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摘要:随着我国科学技术的发展,无人机航空摄影测量技术也有了很大的进步。无人机航空摄影测量技术,里面包括了GPS定位、低空飞行技术、图片处理技术、通信技术,这一测量技术的使用对我国地形图测绘有很大帮助。目前由于地貌的复杂和环境的影响,在部分区域的测量上无法有效进行,无人机航空摄影测量技术能很大程度上解决这类问题。这种技术在使用上也比较简单,成本低,而且成像效果快,使用和发展前景一片光明。目前无人机航空摄影测量技术在我国有非常广泛的应用和发展,促进了我国航天航空领域的发展。
关键词:无人机;航空摄影测量;地形图测绘;应用
引言
地形图测绘是测绘工程发展中的重要环节,但是传统的测量技术在实际工作中容易造成误差,所以无人机航拍测绘技术应运而生,它不仅可以有效减小误差,提供更准确的测量数据,而且还有独特的优势,无人机使用方便,对环境要求较低,而且相对人工测量来讲,它的测量范围非常大,无人机体积较小,所以携带方便,成本低,又能准确测量数据,所以,它成为了测绘行业一个最优选择。
一、无人机数字化的内容
无人机摄影技术的大量应用,为地形测绘数据的准确性提供了良好的保障。无人机数字化主要包含三方面的内容:DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型),DOM(Document Object Model,文档对象模型)和DLG(Digital Line Graphic,数字线划地图)技术的应用。DEM主要指数字高程模型的建立,利用航空摄影中平面位置与空间位置的有机结合,能对目标测量区域的整体情况有更加详细的了解。DOM的主要作用是对系统采集的数据进行仔细的分析、整理、处理,主要包括数据的标注、图片的修剪及镶嵌作业等。DLG技术应用主要是在DEM空间模型建立的基础之上,利用数字划线的功能绘制地图,将DEM的资料作为数据编辑的主要对象,及时记录数据与空间之间的关系,根据现实地形数据的实际情况提取数据信息的要素,从而确保无人机测量数据的准确性。
二、无人机航空摄影测量的特点
1.灵活性高
无人机与以前的航拍飞机比较,其体型更小,升空时间也更短,在此过程中不需要专用的升降场地,就可以保障升空的正常进行,此技术的机动性以及灵活性更好。尤其是在我国遥感操作系统不断发展的背景下,为了降低其中的操作和运营成本,需要加强对无人机航空摄影技术进行有效应用,提高利用率。在一般情况下,无人机可以事先制定飞行线路,其稳定性非常好,可以自行进行高强度的航拍作业。同时,在飞行用油方面,由于无人机具有不需要载人的特点,所以当耗油量相同的时候,无人机要比普通飞机飞行的更远距离,耗油量也会降低。
在正常情况下,一架普通航拍飞机的载油量需要在5千克左右,可以保证飞机在1600米海拔高度飞行,其飞行时间主要为16小时左右。由于无人机的灵活性比较强,其高度控制在500到1000米左右,其飞行的时间会比普通航拍飞机更持久,并且此技术还可以在控制高度上,加强对无人机的精度的控制,主要为十米的控制。
由于无人机具有此特点,所以其还在实际的应用中,设定一百多个地形测量的航点,不间断地进行航拍和地形测量。此外,无人机和地面机进行了网络连接,可以将采集到的数据发回地面处理,进而保障数据信息的有效性。
2.数据获取迅速
传统的卫星测量技术获得数据比较慢,误差也较大,但是无人机安装有摄像机,获取信息非常及时。而且摄影机像素很高,数据还可以定位,由于这些特点,三维正摄影像图非常容易制作。当数据呈现三维化的特点时,处理数据就变得更加简单,这是测绘行业发展最为需要的。无人机测量协调性很好,它可以和卫星结合,也可以和遥感技术共同使用,配合地面的工作,使得工作人员更加高效便捷的获得数据,处理数据,提高测绘行业的工程质量。
三、无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用
