测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析 翟明东

发表时间:2021/6/3   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:翟明东
[导读] 摘要:城市测绘主要指具有法律效应的一种特殊性城市工程测量工作。
        黑龙江第一测绘工程院  黑龙江省哈尔滨市  150000
        摘要:城市测绘主要指具有法律效应的一种特殊性城市工程测量工作。城市测绘工作的开展,对相关工作人员的专业技术要求较高,其主要作用是为城市规划和建设工作打下良好的基础。本文对测绘工程中无人机摄影测量技术运用进行分析,以供参考。
        关键词:测绘工程;无人机摄影;测量技术
        引言
        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。
        1无人机的系统构成及分类
        无人机按照有效载荷区分又可以分为以下四种类型:重型无人机、中型无人机、轻型无人机和超轻型无人机。重型无人机的有效载荷最大,可以装载更大容量的电池和更大的地质数据测量设备。更大的电池意味着更远的飞行半径,更长时间的续航,同时可以搭载更多或者更为精密的设备,完成数据的全面、高精度测量和收集工作。但重型无人机由于价格最为昂贵所以应用并不十分广泛。中型无人机的有效载荷虽然比重型无人机的略低,但已经能够满足绝大部分公路工程勘测的使用需求,加之中型无人机的飞行状态和云台工作状态都较为稳定,所以一直以来都是公路工程勘测工作的首选机型。轻型无人机则由于整机的整备质量较小,在飞行过程中容易受到空气紊流的干扰,导致无人机飞行姿态控制的困难以及云台工作稳定性的欠缺,严重时甚至会影响测量数据的精度,但凭借其低廉的价格,也得到了不少对测量数据精度要求不是很严格的勘测工程的青睐。超轻型无人机拥有最低的有效载荷和最小最灵活的无人机机体,虽然测量数据精度不高,采集的图样清晰度也较低,但因其较低的起降场地需求和灵活多变的使用场景,仍然成为了小型公路勘测工程的首选。
        2无人机低空摄影测量技术的优势
        2.1抗干扰性强
        无人机低空摄影测量技术,相较传统的航空摄影技术以及卫星光学遥感摄影技术,就测绘工作而言具有明显的优势。传统的航空摄影或者卫星光学遥感摄影,在拍摄过程中受城市内部一些超高层建筑体遮挡或高空云层的影响较大,当摄影设备遇到较厚的云层时,云层会遮挡拍摄镜头,导致所收集到的图像信息缺乏真实性。而无人机低空摄影测量,无人机设备可以在较低的高度环境飞行,在整个摄影和测量过程中不会受到高空云层遮挡等因素的干扰,所获得的测绘图像信息具有更高的可信度。而通过无人机低空摄影技术的应用,可以实现从不同的角度方向获取城市内部不同建筑体的地理位置信息,因此在整个城市测绘工作中抗干扰优势非常明显。
        2.2精度高,安全性高
        无人机设备可以在50-1000m的高空范围内进行飞行,同时搭载高分辨率相机使摄影测量精确度上达到了厘米级别,实际测量精确度可以达到1:500。在城市测绘工作中,对数据精确度要求相对较高,相较于其他的测量技术,无人机低空摄影测量技术的应用可以更好地满足测绘单位的工作要求,同时在整个测绘工作中具有良好的安全性和灵活性。无人机在工作过程中受到外部环境变化因素的影响相对较小,同时具有灵活性等特点,这些优势使得无人机在低空飞行摄影过程中,可以对城市内部一些复杂区域的建筑影像资料进行准确收集。当无人机或其搭载的相关设备产生故障时,不会对测绘人员的人身安全造成影响。因此,通过无人机低空摄影测量技术的有效应用,不但可以提高测绘数据的准确性,而且整个测绘工作的安全性也可以得到充分保证。


        3无人机摄影测量技术在实际测绘工程中的运用
        3.1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。因为最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。最后要注意的是,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。
        3.2补测操作
        无人机也不是万能的,受限于科学技术的发展水平,无人机并不能做到全无死角的进行拍摄,经常会有盲区出现,这是现阶段的科技背景下无法避免的。因此,在进行分析计算的过程中,工作人员必须提升对于测量盲点的重视度,要根据实际情况分析盲点的位置和出现原因等因素。在这一基础上,工作人员必须结合当前进行的测量的结果,重新进行对于测量点的布设,重新进行测量。通过这样的方式来重新测绘盲点位置,弥补前一次测绘的不足。在部分不合适或无人机无法更好进行测绘的位置,由人工进行重新测绘,对于无人机的测绘盲点进行补测。只有这样才能够更好的把人与机器相结合来完成测绘任务。
        3.3在数据处理方面的应用
        无人机在摄影完成后,需要对摄影采集到的数据进行处理和分析,从而为后续工作的顺利开展奠定扎实的基础。倾斜摄影技术与传统摄影技术相比,能够从多个角度来获取等待测试目标的信息,有效增加了数据处理的维度,获得更多的参考信息,大大提高了数据处理工作的效率和效果。此外,由于倾斜摄影技术搭载了预处理系统,可在摄影完成后利用这一处理系统来对数据进行初步处理,一些无效的数据能被有效剔除,大大提高了POS数据处理效率,使其精度和速度都提升到了一个新的高度。相关工作者在处理无人机的影像前,首先要做的是对采集到的影像数据的处理工作,如筛选、剔除,将曝光度较高、成像模糊或重复的影像进行删除处理,否则Smart3D软件的处理工作将无法顺利完成;其次,便是对像控点的处理,可将其刺在影像上,并对空中的三角测量加以处理。在进行这部分工作时,由于POS数据会自动写进影像中,因此处理时无须再将POS数据导入,而是处理完像控点之后就可以进行空中三角测量的处理。此外,还可以从工程的实际需要出发,来对Smart3D软件的参数进行设置,软件便会自动构建;最后,利用EPS2016软件让二三维联动起来对地形图进行绘制。这样的测量方法能够提高测量的精度,降低地理环境对其的影响,提高其数据处理效率。
        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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