用,这样的优势大大提高了航空测绘的实用度和有效性。而不同阶段的航空摄影测量技术也有所不同,分别为航测外业和内业[2]。
(二)航摄相机与航摄相片的种类
        航测中需要用到采集到的影像,那么在进行航拍时得到的相片的质量就决定了后续操作的效果,而照片质量的好坏则取决于航摄设备的质量和相片的类别,随着航空摄影测绘技术的发展,现在市面上的航测设备种类越来越复杂多样化,因此也产生了更加丰富的遥感影像格式,相片包括数码式和胶片式,这两类相片的根本物理属性就是不同的,胶片式的相片是通过冲印和打印相机拍摄后的底片获取的,而数码式的不需要进行冲洗,直接利用存储的电子文件即可进行后期操作和处理。目前来看,数码相片的使用更为广泛,因为这类相片操作更加便捷,使用也更灵活方便[3]。
(三)无人机技术与航空测绘
        近些年无人机的应用越来越广泛,很多时候人们在进行航拍、航测都会用到无人机,因为无人机能够根据航测的实际需要进行高效地工作,这样的优势使得无人机在进行航拍测绘的工作的时候能够大幅度减少成本和资源的消耗,因此无人机技术的发展为航测工作带来很大帮助。技术人员在利用无人机进行航空测绘的时候,首先要配置好无人机,制定合理的飞行路线,与地面控制做好对接。需要注意的是,空中测绘对于无人机的飞行稳定性有很高的要求,因此,地面控制人员要操控好无人机,但是从目前的应用情况来看,无人机的自动驾驶控制能力已经足够满足航空测绘的要求了,因此,无人机在航测方面的应用越来越广泛,受到业界人士的广泛好评。


二、无人机的系统构造和特点
        无人机需要有以下几个系统构造:飞行平台、地面数据站、飞行控制系统等等,无人机这些年应用越来越广泛是因为相对于传统的测绘方式,无人机对于采集到的数据和影像具有很强的后续处理能力,而且这样的处理能力还在不断提升。无人机的体积小巧,使用起来非常便利,能够克服很多地理条件的限制,即使是在一些大比例尺测绘的地区也能采集到很清晰的图像,而且在运输、携带方面也非常便捷,同时,无人机的使用能够节约很多人力成本,不需要很多工作人员的参与。无人机的技术近年来不断发展成熟,优势也越来越明显,使用过程中能够根据测绘的实际需要有效地进行,大大提高了航空测绘的效率和便捷性,无人机可以根据工作人员预先设定好的路线根据地形、地貌进行工作,如果能够保证好无人机飞行的稳定性,那么无人机的自动驾驶能力将会给航空测绘工作带来很大的方便,对于测绘精度的满足也比传统测绘方式更优秀。
三、无人机测绘在大比例尺测绘中的有效应用
(一)地面端的控制系统和装置
        在建设无人机的地面控制系统的时候,要做好地面控制软件以及相应配套的计算机硬件,在具体实践应用的过程中,地面控制系统向无人机发出飞行指令,同时监控无人机的飞行状况,地面控制软件可以实时监测到无人机的具体飞行数据和位置,通过遥控可以矫正、调整无人机的飞行路径。经过多年的无人机技术的研究和发展,在航测方面的应用已经越来越成熟了,地面端的控制系统和装置也保证了无人机在飞行过程中的安全性能,这些特点都使得无人机在大比例测绘中的应用越来越可靠。
(二)设置控制点和影像数据的整理分析
        对于无人机在测绘中的应用,在这其中一个非常重要的环节就是设置无人机的控制点,无人机的控制点在整个测绘过程中有着极为重要的作用,如果不能设置好,那么就会影响无人机航测的数据精度,因此,在进行无人机测绘工作之前,工作人员一定要妥善设置好无人机的测控点,每个测控点之间的距离和精密度都要按照标准和规范设定好,在无人机起飞之前要做好准备工作,还要确保飞行过程中数据能够稳定传输,保证记录信号的POS系统能够正常运行,还要设定好无人机的飞行航线以及高度。
(三)对于飞行数据的处理
        经过了无人机测绘工作后,还有一个很重要的环节,就是如何统计、处理好无人机所获取的数据,在对数据图像进行分组时,要科学合理,不同组别之间至少要保存不少于6张照片,经过系统审核挑选后再进行处理,最后可以运用算法对比、计算。
(四)POS 技术辅助加密和无人机的空中三角测量
        无人机测绘在应用之前人们经常采用传统的三角测量,这种传统方式非常繁琐、复杂,会浪费很多人力物力,而运用了无人机技术后,在计算机的帮助下,就减少了很多不必要的麻烦,数据处理也不需要人力进行,采集的精度和计算的准确度都得到了大幅度的提高,无人机GPS系统和POS技术都给无人机的应用带来了更大的帮助,航测的精度令人咂舌,因此,无人机在航空测绘领域的应用更加被广泛接受。
结语:
        无人机的应用相对于传统的测绘技术来说,不仅仅是使用得更加方便了,更是人们智慧的结晶,在进行测绘时,无人机的便捷性、科学性、高效性都体现出了非常大的优势,在测绘方面的应用前景非常广阔,而且,随着科技的进步,无人机的POS技术和GPS系统的应用也更加有效。相信在未来的发展下,无人机的测绘技术也会进一步提高,应用到各行各业中。
参考文献:
[1]徐勇.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究[J].世界有色金属,2019,02:243+245.
[2]张德博.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究[J].科学技术创新,2019,26:32-33.
[3]牛红艳.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究[J].世界有色金属,2019,16:188+190.
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