论无人机摄影测量技术在数字化地形测量中的有效运用

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年12期   作者:邱菲菲,韩超,李立静,
[导读] 我国的现代化建设发展迅速,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突破了地形数字化测量的瓶颈, 打破了时代技术的局限。
        邱菲菲,韩超,李立静,
        (山东豪邦信息科技有限公司,250101)
        摘要:我国的现代化建设发展迅速,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突破了地形数字化测量的瓶颈, 打破了时代技术的局限。为了深入研究无人机技术在地形测量领域的应用,本文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。
关键词:无人机;摄影测量技术;数字化地形测量;有效运用
引言
        我国地域辽阔,拥有广袤的土地资源,但存在着数据不精确等问题,因此高效地开展土地测量工作就显得尤为重要,这样可以更加科学合理地对土地使用进行规划。使用无人机摄影技术可以有效提高地籍测绘工作的效率和准确度,为我国进行土地资源管理提供可靠的数据支持。因此全面分析无人机摄影测量技术在地籍测绘中的应用具有重要现实意义。
一、无人机摄影测量系统的内涵
        (一)无人机的发展历史
        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。
        (二)无人机摄影测量系统的组成
        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。
二、无人机摄影测量技术的优点
        (一)摄影得到的影像分辨率更高
        在地籍测绘过程中使用无人机摄影测量技术,可以充分整合处理取得的影像数据而不会干扰到摄影机的摄取工作。目前,无人机上配备的专业摄像机的图像分辨率有了较大范围的提升,在使用无人机进行低空摄影过程中,一些地面上的高层建筑业不会对无人机拍摄获取影像资料产生负面干扰,可以有效提高数据的准确性。另外,使用无人机进行低空摄影可以在不同角度拍摄建筑物纹路,大大扩展了地籍测绘工作的应用范围。
        (二)更加简单的摄影操作
        无人机摄影测量技术相较于其他的地籍测绘技术来说,不需要测量人员具备特别高的专业技术水平,因为无人机摄影系统具有容易操控的优点,因此只要熟练掌握操控的人群都可以从事这项工作。另外,在地籍测绘工作中使用无人机摄像技术相较于传统的人工地籍测绘而言,可以大大降低人工成本以及其他的一些工程支出。无人机设备以及系统维护一般具有完善的售后技术服务支持,具有简单高效的特点。

正是由于无人机操作简单、售后完善的特点,可以有效降低测绘人员的工作强度,避免了人为因素导致的测量问题。
        (三)有效提高测绘精度
        随着科学技术的不断进步,无人机装载的摄像头性能也在不断提高,在进行地籍测绘工作中也相应的提高了数据参数精确度。目前,运用无人机摄影测绘技术可以将测量参数精确到亚米级别,完全能满足正常条件下的测量精度要求。实际上在城市的测绘工作中,绝大部分地籍测绘工作都需要大幅提升测绘精度,而传统人工地籍测绘技术经常达不到其所需要的精度要求,通过最新研发的高精度无人机摄影测量技术,可以有效提高城市测绘工作的完成质量。
三、无人机摄影测量技术在数字化地形测量中的有效运用
        (一)三角测量技术的应用
        空中三角测量技术有着巨大的应用价值,也可以说它是把握地形测量的根本性问题。通常情况下,立体式的测量有助于提高观察能力和测绘水平。使用空中三角测量法,不仅可以利用以较少的控制点,实现整个系统加密的过程,还能提高高程、平面位置的协同性和统一性,从而从根源上提升摄影质量和效率。基于三角测量技术的特点,它虽然能够减轻无人机测量的工作难度,但由于缺少行之有效的控制点,不能掌握更多、更好的控制点,其结果会受到一定的、直接的影响。基于此,技术人员可以运用更加科学的手段,编写应用程序,在保证测量精确度的同时,提升自动化效用。利用数据系统计算地形的准确位置,不断提高各个系统的效用,就能保障系统设置的科学性、合理性,从而更具效用地实现和完成内定向的工作。
        (二)对DLG精确度进行优化
        在地籍测绘工作中使用无人机摄影测量技术,首先要完成的工作是有效收集外业作业点,保证其具备相关的测绘特征。在进行地籍测绘期间,地籍测绘工作站内部应该积极引进此类外业点,然后使用立体模型对数据进行处理工作。这样可以有利于将地面物质与摄像点位两者之间内在的联系更好的展现出来,以方便测绘人员进行观测,为后续地籍测绘工程的进行测绘数值计算提高精确度打好基础,从而有效降低计算误差。完成这些工作之后就可以进行DLG的无人机摄影测量工作,在测量过程中一定要将控制光标切准相应的误差,将误差的标准控制在8cm以内,提升地籍测绘图像的定位精准度。
        (三)智能化城市建设
        进入21世纪,物联网不断发展和建设,智慧城市建设中无人机低空摄影的应用主要有以下特征。一是建立三维数据,结合无人机技术,可实时跟踪城市数据信息,实现多方位精确探测,有助于建立精确城市三维模型,实现数据分析,减少人工作业,最终提高测绘数据工作效率。二是测量点的选择,在进行无人机低空摄影时,需要相关人员结合测绘数据需求,在合理的区域范围内,加强数据测量控制,选择具有代表性的数据点,如城市地标建筑点、边界区域点等,以提高整个测量过程中数据的准确性,提高数据操作效率。三是优化智能城市的可视化建设,在进行无人机低空摄影测量时,摄影工作者要注重测绘数据的综合利用和再生利用。例如,在无人机机身部分安装全角镜头,将镜头安装与旋转装置结合起来,可以帮助制图者模拟全景镜头,为数据分析和后期建模提供更精确、更直观的数据。将色度匹配与精细数据参数采集相结合,可优化遥感信息采集,实现精细数据的输出与输入,有利于数据匹配及智能化建设,也可改善数据连接点,结合地域网的计算分析,优化整个系统的数据控制,实现数据智能补全,使整个数据变得合理。
结语
        总之,无人机低空摄影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
[1]宫煦利,梅生强.无人机航空摄影测量技术在大比例尺电力工程勘测中的应用研究[J].科技资讯,2015,13(35):45-46.
[2]张奇,石克勤,刘佳莹,等.微小型多旋翼无人机超低空摄影测量技术在电力工程中的应用研究[J].工程勘察,2016,44(7):49-52.
       
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