无人机摄影测量技术在数字化地形测量的应用

发表时间:2021/6/25   来源:《工程管理前沿》2021年5期   作者:祝晓林
[导读] 无人机设备凭借其操作便捷、测量精准程度高等优点被广泛地应用于数字化地形测量工作当中,

        祝晓林
        嘉奕数字科技(辽宁)有限公司 辽宁省沈阳市110034

        摘要:无人机设备凭借其操作便捷、测量精准程度高等优点被广泛地应用于数字化地形测量工作当中,其不但有效提高了测量工作的效率,而且还有效提升了测绘成果的精度,所以受到了越来越多的关注。本文是从无人机摄影测量技术特点作为切入点展开分析,进而对无人机摄影测量技术在数字化地形测量方面的应用做了进一步研究和探讨。
        关键词:无人机摄影测量技术;数字化地形;应用
        1无人机摄影测量技术的应用解析
        1.1无人机摄影测量技术概述
        顾名思义,无人机摄影测量技术是一种使用无人机设备进行空中定点摄影,进而实现工程现场数据勘测和地质地理特征测绘的一种技术。无人机从机场起飞,控制室里的操作人员通过遥测遥感技术进行远程操控,指挥无人机飞抵目标区域上空完成地质地理数据采集任务,并回传给远程控制室进行数据整理和分析。
        1.2组成
        无人机摄影测量系统主要由3个部分组成,即飞行系统、任务荷载系统及地面控制站。它集成了多种先进技术,具体包括飞行器技术、遥感技术、传感器技术、信息通信技术、POS定位技术、无人机图像处理技术,能够自动化、智能化获取数字化地形的信息,实时处理、建模与分析,为数字化地形测量的创新管理带来突破性进展。无人机航测系统具有先进的导航定位系统,具有较长的续航时间,管理人员只需要在无人机操控界面对无人机飞行的技术参数进行设置,在固定的场地就可以起飞,完成对数字化地形测绘的实时、自动采集。外业飞行完毕后,在现场即可完成数据的快拼,检查飞行的影像数据是否符合数字化地形测量管理的需要,进而促进数字化地形测量管理工作的快速进行。无人机航测的精度直接关系到数字化地形测量数据的质量,因此要求无人机体积小、质量轻、具有较强的抗风能力和稳定性等优点,能够适应各种环境下的数字化地形勘察和测绘任务。
        1.3优势
        无人机航测自问世以来,在测绘领域展现出无可比拟的优势:无人机应用机动灵活,可在短时间内实现起飞准备、航线规划,对场地和起飞环境的要求较低,能在第一时间获取地表的影像数据;无人机操控简单,自动化程度高,只需对操控人员做短期的培训即可上手飞行;无人机软件和硬件购置成本低,1套无人机系统的采购成本普通家庭基本都能承受。无人机在获取高分辨率影像时,基本上可以做到全天时、全天候、实时化,正逐步成为卫星遥感、航空摄影测量和地面测绘技术的有效补充手段。
        2无人机摄影测量技术在数字化地形测量方面的应用
        2.1航空摄影测量
        现阶段,航空摄影测量技术发挥着越来越重要的作用,占据着越来越重要的位置。在航空测量工作中,无人机测量技术不断发展和进步,各项功能也得到了更高效地发挥,可以很好地实现在复杂环境成像任务和数据转化作业。另外,在摄影系统及GNSS定位系统的支持下,可以将所获取图片信息及位置数据等有效整合起来,进而使图像信息更加富有内涵。应用图像绘制及合成等技术使基础数据信息得以有效整合,进而利用相关信息处理系统进行深入加工,并最终形成具有更高准确性和质量的影像数据。这样可以更好地对一些复杂、特殊环境进行有效把控;同时也有效地确保了测量的准确性和稳定性。
        2.2像控点布设
        在进行数字化地形测量时运用无人机摄影测量技术,其实际布设的像控点需要清楚且明亮,以便于能够对布控点的位置进行判断,进而准确丈量立体。在实际布设像控点时需要做到互通共用。

