无人机倾斜摄影测量技术在市政工程测绘中的应用及创新

发表时间:2021/1/20   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:焦猛
[导读] 摘要:无人机倾斜摄影测量属于创新型技术,比传统测量技术更优异,它是利用三维空间的立体模式对测量模型进行创新,这种技术具有很大的应用价值。
        桂林市市政综合设计院  广西桂林蓝  541004
        摘要:无人机倾斜摄影测量属于创新型技术,比传统测量技术更优异,它是利用三维空间的立体模式对测量模型进行创新,这种技术具有很大的应用价值。所以应当多加重视无人机倾斜摄影测量技术的应用,并加强其实践能力,进一步扩大无人机倾斜摄影测量技术的使用范围,充分发挥其技术的应用价值,使其在市场经济中更具有优势,进而最大限度地满足对相关生产活动的实际需求。
        关键词:无人机;倾斜摄影;测量技术
        1无人机倾斜摄影测量技术概述
        1.1无人机数字影像获取
        无人机倾斜摄影测量技术是一项新技术,其工作原理主要是在多台传感器的共同作用下,从多个角度采集影像,从而使获取的信息更加全面、准确。一般无人机倾斜摄影测量获取的影像分2种:一种是正片,拍摄角度是垂直于地面的;另一种是斜片,拍摄角度是倾斜的,和地面能够形成一定的夹角。
        传统的摄影测量技术只能从垂直方面进行拍摄,其拍摄范围受限,而无人机倾斜摄影测量技术则可以实现多角度拍摄。同时,结合模拟的三维立体图像,不仅便于旅游景区使用,还在公路测量、地质灾害调查、露天矿山监测、建筑物提取等多个领域发挥着重要的作用。另外,将倾斜摄影和三维空间分析功能相结合,还可以及时反馈突发事件现场的信息,从而降低人员及财产的损失。
        1.2无人机倾斜摄影测量的数据获取
        无人机倾斜摄影测量对数据进行采集和获取时,能够从垂直和倾斜角度进行多方位采集,但需要确保多台传感器同步拍摄。另外,无人机的拍摄姿态以及位置主要由计算机进行控制。当计算机发出指令时,多台相机便可以同时启动,进而对被测区域进行同步测量。无人机倾斜摄影测量系统拥有专门的储存装置用来储存收集到的信息,当数据采集并储存完成后,系统会对其进行相应的处理与分析,并生成三维数据模型,便于工作人员更清楚地了解被测现场。
        1.3影像匹配技术要点
        不论是图像融合,还是目标识别,要确保这些工作的准确性,就需要预先做好影像匹配工作,切实保证前期工作落实到位。目前,影像匹配已经在军事、计算机视觉等多个领域得到了应用。要提高正摄影像的精密度,就需要确保相应的匹配算法是科学合理的,而匹配算法的选择又是根据影像特点决定的,因此要做好影像特征点的检测和匹配工作,并进行自动空三解算,生成DEM和DOM。
        2无人机倾斜摄影的优点
        无人机倾斜摄影测量具有多个技术优点:
        1)与传统的数字正射影像图相比,无人机倾斜摄影测量能够更准确、更真实地映射出被测区域的状况,提高准确度。
        2)由于无人机倾斜摄影测量可以将被测区域的高度、面积等具体数据信息反映在影像上,因此可以利用该优点进行地形测绘等工作。
        3)无人机摄影系统可以对影像进行匹配和建模,在很大程度上减少了人工干预,避免了人工建模产生的较大误差。
        4)无人机倾斜摄影测量的综合成本相对较低,由于它的测量是自动化的,因此节省了大量的人力和时间成本,具有经济性。
        3无人机倾斜摄影测量技术的应用
        3.1在大比例尺地形图测绘中的应用
        使用无人机倾斜摄影技术绘制大比例地形图,首先需要分析测量的区域,确定测量的区域的总体范围和基本条件,适当设计航飞航带,并收集所有方面的地形信息。根据做好的航测设计方案,有关工作人员利用无人机传感系统实施多方位的摄取影像。在通过斜摄影测量技术获取地形信息,并用网络技术手段收集和发送数据,然后通过专业的数码倾斜测量影像导入软件对地形数据信息进行分析和解读。利用倾斜摄影测量空三加密技术解算和模型进行生产绘图,可以取得更好的成果。

