无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用

发表时间:2021/5/8   来源:《建筑实践》2021年第4期   作者:邱静
[导读] 随着城市建设的推进,建筑规划竣工测绘工作尤为重要,

        邱静
        梧州市测绘地理信息院 广西 梧州 543002
        摘要:随着城市建设的推进,建筑规划竣工测绘工作尤为重要,无论是对城市的规划还是对建筑工程竣工的帮助,都是尤为明显的。想要真正意义以上提高建筑规划竣工测绘工作的水平,就必须要不断创新相关技术。本文将简述无人机倾斜摄影测量的技术流程,并且浅谈其在建筑规划竣工测绘中的应用,希望能够为我国的建筑行业以及城市建设提供帮助。
        关键词:无人机;倾斜摄影测量;建筑规划
        引言:我国社会经济的发展推动了我国建筑行业的发展,并且建筑行业逐渐成为了当下市场经济的中流砥柱,对于推动城市建设以及经济发展都尤为重要。但是,建筑工程具备施工周期长、资源消耗大等特点,在实际的工程建设中,需要做好多方面的工作,方能保障建筑工程的顺利展开。将无人机测绘技术应用在建筑工程中,能够推动建筑行业的信息化、工业化以及智能化发展。
        1 无人机倾斜摄影测量的技术流程
        1.1航拍准备
        无人机航拍的质量取决于其前期做出的拍摄准备,在实际的工作之中,需要工作人员提前了解飞行作业的相关内容以及操作规范,并且在展开实际的作业之前,对无人机进行检查,并且通过试飞等方式,确保无人机能够正常起飞,并且能够完全按照系统设定的路线进行飞行,确保能够在作业展开之前,找出无人机以及相关拍摄设备中的问题,并加以解决,确保无人机能够正常飞行之后,即可展开下一步工作,并且开始飞行[1]。在前期的准备工作中,需要对遥测信号的情况以及数据链路的通畅性,实时监控数据的传输情况,合理规划后续航拍的路线。受到无人机自身特殊型的影响,在飞行的过程中,能够完全按照提前设计好的航线行进,因此,在飞行之前,就需要切实依据地区的大概情况,制定相应的航拍路线,确保无人机飞行过程中能够维持稳定的等距以及等时摄影。
        1.2内业数据处理
        目前,针对数字摄影测量工作的主要研究方向,就在于无人机拍摄过程中,对内业数据进行的处理,目前能够有效保障内业数据处理质量的软件以及系统较多,其中包括数字测量工作站Inpho,DPW等[2]。在实际的作业过程中,想要制作DOM就必须要有针对性的研究测绘区域的摄影资料进行分析,并且通过空三加密的方式,运用地面布设的控制以及POS数据,获取测绘地区外方位元素以及精准的DTM数据,并且通过这些数据,对单张像片数据进行分析纠正。随后对其展开相应的处理,根据图幅的范围,对图像进行裁剪。
        1.3建筑规划图编辑
        在实际的建筑规划测绘工作中,建筑规划图尤为重要,能够为后续工作提供相应的数据支持[3]。因此,在日常的工作中,就必须要定期更新并管理地区内的建筑规划图,保障规划图能够根据实际的地区情况进行变化,提高规划图的准确性,并且保障建筑工程的后续施工活动能够更加准确,并且拥有精准的地理参数支持。在建筑工程中,需要对竣工的情况展开管理定位,第一时间收集地区的DOM数据,并将数据导入到建筑工程的GIS的影像库中,保障航拍过程中生成的影响能够保障相关参数的精准度以及准确性。在竣工的建筑工程中,添加Supermap DeakPro,实现区域图像的矢量化,以保障影像库能够直接录入建筑工程摄影测量的相关数据,为建筑工程的高效运行提供数据保障以及地形保障。
        2 无人机倾斜摄影测量在建筑规划竣工测绘中的应用
        2.1应用实施
        无人机倾斜摄影组合的航摄仪运用的是无镜头,在实际的航空拍摄过程中,获取相应的地面数据,在实际的参数设计中,将单镜头的教具控制在24mm,提高与航向的重叠度至85%,旁向重叠度80%,影响的地面分辨率高于3.5cm[4]。除了航拍工作以外,还需要地面站点的工作人员使用相应的计算软件分析相关数值,在实际的无人机拍摄过程中,应提前布设4个飞行架,并且根据现场的大概情况,制定27条不同的航线,其中的绝对航高是189m,基线长度12m,间距为24m,航线的总长为20.8km。在实际的作业过程中,需要明确无镜头倾斜影响数据的分组数量,并且决定拍摄过程中的POS数据。


