基于无人机航测的复杂沟谷地形测绘 张杜雨 余韬

发表时间:2021/7/12   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:张杜雨 余韬
[导读] 随着时代的发展,社会的进步,各行各业都在积极寻找能够提升工作效率的新技术。在地形测量领域测绘自动化技术发挥出了不可替代的作用。采用无人机航测遥感成像方法进行复杂沟谷地形图像采集

        榆林万基测绘工程有限公司  陕西省榆林市  79000
        摘要:随着时代的发展,社会的进步,各行各业都在积极寻找能够提升工作效率的新技术。在地形测量领域测绘自动化技术发挥出了不可替代的作用。采用无人机航测遥感成像方法进行复杂沟谷地形图像采集,采用该方法进行对复杂沟谷地形的特征分辨能力较好,图像成像质量较高,提高了复杂沟谷地形的遥感监测能力。
        关键词:无人机航测;复杂沟谷地形;测绘


        引言
        无人机航测技术是目前最新的地形测绘方式,相关研究表明,通过无人机航测技术,地形测绘工作的效率以及质量能够得到显著提高。无人机航测技术的主要设备构成为无人机设备、地面控制系统、拍摄测量设备。无人机测量在工作上取得了较大的成就,同时也减轻了很多复杂的工作量,在未来的发展中,无人机高空测量工作广泛应用于地形图测绘作业上,无人机在地形图测绘测量过程中不仅仅提高了精准度,简化了操作流程,还尽可能地降低了操作中的误差并且很大程度上减少了工作量,让地形测量技术得以快速延伸,而且还成为地形图测量最佳方法。
        1无人机航测技术概述
        1.1技术原理
        无人机航测技术是将无人机作为飞行平台,在平台中配置高分辨率摄影仪器与激光雷达等装置,基于影像信息采集系统,远程控制机载设备开展测绘影像采集与同步传输作业,从而实时掌握测区情况。同时,影像信息采集系统由地面监控以及飞行控制系统加以组成。在无人机航测期间,地面监控系统负责对所获取影像信息进行整合预处理、质量检测、构建三维立体模型与生成核线影像。而飞行控制系统负责操控无人机按预定航线飞行,将航线重叠度与旁向重叠度分别控制在70%与50%。在特殊情况下,工作人员远程控制无人机躲避障碍物与修改航线。
        1.2技术优势
        1.2.1机动灵活
        与传统航空摄影测量技术相比,无人机航测技术具有快速航测反应能力,无人机往往处于低空飞行状态,飞行质量、机身颠簸度与测量精度并不会受到气候条件的明显影响,且空域申请较为便利。同时,在无人机飞行期间,当出现风向变化时,虽然会对无人机飞行线路造成影响,但依靠飞行控制系统,可以在短时间内对无人机航线进行修正处理,以减小外部环境对测量精度造成的影响。此外,无人机作为一种小型飞行器,对起降场地要求较低,仅需在一段较为平整的路面,即可安全完成无人机起降操作,并将升空准备时间控制在15min以内。而在测区现场地质条件过于复杂时,无法通过自力发射方式起飞时,工作人员还可选择采取弹簧起飞与垂直起飞方式,向无人机提供充足的升力。
        1.2.2测量精度高
        在无人机航测系统中搭载有数字彩色航摄相机与数码相机等设备,在系统运行期间,可以持续获取超高分辨率的数字影像以及高精度定位数据,并将数据信息生成三维景观模型及三维正射影像图,最终测量的成像质量与精度都明显超过大飞机航拍测量成果。同时,无人机航测技术还可以切实满足不同类型工程测量任务的精度要求。同时,将系统切换至高空作业模式,持续获取高空信息数据,以满足资源勘测等类型测量任务的作业需求。
        1.2.3检测效率高
        在应用传统航空摄影测量技术时,往往面临着数据时效性差的问题,存档数据与编程拍摄获取的影像数据时效性较差,无法在限定时间完成测量任务,且测量结果与测区实际情况不符。无人机航测技术的应用,可以同步传输所获取的影像信息,并开展数据处理操作,从而向用户实时提供所需成果。从检测效率来看,无人机航测系统每天可完成数十至上百平方公里区域的测量作业,实际测量效率远超过人工测绘。
        1.3技术要求
        第一,系统全面检查。对所配置数码相机与数字彩色航摄相机等设备的运行状态进行检查,及时发现并解决设备潜伏故障。