在地图绘制过程的最后阶段,根据三维模型对地形图进行辨别,及时纠正制图方面的问题,提高大比例尺地形图数据的准确性,并核实地形图的有效性。通过倾斜摄影技术,可以提高大比列尺地形图绘制的效率和准确性。
        3.2在智慧城市建设中的应用
        现如今,我国的智慧城市建设仍在继续,它需要大量的高质量三维建模,传统的建模技术显然无法满足建设的需求。然而,无人机倾斜摄影测量可通过无人机快速获取城市倾斜影像,来达到高精度三维模型建设的要求,建立相关的地理信息框架,并为建造智慧城市提供更有力的保障。
        3.3在地质灾害调查中的应用
        在地质灾害调查中利用无人机倾斜摄影测量技术能够使人们真正了解灾区周围的情况,并且了解地质灾害的损坏状况,从而采取合理措施加以处理和补救。在发生地质灾害时,无人机倾斜摄影测量技术能够分析地质灾害的具体原因,利用遥感调查数据分析有关区域的明确信息,研究地质的危险性,划分灾害的类别,为灾害的防治提供相应的方法,探测地质灾害的动力活动或者地质的异常变化情况。通过无人机的倾斜摄影测量技术可获得全方位的图像信息和更清晰的三维模型。因此,无人机倾斜摄影测量技术是地质灾害调查监测的重要工具。
        3.4在建筑工程施工现场中的应用
        无人倾斜摄影能够通过建筑工程施工的指导对现场环境进行监测,从而降低建筑工地的粉尘,而无人驾驶飞行器实际上是在靠近地面的空中拍摄实时图像。三维模型在视觉上观察室外沟渠附近的地形和地貌,并计算底部与地面高度之间的差异。技术人员能够直观的了解到现场环境的总体形态,其目的是便于对现场施工和人员的管理。此外,还便于对材料储存地点进行监测,有效控制载货平台的负荷能力,监管工作人员的施工效率,进而促使建筑工程能够顺利运行。
        3.5在电力系统中的应用
        电力是我国经济发展的基本要素,而无人机倾斜摄影测量技术的应用能够提高我国电力事业的发展。因此,应用无人机倾斜摄影测量技术可以快速建立三维模型,进而获得电力线路带状区域的数据信息和实景情形,从数据的分析结果中选取最优的实施方案。同时,利用三维模型确定森林地区的分布,让输电工程有效避开林区,更好地实现高压线路的最佳选线。
        3.6在露天矿区监测中的应用
        在露天矿区的监测中使用无人机倾斜摄影测量技术可以有效的得到高清影像信息,结合三维建模技术创建高质量的三维模型。这种监测方式能够降低工作人员的工作量,提高了安全保障,在测绘监管的要求下完善矿区工作流程,从而提高了露天矿区的劳动生产效率,达到了矿井监测的快捷和准确的效果。
        4无人机倾斜摄影测量发展展望
        现如今,无人机倾斜摄影测量技术在科技发展中取得了很大的成就,但仍需要完善软硬件和行业规范方面的问题。对于硬件设备问题,需要加强无人机的续航能力,提高影像获取的硬件支撑能力,进一步保障影像质量的有效性。对于软件设施问题,增强数据加密和抗干扰能力,提高处理倾斜图像的能力,保障数据信息的质量,以便从图像中提取更多有用的信息。在行业监管方面,及时处理无人机使用和监督服务方面的不足之处,并提高无人机倾斜摄影测量技术的进步与发展。当前无人机倾斜摄影测量技术的应用范围逐渐的扩大,并获得更多人们的认可,随着逐步的推广与宣传,现在,无人机倾斜摄影测量技术的专业化使得更多的人才能够投入到现在的摄影测量技术的学习上,从而促进了无人机倾斜摄影测量技术的发展。
        结束语
        综上所述,随着科学技术的发展,无人机倾斜摄影测量技术已得到广泛应用,且在多个领域都发挥着重要作用,弥补了传统摄影测量技术的诸多不足,有效地推动我国各行各业的发展,加快城市化进程,促进我国经济建设。
        参考文献:
        [1]杨国东,王民水.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].测绘与空间地理信息,2016,39(1):13-15.
        [2]周晓波,等.基于无人机倾斜摄影快速建模方法研究[J].现代测绘,2017,40(1):40-42.

 
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