袁顺新,韩天培
中国石油天然气管道工程有限公司,河北省廊坊市,065000
摘要:信息化时代的到来,使得无人机航测技术得到了飞速发展,在很多行业都发挥了巨大作用。无人机体积小、灵活并且操作简单,为工程测量、测绘及数据采集等工作创造了良好条件。无人机航测技术能解决复杂的工程测量技术难题,可以应用到很多领域。无人机航测技术可在小区域范围内进行数据更新,能满足工程测量的高精度要求,促进了测绘地理信息产业的发展和进步。
关键词:无人机航空摄影;精度;提升策略
中图分类号:P231
文献标识码:A
引言
基于现代无人机技术的快速发展,无人机航测逐渐得到了广泛应用,此种测绘方式具有高效、灵活等优势,可有效减少外业工作量,测绘精度高,在地形图测绘、灾害评估、农作物普查等领域得到了广泛应用。
1无人机在应用时的主要特点
1.1操作简单
无人机在使用时,不需驾驶员操作,控制者对影像进行及时查看便可,观察飞行状态。在科学技术不断提高过程中,无人机的操作变的越发简单。无人机整体机身比价小,和大型飞机相比,无人机的使用使降落和起飞时选择地点的麻烦得到了减少,并且在使用时,能够适应风向变化,减少设备震动问题的出现,防止图像、数据采集时产生较大误差。在正式测量之前,只需将其飞行路线设定好,然后根据测量实际情况对其进行修正。一旦发生问题,无人机系统就能进行自动判断和自动处理,或者重新回到起点排除问题,将问题排除之后有效测量。
1.2精准度高
将无人机航测技术运用在工程测量中,能够发挥无人机数据采集能力较强的优势,并且精准程度比较高。同时在此情况下,对操作人员没有太高要求,能够使数据分析和操作时间得到较大程度节省,并且使影像质量获得提高,实现航测精准程度的提升。由于其自动化、智能化的特点,工作人员在技术负担上大大减少,工作效率也获得了极大提高。无人机在使用时,可以运用低空遥感模式,实现对地理信息的有效勘测,高空作业内容也能够在低空状态下进行,不仅能够实现对高空数据的获取,也能对低空数据进行精准采集。
1.3快速处理信息
无人机航测技术在运用时,能够快速获得各方面信息,并且分辨率比较高,在此情况下,信息采集效率会得到明显提高,同时信息采集质量也能得到保证。当紧急事件出现时,如果运用的技术手段效率比较低,将会产生较大损失,无人机航测技术在使用时,能够保证航测的高效性,一旦出现紧急事件,便能高效被反映出来。
2无人机航测精度提高与应用策略
2.1相片的重叠设置和选取
在满足精度要求的前提下,尽量提高航飞高度和减少旁向重叠能很好地减少航片数、提高作业效率。根据影像分辨率要求设置航飞高度,天宝无人机航测系统100m航高的地面分辨率为3cm,相片航向、旁向重叠度设置为70%即可满足后处理要求。在质量控制方面,应做好飞行前检查以及飞行后数据覆盖完整性检查;数据后处理前应剔除多余的质量差的相片,以减少影像匹配的繁冗度和匹配时间;空三刺点应选取目标清晰的相片,避开单幅影像的边缘,从而避免因航片畸变差而影响匹配的正确性。
2.2空三加密
运用现代化数字摄影技术系统完成空三模块的自动化技术处理。当中的关键工作流程是在建立的项目目录下加入pos以及相机,把影像根据航带顺序完成排列,完成一开始的构网,依照点分布的量完成自动智能挑点以去除粗差较大的像点,分别进行自动空三航带内转点、航带偏移点与航带间转点等编辑和控制点的刺点,选择平差进行光束法平差法进行自由网平差,完成整个空三加密过程自动化处理。在完成空三加密后可自动生成DEM、DOM、DLG等数字产品。
2.3高程二次定向法
