韩超旭 牛军军
义煤集团新安县云顶煤业有限公司 河南省洛阳市471832
摘要:随着科技的进步和社会的发展,我国摄影测量技术得到了大幅提高。鉴于无人机轻型化、便捷化和智能化的特点,无人机航测在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取以及小区域地形测量方面具有高效、直观等显著优势。
关键词:无人机航测;精度;提高;应用
中图分类号:P231
文献标识码:A
引言
采用无人机进行航测,是一种极其关键的测量方法和技术,相较以前的航测技术来说,采用无人机进行会更便捷,并且拥有较高的精准程度,可以更好地完成自动化技术操控,在国家领土以及公路的测量上有较为广泛的运用。无人机进行测量时,因为多种原因的影响,航测的高程精度不够准确,使得之后的数据运用受到非常大的影响,所以应该更全面和深入地探究高程精度的关键影响因素,对其影响因素进行有力的控制,确保航测的高程精度,促进中国测绘事业的进步。
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成本较低
无人机飞行周期比较短,能够以较快的速度完成起飞与降落,在获取数据时,不需投入大量时间。对于无人机来讲,在造价上远不如传统大型飞机,经济性比较明显。测量系统在安装时和维护时的成本都比较低,制造材料上更为轻便,在日常保证频率不高、费用少和难度小的情况下,成本得到了大大节约。除此之外,相关人员可以在较短时间内学会使用无人机,这主要是由于无人机中软件程序在操作时难度不大,能够以较快速度上手。在使用无人机时,不需进行过多的成本投入。总体来讲,无人机和传统方式相比在成本上更低。
2无人机航测精度提高与应用要点
2.1减小投影误差增强航片几何属性
航摄相片为地面景物的中心投影构像,而地图是地面景物的正射投影,当地面和相片均严格水平时,两种投影结果是等效的;但地球表面起伏将引起像点位移,无人机平台飞行过程中的波动会引起相片倾斜。因此,尽量选择晴朗无风的天气条件进行航拍,以增强相片的判读性和保证飞行姿态的稳定性,从而提高相片坐标系下的像素点平面精度;在高差大于1/4相对航高的测区需分区进行航线设计,以减少由投影参考面变化造成的投影误差。
2.2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。
2.3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补测操作的应用
应用无人机航测技术对地测展开测量,需要相关人员对测量盲点引起重视,对测量区域进行充分的考虑,然后根据区域位置科学的进行设计。为了让盲区测量数据不会出现任何遗漏,就需要反复对比无人机航测技术所获得的地测数据,一旦发现遗漏就要进行补测,只有这样才能提高地测的质量和完善地测数据。除此之外,要想更好的处理测量误差和降低误差的出现,就要预订参数和操作模式,这样才能提高地测工作质量,让无人机航测技术有效应用。
2.5DOM工艺的应用
DOM主要是把无人机航拍回来的数字化图片和不同阶段的影像进行样本采集,然后纠正其他影像因素而产生的失真问题,使得这些正射影像图能够更标准。具体操作就是无人机通过低空拍摄对信息数据进行相关收集,在完成这个步骤后,就要展开相应的定向操作,而一般情况下,定向操作主要分为三种,即内定向、相对、绝对定向,通过这三种方式来纠正数据和镶嵌影像,最后在进行检查,从而形成DOM成果。
2.6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。
2.7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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