无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用 张秀佳

发表时间:2021/5/19   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:张秀佳
[导读] 摘要:由于城市建设的不断推进,地形图测绘逐渐成为城市地形信息收集的主要方法和途径,不过因为在测绘过程中可能会受种种因素的影响,可能会出现地形测绘难度较高、测绘准确度存在偏差等问题。
        山东明嘉勘察测绘有限公司  山东省淄博市  255000
        摘要:由于城市建设的不断推进,地形图测绘逐渐成为城市地形信息收集的主要方法和途径,不过因为在测绘过程中可能会受种种因素的影响,可能会出现地形测绘难度较高、测绘准确度存在偏差等问题。而无人机航空摄影测量技术可以较好地解决这一难题。论文对无人机航空摄影测量的应用进行分析,旨在为无人机技术的提升和实现地形图测绘的优化做出良好铺垫。
        关键词:无人机航空摄影测量地形图测绘
        一、无人机航空摄影测量简述
        在开展地形测绘工作时,无人机航空摄影测量技术所获得的数据拥有着非常高的可靠度,能够获取非常精确的数据信息,同时这种技术的成本投入也相对较低。无人机开展工作基本上不会受到地形的影响,而受恶劣环境的影响也相对较小,针对工作环境的要求非常低。在开展地形图测绘工作时,无人机上会装配专业的相机,能够高效拍摄地表的影像信息,同时进行处理将其转化为三维数据,针对所收集的数据信息资源,还能够利用计算机网络进行传递,为地形图测绘工作给予十分有效的信息支持。除此之外,还能和卫星遥感技术等地形图测绘技术共同合作,具有十分明显的兼容性,大大提高地形图测绘工作的效率。
        二、无人机航空摄影测量技术的操作过程
        无人机航空摄影作为一种新型的测量方式,不仅是满足我国数字化城市建设的重要技术,还是为适应我国技术进步的智慧产物。航空摄影技术因为其效率高、精准性强等特点被广泛应用在测量工程中,又因为其具有很高的灵活性,应用范围广泛,在诸多领域的作用越来越大[1]。经研究可知,无人机航空摄影测量的具体测量过程为:(1)无人机种类的选择。在开展测量工作之前,要先调查勘测待测地区的地形地势及环境,然后选择合适的无人机进行工作,并预先做好相关调试。(2)对无人机的航线进行合理规划。选择规划路线时,应在不影响测量结果的前提下选择最优路线,以节省时间和资源,避开会对无人机造成损坏因素的区域,保证其安全性。(3)低空拍摄。根据像控点分布情况获取需要的资料数据,然后对数据进行处理。(4)通过利用DEM(数字高程模型)和DOM(数字正射影像图)技术对得到的数据进行处理,并检测结果的准确性,最后制进行DLG(数字线划地图)制作。具体实际操作数据如表1所示。
       
        因此该技术具有一下优点:(1)受天气影响较小。无人机在飞行过程中避免了高空雷击等危险,低空飞行也会避免和鸟类碰撞的概率[2]。(2)对飞起降落要求较低。飞行物要飞行和降落都需要一段冲刺或缓冲的过程。无人机体型较小动力充足,只需要15min就可以起飞或降落,只需要一小块空地就可以安全着陆,避免了人机测绘常出现伤亡的情况。同时,无人机还安装了智能车载系统,对于任务的要点,无人机会针对该地区着重收集数据,从而更好地完成任务。(3)工作效率高与传统的人机测绘相比,无人机的工作效率较高。在工作过程中,精简了烦琐的人工测绘流程,许多步骤都可以通过无人机芯片处理运行,然后收集储存,减少了大量的后期处理时间。在同一时间内,无人机的工作量是传统人机测绘的数倍,并且收集的数据更加准确和精简。
        三、无人机测绘技术的实际应用
        无人机与传统测量技术相比有独特的优势,这些优势就是无人机航空摄影测量技术巨大的潜能。目前,无人机测绘技术已经得到广泛的应用,现结合个人的工作经验,对实际应用作以下分析。
        3.1实际工程
        以实际的工程工作为例,有一个风场区域地形图测绘工2程,区域范围大约是5km,在实际踏勘后发现,地形条件良好,路网系统虽不完善,但农耕路网较多,便于进行外业前期像控点的布设以及后期调绘工作,工作人员按照甲方要求,选取了1:2000比例尺靶标,对区域范围地形进行了测量。严格遵守了国家规定、行业规定,通过对无人机航空摄影的实际应用,提高了测绘效率和测绘精度,提高了工程质量。
