无人机航测技术在工程测量中的应用

发表时间:2021/2/3   来源:《建筑实践》2020年10月30期   作者:龚凤成
[导读] 随着科技的发展,我国无人机技术逐渐成熟,并在各个领域中得到广泛的应用。
        龚凤成
        上海纵核信息技术有限公司 上海市金山区201512
        摘要:随着科技的发展,我国无人机技术逐渐成熟,并在各个领域中得到广泛的应用。无人机技术在工程测量中也有非常重要的应用,并凭借无人机技术的优势,可以有效的保障测量的效果,提升工程测量的准确性和有效性。无人机航测技术在一些较为复杂的工程中,或是一般方法无法测量的工程中比较多,体现出无人机航测技术的优势。本文主要对无人机航测技术的原理进行分析,并简述了无人机航测技术的现状和特点,分析了无人机航测技术应用的要点,探讨了无人机航测技术在实际中的具体应用。
        关键词:无人机航测;工程测量;应用
中图分类号:P237  文献标识码:A
1 引言
        对于无人机航测技术来说,弥补了传统航空摄影测量技术的不足,具备多方面的优势特征,比如:作业成本低、测量效率高、测量精准度高,并且应用范围广,测量机动灵活等。由此可见,为了提高不动产权籍调查工作的效率及质量,合理科学地应用无人机航测技术具备一定的价值意义。
2 无人机应用特点
        2.1 机身小巧,操作简单
        无人机技术在操作过程中,不需要高超的驾驶技术,只需要随时注意影响并观测无人机飞行状态。科技水平的不断提升,无人机在操作方面日益简化,且无人机自身体积较小,减轻了自身的重量,机身更加灵活,易于移动,在飞起和降落过程中非常容易操作。无人机与传统客机相比,也减少了起飞与降落地点的麻烦,可以在任意地点起飞和降落。无人机还可以适应风向变化,减轻飞行过程中的振动,这样可以降低因为振动造成的拍摄误差。
        2.2 技术要求低,精准度高
        无人机在测量过程中,其精确度非常高,具有非常强的数据处理能力,操作人员操作技能也无需十分专业,节省了大量的数据分析时间,无人机便于携带高清设备和专业测绘仪器中,可以有效的提升影响的精确程度和质量。随着智能技术的发展,无人机还可以实现自动化、智能化的工作,减少了工作人员的工作负担,提高了工作效率。利用无人机还可以进行低空遥感模式对地理信息进行勘察,在高空作业工程中,可以实现低空作业环境,从而被广泛应用在勘察以及救灾领域中。
        2.3 建模能力强
        利用无人机航测技术,可获取超高分辨率数字影响及高精度定位数据,可以生成DEM及三维正射影像图等,通过三维景观、地表建模,实现三维可视化数据,使相关测量工作作业提供真实、直观的内业数据支持。
3 无人机航测流程分析和应用要点
        3.1 控点布设和航线规划
        根据实际情况,对航测区域进行布置划分,对不同的地点进行定点测量,比如,每隔多少米需要设立一个采集点,这些都需要提前规划好,从而有效的确定采集点的采集数量。在定点测量过程中,可以将工程划分成为不同的几个部分,在同一个工程中的盆地、山谷等不同地形,在测量过程中也应该按照不同的要求进行划分。相比传统的客机航拍,无人机航拍可以有效的减少因为地形不同而造成的误差,利用携带的摄像头可以准确清晰的拍摄出画面,进行数据的采集,从而使得测量更加专业。在低空作业中还会遇到雷雨、沙暴天气等,不利于无人机工作。在航线规划过程中,应该设定好无人机的高度以及飞行速度,预定含航线并对无人机进行控制,使得无人机可以按照预定的航线飞行,并在空中根据实际情况灵活操作。在拍摄过程中应该注意画面的清晰程度,还应该控制好无人机,防止无人机撞到其他物体而造成损坏。