采用无人机进行航测任务时,出现像片倾角问题会导致高程精度受到影响。针对此情况,可以运用四种方法来解决:(1)为了可以更好地做到加密平差,应该运用更加科学的方法,利用空中三角测量方法,完成在野外的高程把控点相对的平面坐标点的计算,确保方法的合理使用性。(2)如果要想更好地修复立体的模型,需要依照规定的标准和要求,进行数字化的航测摄影,利用此方法完成其修复。(3)在进行野外测量任务时,对像片的控制点进行严格的把控,可以运用可靠的保留策略。其中的控制点包括两点:一是平高控制点;二是高程控制点。在其中主要控制点进行高程测量的时候,必须在立体情况中完成测量。(4)针对绝对定向要进行新的设置,依照规定的目标与要求,控制好像片倾角问题,计算好6项外方位因素。提升核线收集任务,以及提升立体收集任务。运用高程二次定向方式,可以更好地减小高程精度出现的误差,提升精度数值。
2.4对布设进行控点
无人机航测技术在运用时,需将实际情况作为依据,实现有效布设,合理区分整个工程。针对不同地点,运用定点测量方式,确定间隔多少米设置一个采集点,然后将实际情况作为依据,对采集点的数量进行确定。定点测量方式属于测量工程当中的重要测量手段。在具体实施时,可以将工程划分为几个部分,工程中如果出现了山谷、高原等不同地形,需根据具体要求进行科学、合理规划,保证定点的严格性。这一技术在使用时和传统方式相比,能够在较大程度上减少地形影响产生的误差,利用高清摄像头增强航拍画面的整体清晰度。在此过程中,可以利用自动或者是手动方式确定采集点,增强定点测量在实施时的专业性。一般情况下,如果遇到雷雨天气或者是沙尘暴天气,无人机工作会受到不良影响,得出的测量结果也难以保证准确性。
2.5提高相机参数和POS数据在空三测量中的权重
传统摄影测量通过像控作解析空中三角测量,计算得到像主点的内外方位元素。随着数码相机技术的进步,相机的畸变参数在出厂时就已确定下来,且较稳定。因此,像主点的内方位元素(x0,y0,f)可采用固定值。天宝UX-5无人机测量系统的外方位元素可通过无人机飞控平台的POS数据(DGPS和IMU数据)生成EO文件。EO文件是航飞过程中曝光瞬间像主点空间位置的实时固定解文件,将内外方位元素带入其中进行空三平差解算,不仅能提高坐标解算的精度,还能大大减少数字空中三角测量的计算时间。
2.6提升无人机工作性能
经过提升无人机机器内部的工作性能,增强无人机对客观因素影响的抵抗力,降低像片出现倾角的情况,由此提升无人机航测时的工作稳定性。针对无人机机器内部系统以及航摄系统展开定期的维修,来有效解决因维修不当和不及时导致航摄过程中出现的问题。在实际的设备安装时,要依照相应要求,把航摄像机CCD的阵面短边及航行方向维持在垂直水平上,由此增强高程精度。
2.7整理数据
无人机将工作结束之后,需将采集数据导出,然后预览数据,选择和要求相符的数据。在此过程中,需充分了解不同地形的实际比例尺,重视对比例尺的核对,并且处理影像数据与航拍位置,对倾斜角以及航向进行调整。在此过程中,需将之前确定的控点布置具体位置作为依据,确定新建项目,针对目标点建立相应坐标图。利用专业软件对工程实际位置和数据之间进行整理匹配,细致规划、严格处理设计参数,构建科学、合理坐标体系,在绘图制图中和颜色修正、图像编辑中将航测结果完成。
结束语
综上所述,在当下我国经济迅速发展的环境中,对于航测高程精度有了更高的要求和目标。因此,必须对航测高程精度的关键影响要素展开探究,同时在航测的实践过程当中,提高航测高程精度值,增强无人机高程航测的工作性能。
参考文献
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