测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年40卷2月4期   作者:王哲浩
[导读] 21世纪,科技发展日新月异,对社会各行各业都产生了极为重要的影响

        王哲浩
        湖南国地水利水电设计咨询有限公司  湖南 长沙 410007

        摘要:21世纪,科技发展日新月异,对社会各行各业都产生了极为重要的影响,倾斜摄影测量便是其中之一。它是通过飞行平台将传感器搭载起来,搭载的传感器数量并不限于1台,完成影像的同步采集,从而获得更为真实的地物方面的信息。这一技术具有自己独特的优势,因此被广泛应用,在经济建筑的诸多领域都可以见到其身影。随着倾斜摄影测量技术的发展,对航摄效率、分辨率等提出了更严苛的要求,促进了其进一步的革新和发展,无人机倾斜摄影测量便是在此背景下诞生的。这一最新型的测量技术,将摄影测量的应用提升到了一个新的高度。
关键词:测绘工程;无人机摄影;测量技术
引言
        无人机挂载倾斜摄影设备进行1∶500地形图测量,和传统的人工测量相比,无人机测量灵活、迅速,作业范围广。无人机倾斜摄影测量技术是无人机搭载多镜头相机对拍摄区域进行全方位、无死角的拍摄,经过内业差分处理制作出三维实景模型。倾斜摄影测量具有全面直观、高效、低成本、高精度等特点。本文运用无人机倾斜摄影测量技术进行大比例尺地形图测绘,并验证了精度满足大比例尺测量工作的要求。
1倾斜摄影技术
        近年来,测绘技术迅猛发展,倾斜摄影便是其一,作为一种新型的测绘技术,其让拍摄的角度更为多元,不再局限于一个方向,通过搭载的传感器,增加影像采集的角度,从而将用户引入一个更为新奇的世界,使肉眼看到的更加真实。该技术研究的是区域各摄站点5个方向的影像,这5个方向分别为:垂直、左视、右视、前视和后视,以此来生成三维实景方面的模型,并展现被拍摄区域地物的大小、形状、侧面等特征。传统的摄影测量主要是生产正射方面的影像并绘制各种类型的比例尺地图;倾斜摄影测量除了具备上述功能之外,还能生产三维实景模型,对地物的纵横断面、侧面等进行测量,并模拟三维场景,通过对地物的360度无死角的拍摄,提高了摄影测量的应用范围。
2测绘工程技术的发展现状
        测绘工作是建筑工程施工正常进行的前提与基础,是十分重要的。测绘工作能否顺利开展直接影响着施工的整体质量和安全。精准、高效、顺畅地完成测绘工作对于建筑工程来说,是建筑工程的根基,是工程安全顺利实施的保障。测绘技术的发展与应用对我国的建筑事业和经济建设的发展都起到了举足轻重的作用。随着时代的发展,科技不断进步,尤其是计算机网络、机器人等现代技术的实践应用,绘测技术也得到不断的创新与发展。在今天这个现代化的时代,在测绘技术的研究中心,利用计算机网络、机器人等技术的智能性和高效性,极大程度上避免了传统测绘技术的弊端,将测绘技术从传统的方式转变为智能化、现代化、机械化的新时代高效测绘技术,以更高的精准度和工作效率切实完成测绘任务,从而为我国的经济发展做出巨大的贡献。在当前阶段,测绘工程技术的发展情况主要有以下几方面的体现。①测绘工程技术已经伴随者计算机技术、机器人技术的发展开始走向智能化、机械化的方向,传统的产业结构受到了巨大的冲击,经济发展方向出现重大转变,为我国的经济发展与现代化进程开创了一个新的可能与方向;②相比于传统的测绘技术,现代测绘工程的测绘方式已经有了明显的转变,主要包括GPS、GIS、RS等现代化的测绘技术,为工程测绘带来了更多的可能,同时,随着越来越丰富的技术发展,在其他领域也开始逐步实现测绘工程技术的应用,促进了测绘工程技术的多元化发展;③在现代测绘工程技术中,计算机网络技术、通信技术和卫星技术等现代化技术的应用实施,大大提升了测绘工作的效率,使得测绘工作能够更加便捷地开展。在提升了效率的基础上,因为信息技术的应用,精确度也得到了巨大的提升。同时,现代化测绘工程技术利用电子信息传输的方式,通过互联网等方式进行多次备份保存,有效避免了用纸质信息传进行输导致的信息传递不准确,信息传递缺损。表达不清等弊端,大大提高了信息的处理效率。


3无人机摄影测量技术在实际测绘工程中的运用
        3.1无人机摄影测量区域的实地考察
        在开展无人机摄影测量活动前,应指派专人前往摄影测量区域进行实地考察。收集现场地质地貌、地表植被以及周边公众设施设备、交通人流等信息,为实现无人机的正常起降提供数据支持。例如所勘测场地的附近有正常运转的民用机场或相关航空设施,需事先明确无人机的禁飞区域,避免由于无人机摄影测量活动威胁到正常的航空运输活动安全。如有特殊测绘航线需要,必须事先报备相关部门并取得许可后方可进行无人机摄影测量活动。
        3.2像控点布设
        在使用无人机进行摄影测量时必须要注意像控点的布设。只有经过科学计算,合理地布置像控点,才能更好地完成测量任务。因为终要得到一个相对清晰的图像,所以第一点就是要注意像控点能拍摄到一个清晰的图像,这样才能更容易做出正确的判断以及保证后续的立体测量的准备。其次要注意的就是布设的像控点的位置,主要布设在航线附近一旁向距离适当的位置。同时还要注意像控点相对于周边环境的位置选择,要注意选择地势起伏较小,地形相对平缓的地带,不能在地势复杂,倾向角度较大或障碍物较多的位置布设。后要注意的是,像设点的布控的终极目的是辅助拍摄关键位置清晰、准确的图像,因此,在布设的过程中一定要接近重要位置进行重点布设。只有做到这几点才能完成无人机摄影测量的前期准备工作。
        3.3现场数据的采集和处理
        在依靠先进卫星技术完成测控现场的像控点布置以及现场航测相机校验工作之后,需要利用空三加密软件对分区网数据进行平差操作。在完成三角测量工作后,利用高程数据模型产生对应的初始正射图像,依靠三角测量时的方位元素数据拟合初始正射图像得到多个同名位点,通过计算机数据整合,得到数字高程模型。而后还需经过EPT软件对初始正射图像做进一步的拼接处理,并使用PS软件检查拼接后的图像质量,应着重检查拼接图片的颜色过渡区域、拉花形变区域、重影区域等问题,并加以修改和处理。至此,就得到了终的数字正射影像图。
        3.4数据质量控制
        数据质量对于测量工程来说至关重要,是决定其水平高度的重要因素。当无人机在拍摄完成后,POS可对GPS数据和拍摄的数据进行处理、分析,在此过程中,一些不连续的数据能够得到有效的补充。倾斜摄影可以大大提高数据的处理质量,可以使相关的数据信息更全面、更精确,因此,数据与传统垂直摄影技术相比,出现的不连续数据较少。与此同时,由于信息密度较大,也会大大提高数据补全工作效率。
结束语
        综上所述,随着科技的不断进步,越来越高的测绘要求让我们必须做到跟随实践中的发展来进行合适的改变,第一步就是将无人机摄影测量及数大规模应用于测绘工程中去,更好地完成各项测绘工作。为此,测绘技术人员必须大规模推发展并推广位无人机摄影测量技术,提高测绘工作的准确性,同时积极对于无人机摄影测量技术在实践中出现的问题进行分析总结,更好的完善无人机摄影测量技术。
参考文献
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