        3.2 影像及POS数据
        用于无人机航测的影像应清晰、层次丰富、反差适中、色调柔和,应能辨认出与地面分辨率相适应的细小地物影像,能够建立清晰的立体模型;影像上不应有影响立体模型的连接和测绘的云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷;在曝光瞬间因飞机地速的影响造成的像点位移一般不大于1个像素,最大不应大于1.5个像素;拼接影像应无明显模糊、重影或错位现象。当采用带有RTK功能的无人机在采集影像的同时获取的曝光点的高精度POS数据时,由于曝光点的三维坐标可作为像控点使用,因此采用这类设备航飞时,可实现免像控点或稀少像控点成图。
        3.3 一体化数据库建设要点
        对于不动产权属调查工作来说,为不动产地籍调查工作的重要环节,此项工作的开展主要是为社会提供有效服务。因此,在做好上述各项工作以外,还有必要重视一体化数据库的建设,通过一体化数据库的建设,使不动产权属调查工作成果资料的社会化服务效率及质量得到有效提升。值得注意的是,基于不动产权属调查的一体化数据库建设过程中,需将获取的不动产调查数据结果传输至该数据库,以不同用户的需求为依据,对查阅权限进行合理开放,使不动产成果资料的社会化服务效率得到有效提升。比如:在对某一块土地资源归属情况查询过程中,可以基于数据库相对应的位置将相关关键词输入,通过检索,便可实现有效查阅,并提供下载、共享等服务,从而使不动产成果的利用价值得到有效提升。
        3.4 数据采集和测绘影像的获取
        在利用无人机进行航测过程中,可以通过收到你给采集以及自动加密这两个部分进行。其中手动采集,指的是工作人员通过计算机进行远程控制,根据实际需要对无人机进行控制,从而进行有选择的数据采集过程,其特点是精确性与准确性,还具有及时性特点。而自动加密指的是在拍摄过程以及数据采集过程中,及时将采集的信息数据存储在处理器中,并设定密码进行储存,只有正确的弥补才可以访问。这样做是为了对信息进行保护,保证信息的安全性。在测绘影像中,根据实际情况进行设置,在测绘之前将相机镜头进行调整,对相机镜头进行清理,防止在测绘过程中出现不清晰的情况。在无人机飞行过程中,其预定的路线在飞行过程中经常会出现偏角,也会受到风向的影响,造成无人机的旋转,从而造成无法对应的情况。因此,在测量之前需要对飞行环境、飞行线路以及飞行平台进行合理的分析与规划,从而保证在飞行过程中可以更平稳的按照预先设定的路线飞行。
        3.5 数据校准
        数据校准的前提是进行摄像机标定,以确定用于图像采集的摄像机参数。在使用摄影测量软件进行图像处理的过程中,这些参数是内部定位所必需的基础信息。摄像机标定采用的是尺寸约为0.6m×0.6m,由36个不同高度的反射目标组成的平板标定,摄像机和校准板之间的距离大致相同。拍摄的图像在校准Australis软件中进行处理,Australis软件运算过程中需要读取像素大小、水平分辨率、图像数量等信息,最后,该软件将自动生成摄像机的参数。
4 结束语
        总之,无人机技术在工程测绘过程中有非常大的优势,随着无人机技术不断提高,对于工程测绘工作的效率的提升有非常大的帮助,还可以降低对人员的安全威胁,提供更准确的测量结果,保证各项工程都可以顺利展开。无人机在未来会有更广泛的应用,被开发出来更多的功能,技术也会更成熟,无人机与大数据、智能技术的结合,会在更多的领域中得到应用。
参考文献:
[1] 任连生.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].居舍,2019(31):57.
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[3] 张启万.论无人机航测技术在工程测量中的应用[J].居舍,2019(20):192.
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[5] 李涛.论无人机航测技术在工程测量中的应用[J].山东工业技术,2019(07):103.
       
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