1.地形数据的采编
在进行完空中三角测量数据处理后,工作人员还需要安装要求将处理完成后,需要将数据导入到MapMatrix4.2软件中,然后进行内定向和去测平均高程等相关的参数建立工作,最后需要结合具体的数据信息进行矿山地形数据的采编工作。在完成采编工作后,要结合自动生成的矿山地形图特点,对其中所要表达的内容进行检查,及时发现和解决其中的问题,避免出现误差,保障外业调绘工作的顺利进行。此外,工作人员在调绘完成后,还需要进行上述步骤,然后生成地形图,将地形图中的错误进行整,从而保障地形图的有效性和准确性。
2.DOM工艺技术的应用
DOM技术应用的主要功能是对相片及数据进行二次加工处理、对测量采集的数据进行再次裁剪、对测量期间出现的数据偏差进行纠正,根据系统对测量数据的需求,对测量的数据信息进行镶嵌处理,从而对图像信息失真的现象进行处理,确保图片信息的清晰度及其数据的准确性。无人机在开展测量工作时,为了更好地保证DOM技术的应用,势必要对图像信息、采集的数据进行分析整理,从而使更多的价值信息应用到地图测绘中。除此之外,应用DOM技术还能将图像信息及数据有机融合,根据测量的数据确定地面实际的地形情况,为后期的数据处理工作提供强大的数据支持。
3.空中三角测量技术的实施
在进行测绘之前,要先明确本次测绘的工作要求,对目标区域的信息进行采集,对空域进行协调、测量工具设备以及现场环境进行勘查以后,对无人机的飞行航线进行设计规划,然后进行空中三角测量。在应用空中三角测量技术时,首先要进行空中加密测量技术。这项技术可以实现对特定的区域进行空地位置加密设计,通过有效的控制和管理保证摄像的专一性,在这个过程中设置加密距离,而且能够及时对特殊地形进行处理,设置合理的高度偏差,避免给工作带来不必要的影响。在相对平坦的区域,也要做好空中三角加密,用添加数量控制的方法对边缘位置进行合理的规划。其次能够通过这项技术完成空中加密点的相关工作,根据这些完成前期的准备工作,包括焦距、像素和其它一系列差值等。在测量过程中,如果遇到这些问题,可以根据像素数据进行相应的调整,保证后期的数据分析以及工作调整。
4.数字线划图技术的应用
数字线划图作业主要利用全数字摄影测量的工作站开展相关的作业,根据软件的功能实现测量结果格式的转换。首先,测图工作开展期间,要根据数据创建模型,确保工作方向的准确性,在数字线划图作业时,还要注意人为因素对数据结果的影响,保证数据与图像信息的一致性。利用自动交互的形式,根据作业的流程有序地开展工作,提升数字线划图技术的精度,将误差控制在合理的范围内。其次,在测图工作开展前,需先进行相关的定位,将每个图片因素都用一种特定颜色、代码、线形进行设置。此外,要加强测绘人员的专业化水平,确保数据采集的精度,对数字线划图的不利因素要进行妥善的处理,从而确保数据的完整性。
结束语:总之,新时期,无人机航空摄影测量作为地形图测绘中的主要手段,为了满足社会发展的要求,对此设备和技术进行了创新和研究。无人机航空摄影属于一个全新的测量方式,具有灵活性强等多种优点,此技术不仅在多个领域中得到了有效应用,更成为了工程测量发展的趋势。因此,技术人员需要在应用原理等角度出发,对此技术进行深入研究。
参考文献:
[1]李海波.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用思考[J].视界观,2020(5):1-1.
[2]王吉振,张友超,王仕林.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用[J].中国高新科技,2020(6):30-31.
[3]崔亦芳,苏唱唱,陈艳枝,等.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨[J].电子工程学院学报,2020,9(2):297-297.
[4]朱元栋.无人机航空摄影测量在工程地形图测绘中的应用探析[J].计算机产品与流通,2020(2):280-281.