同时,根据工程测量作业需求,对无人机航测系统结构与使用功能进行优化调整。第二,对测区现场环境进行初步勘察,判断是否具备无人机起降条件,结合地质地貌结构与气候条件来规划无人机航线。第三,在无人机航测期间,工作人员必须严格遵循技术流程,禁止出现违章操作与私自篡改航测流程等问题。
        2无人机航测技术在复杂沟谷地形中的运用策略
        2.1GIS地理信息系统的技术应用
        地理信息系统包含着各种各样的应用对象,并且许多的科学融为一体,让它们共同来推动一项技术的长久发展。在地理信息系统当中,主要应用的技术是现代计算机图形以及数据库的技术,以此来推动空间的数据处理情况。在技术充分使用的过程中,应该将其所具备的优势全面的展现出来,应该结合地球表面的空间表象事物,以此来正确的判断出说测量地形的总体情况,并按照具体的地理状况进行深入的研究与调查。但由于作为自动化技术的合理应用,可以在一定程度上保证所呈现出的数据信息趋于直观和形象,因此所判断出来的整体状况都是具有实际意义的,也为测量工作提供的便利途径,避免错读、漏读的状况发生。
        2.2RS遥感技术的应用
        使用遥感技术能够让分辨率呈现出影像排列的形象,从而达到传感器影像辨识数据的要求与标准,展现出全面且细致的数据信息。所以在这种情况下,传感器技术应该不断的深化改革,在提高技术的整体程度的同时,还有紧紧跟随研制工作的开展状况,充分体现出技术所具备的观测能力,也保证能够在空间领域发挥出更加良好的作用。遥感器还能够以不同的角度去获取同一位置的地理信息,以影像的方式表达出来,这样能够让有关人员在各个时间段都能够获取有效的信息数据,也能够让人们在遥感技术的引导之下,全方位的观测地球的变化状况。
        2.3GPS卫星导航技术的应用
        卫星导航定位系统主要是依据卫星发射信号来实现工作价值,是根据三角测量的工作原理来进行准确的信息定位,然后在此基础上按照传输装置定位出坐标的位置。在当前情况下,已经27颗卫星正在地球的上方运转,不断的发挥出GPS卫星导航技术的应用优势。GPS定位技术的发展,一定会给予定位和无线领域的思考,更会在各个领域都受到推崇。在目前很多的车载导航和智能手机上面都有GPS卫星导航技术的身影,这也凸显了GPS卫星导航技术的使用价值。
        3现代测绘自动化技术的发展趋势
        3.1推进各种测绘软件的出现
        类似手机这种移动终端系统的出现后,很多软件都随之发展。目前已经有各种各样的应用软件不断的走进人们的视野当中,这也正是现代测绘自动化技术,能够在地形测量中得以全面运用的正确原因。所以在这种情况下,测绘自动化技术会大面积的产生,这也是自动化测绘技术的发展趋势。
        3.2人工智能以及专家系统的应用
        在目前有许多计算机专家都会利用计算机来研究人脑的思维模式。虽然计算机能够代替人脑进行繁琐的工作,但是人类所具备的很多思想和行为是计算机所取代不了的。所以可以利用计算机和人脑思维的结合,来实现图像的正确处理,保证测绘人员可以有效的完成工作。
        结束语
        随着现代化技术的不断产生,很多领域都已经有了提升工作效率的新思路,在地形测量当中,就可以广泛的应用现代测绘自动化技术,以此来减轻工作人员的工作压力,还可以推动工作的顺利有效进展,所以本文深入探讨了现代测绘自动化技术在地形测量中的应用策略,为有关人员的工作创建有效途径。
        参考文献:
        [1]李彦,刘军.面向大数据的多维数据缺失特征填补仿真研究[J].计算机仿真,2018,35(10):432-435.
        [2]王丽英,夏玉红,徐艳,等.一种机载LiDAR点云缺失数据的填补方法[J].测绘通报,2018(10):27-31.

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