        在无人机清洗拍摄过程中,使用Smart3D软件平台中导入拍摄收集到的影响以及外业像控点,并实行空三加密,密集匹配和联合平差等都包括在内。随后创建DSM以及全自动纹理映射,最终形成与地区实际情况相符的三维图像模型。
        在展开相关作业的过程中,可以通过DPModeler软件对拍摄的搜集到的内业数字线画图进行采集,并且通过对收集到的大量数据,来保障其他数据矢量采集工作以及相关数据的精确度和可靠性。并且,在实际的观察模型的过程中,也必须要专门配备立体眼镜,只需要在搜集到信息之后,直接根据区域模型以及地物要素三维信息进行定位。在作业的过程中,也要尽可能的减少外业调回的工作量,预留更多的时间给予内业相关工作,还需要使用垂直辅助线以及十字辅助线等,为无人机的水平移动提供相应的稳定性支持,在这一过程中,必须要保障采集到的数据精准性。在设置相关参数时,需要考虑到拍摄地区内的建筑物以及地形等问题,赋予相应的要素属性。
        点云、DSM以及实景的三维模型,都是在搜集到数据后第一时间自动建模并呈现出来的。内业工作人员需要在实际的工作中对无人机拍摄到的数据以及画面进行分析测量,最终得出相应的数据成果,并且根据得到的数据,编制相应的建设工程规划竣工的测绘报告。
        2.2误差分析和优化
        2.2.1像片原始分辨率的误差
        在实际的作业过程中,工作人员需要结合拍摄区域的实际建筑规划的影响地面分辨率。在实际的建筑规划竣工测绘工作中,需要保障其较高的精度,才能保障后续工作的顺利展开[5]。但是,在实际的工作过程中,地面的分辨率并不能做到绝对清晰并满足实际的工程需求。想要解决这一问题,就可以通过工作人员对无人的航天参数进行优化,通过调整飞行高度、镜头焦距的放大或者缩小等方式,根据实际的航拍效果,找出分辨率出现误差的原因,进行相应的调整,以此提高图像的清晰度,并保障最终测绘数据的可靠性以及精准度。
        2.2.2空三加密的影响
        在Smart3D自动控三加密的过程中,经常会出现数据误匹配以及飞点数据等问题,直接对整个加密的可靠性以及精准度造成恶劣影响。考虑到这一问题,就需要通过人为干预的方式,调整期精准度,提高测绘工作的精准度。
        2.2.3人工采集的误差
        人工采集不同于全自动化作业模式,受到个人精神状态、操作水平等方面的影响,人工采集工作会经常性出现误差。在实际的工作过程中,工作人员需要结合不同角度获取的影响,对得到的图像数据进行简单调整,并且要保障工作人员的专业技能以及熟练操作,尽可能的减少他们在日常工作过程中出现个人失误导致最终数据出现误差等问题。
        2.3对比生产率
        在无人机拍摄的过程中,通过无人机倾斜摄影测量,可有有效提高实际的测绘效率,减少的作业量,节省了作业时间。尤其是在部分现场环境较为复杂,难以实地布设导线的地区,通过该种方式进行测量,既能够保障精准度,也能够有效解决测绘的难度。并且测量时间越短,受到恶劣天气影响的可能也就越低,并且,在得到相关图像数据后,也可以通过三维模型,从多角度观察地区内的地形情况,最大程度的还原现场的真实场景。在图纸的核对环节,也减少了工作人员前往现场所需的时间成本,以此提高施工测量的工作效率,缩短相关工程的整体工期。
        结束语:
        本文简单阐述了无人机倾斜摄影在建筑竣工规划测绘中的应用,希望能够为我国建筑行业的发展提供帮助。
        参考文献:
[1]李博,徐敬海.无人机倾斜摄影测量土方计算及精度评定[J].测绘通报,2020,02:102-106+112.

[2]周吕,李青逊,权菲,韦乐勤,廖居群.基于无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评价[J].水力发电,2020,4604:41-45+50.

[3]卢加华,刘健,田滔,郑强,李超.无人机倾斜摄影测量技术在农村房地一体中的应用[J].地矿测绘,2020,3601:44-47.

[4]郭岚,王春涛,赵元务.无像控无人机倾斜摄影测量在农村地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2019,4204:216-218.

[5]赵振南.浅析无人机倾斜摄影测量三维建模技术[J].科技创新与生产力,2019,07:64-65+68.
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