        3.2空中三角测量分析
        在确定空中三角的测量方案时,要做好前期的准备工作。我们有2种可以选择的计算测绘技术系统,其中一个是无人机管家遥感影像一体化测图系统,另一个是可供选择的PAT-B光束法平差软件。当方案做好以后,我们要将重心放到工作细节的完善中。准备数据时,工作人员要统一格式,最好可以将所有影像都转换为jpg格式,采集数据的相机也是值得注意的,要确定相机焦距,结合实际情况确定测量路线。我们要了解实际情况,由于各种原因,无人机上没有配备专业的相机,所以畸变差的存在也很正常,尤其是照片边缘容易有边缘畸变情况出现,所以专业的处理软件必不可少。处理好的图片和数据一定要及时且准确地录入,要设定准确的参数,保证软件可以自动定向。这样做可以明确测量过程中的航线偏移的量,而且由于软件的自动定向技术,去除多余的像点也十分简单,而且连接点还可以相互交错编辑。测量结束以后要及时处理数据,保证数据符合要求,结合合适的软件将数据分析做好。
        3.3数字线划图研究
        在数字线划图工作中,工作人员需要借助航天远景全数字摄影测量工作站,以CAD软件为基础对数据进行分析处理,在输出数据时一定要确定模式符合要求。工作人员最好在地形图测量时,先提前构造一个数字模型,通俗讲就是定向。由于工作性质特殊,内业测量误差会较大,所以工作人员要实时观察测量状态,严格遵守工作要求,尽量将误差降到最低。而且测量时要保证定位精确,组成元素不同,所用的线条模板和颜色也要注意。为提高工作质量,要培训工作人员,提高个人工作能力,减少人工误差。
        3.4采集正射影像
        在测量完成后,要做好数据处理,要先把影响采集数据,然后用软件进行加密,在将数据输入应用程序中。工作人员要匹配数据然后生成DSM,滤波处理不可以忽略,DEM处理也要认真。DOM技术主要是将无人机航空测量采集到的数字化图片进行收集和处理,并且对采集过程中失真的图片进行处理,以保证图片的清晰度,便于工作中使用,使图片更加清晰准确。DOM技术是通过无人机低空摄影实现相关数据的收集,由此开展定向操作,定向操作可以分为3种,即绝对定向、相对定向和内定向。无人机在低空摄影采集过程中将影像信息有效地结合在了一起,并根据结果对计划测量的区域特点进行分析,最终得到处理的结果和反馈。此外,选择摄影角度时,要对位置进行充分考虑,确保其准确性和可见性,避免摄影过程中地点选测的失误导致测量结果出现偏差[3]。在生成正影像时可以借助无人机管家遥感影像一体化测图技术,可以大大提高数据准确率,提升工作效率。
        5结语
        综上所述,在现代化科学技术的发展引导下,人们对无人机航测技术的应用越来越重视,通过无人机航测技术应用与地形图测量结合,有效提升了地形图测量质量。通过本文的研究和分析,将无人机航测摄影在地形图测量中的应用归纳为以下4点:DOM工艺应用;相片控制工艺应用;立体采编测量;空中三角测量。通过完善了以上4点测量技术,可以提升无人机航测技术与地形图测量技术的应用质量,可以有效化解地形地势以及恶劣环境的影响,并保证测量数据的准确性和可靠性。
        参考文献
        [1]姚俊岭.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨[J].工程建设与设计,2018(04):267-268.
        [2]刘见辉,刘谨萍.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].农家参谋,2018(17):237.
        [3]管占楠.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨[J].信息系统工程,2018(11):105-106.
        [4]苟晓萍.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].世界有色金属,2018(17):219-220.
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