一般来说,是将其布置在无人机航行方向以及旁向的5-6片堆叠范围当中,同时需要确保点与相片边际的间距在1cm或1.5cm以上,采取综合成图方式来设置的操控点需要与航向边际间距在规定要求的50%以上。如若在测量较高海拔的场地时使用无人机摄影,那么需要尽量设置高程控制点在高程起伏不大的区域,并且需要尽可能布设在高程控制点以线状地物之间的交点最佳。需要注意的是在布设像控点时尽量避开崎岖的斜坡、陡峭的山顶以及狭沟,而且部分点的布设条件与像片要求出现冲切,那么就需要对其点位布设进行重新考虑。
        2.3像片控制测量
        在无人机测量技术中,像片测量及控制十分重要。所以,应当特别注重像片测量点及控制点方面工作。在对其控制点进行应用过程中,相关作业人员需对相关知识范畴的技术、操作、参数以及常态性问题等加以关注。特别是作业人员要明确对测量流动站等有关知识,从而确保具体作业得以控制在CORS的可控范围内,进而实现对数据的迅速传输,使测量结果得以实现进一步优化,同时质量也得到有效增强。而从操作方面来讲,相关测量人员还需对无人机飞行与测量常见问题展开深入研究和探索,切实做好相关应用及维护保养工作,确保其测量质量。从参数方面来看,则需对测量手簿的应用加以重视。在寻找控制点时,应当对相关参数加以分析,不断强化数据转化效率。从工作常态上来看,相关作业人员需强化RTK工作站管理工作,切实落实好各项系统工作状态及性能等方面检测工作,全面做好各组数据测量工作,尽可能避免测量结果出现错误,不断增强检测、审核等工作水平。
        2.4空中三角测量
        空中三角测量技术在实际应用中发挥着十分重要的作用,有着极为重要的现实意义。一般来讲,立体式测量可以应用极少控制点来实现对整体系统进行加密处理;较好地协调统一高程、平面位置等数据,从而改善摄影质量。但同时受到三角测量技术自身特点限制,无人机测量工作还存在有效控制点数量较少,精准度不高等问题。因此,相关技术人员应当大胆采用相关科学方法,编写相关应用程序以确保测量精准度,尤其对地形位置进行精准计算,有效促进各系统效用提升,最终精准实现相关定向任务。
        2.5地形图绘制
        绘制地形地图是一项极为重要的工作内容。在这一过程中,测量人员利用专业的航测成图软件,对地形、地貌等各成图要素进行人工采集。为了更好地确保其具有更高绘制精度,相关作业人员就要对数字化技术加以研究和探索,满足测量要求。使得清晰度、比例尺,如对于河流、水库以及湖泊等实施测量过程中,就可以应用航空摄影测量法来进行具体作业,不仅可以对测量目标进行直接观察而且可以对相关测量数据进行运算,使测量结果具有更高准确性。另外,相关作业人员还应当结合无人机作业原理、测量方法、系统运用以及地图地形绘制等方面进行综合考量,使各项数据信息得以实现优化,尽可能地使图像地形与数据地形保持统一,使地图绘制技术水平得到进一步增强。此外,相关作业人员还需严格对其路径、速度、调度等进行控制,使无人机设备技术得到进一步增强。将无人机所拍摄相关图片和采集数字信息进行有效的整理和分析,进而获得满足实际需求的测量结果。
        3结语
        综上所述,数字化地形测量,需要相关技术人员在无人机设备的基础上,对相关地形实施及时且精准地测量作业,进而更好地去了解、认知以及应用这些地形。另外,在现今无人机测量技术应用范围越来越广的情况下,使得数字化地形测量也更加方便、快捷。相信,在未来发展中,无人机技术还会取得更大突破。
        参考文献
        [1]胡黎霞,王建军.无人机航空摄影测量技术在大比例尺地形图测量中的应用[J].西部资源,2017(03):153-154.
        [2]何先宁.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J].资源信息与工程,2019,034(01):P.119-120.
        [3]龙凌媛.无人机摄影测量技术在数字化地形测量中的应用[J].无线互联科技,2020,17(07):7-9.
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