无人机摄影测量的发展与应用

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年第4卷第7期   作者:夏微波
[导读] 近年来,无人机倾斜摄影测量技术得到了广泛的应用,同时开辟了现代测量的新途径。
        夏微波
        武汉子雨科技有限公司  湖北武汉  430223
        摘要:近年来,无人机倾斜摄影测量技术得到了广泛的应用,同时开辟了现代测量的新途径。无人机倾斜摄影测量技术具有很高的应用价值,可以确保社会经济水平的持续发展。本文简单阐述了无人机倾斜摄影测量的基本原理,并对其应用和未来发展进行了探讨。
        关键词:环境监测;数据质量;对策
引言
        无人机航摄系统的推广应用是国家测绘地理信息局提升我国测绘技术装备水平的重要内容之一。作为传统航空摄影测量手段的有力补充,无人机航摄系统的应用不仅能够大幅提升测绘应急保障服务能力,而且在构建数字中国、监测地理国情、重构建筑结构、提升社会管理效能等方面也发挥了积极作用。
1无人机摄影测量系统
        无人机摄影测量系统简单的说就是使用油动或是电动的无人飞机携带高清相机在空中对所测物体连续拍照,获取高重合度的影响照片的一套设备。传统无人机摄影测量系统是仅仅只能获得垂直地面向下的影响,以无人驾驶飞机作为平台,以机载遥感设备获取影像信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。而近些年发展的倾斜摄影技术其颠覆了传统无人机摄影技术生成的正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,其通过在统一飞行平台上搭载多台相机,同事从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实值观世界。在小面积、大比例尺数字化地形测量技术服务中,无人机与载人飞机相比,它不但具有体积小、重量轻、反应快、造价低、使用方便等优势,而且无人机系统操作也非常简单,不受空域管制的影响,能够快速到达检测区,进行飞行、成像,极大地提高了工作效率。
2无人机倾斜摄影测量技术原理分析
        倾斜摄影测量技术是测绘测量领域一种全新的测量技术。此种测绘测量技术可实现不同视角同步影像的采集,能保证获取的摄影影像具有较高的分辨率,可辨别出建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。  无人机倾斜摄影测量技术可将地、物的真实信息反映出来,该技术与定位技术和建模技术等有机结合,可构建出三维模型。由此实现对被探测对象高精度的监测。
3无人机测绘技术发展趋势
        新型无人机测绘应用在不同行业中并蓬勃发展,新技术的应用让我们测绘和制图的工作更轻松、更高效。
        3.1传感器技术
        先进传感器技术的价格下降现在允许将它们与无人机平台一起使用,有些公司已经提供了一系列的测绘传感器,包括多光谱,高光谱和热像仪以及激光雷达。搭配热成像技术的无人机可以用于救援行动,这是热成像技术用于无人机测绘的最常用功能。(在消防任务中,你能够通过浓烟发现火灾从而挽救人类生命!)今天的大多数无人机测绘用例都是基于常规的RGB视觉传感器。
        3.2人工智能技术
        随着人工智能无人机测绘的兴起,可利用AI来规划飞行路线,智能化的数据处理和分析能力将大大提高,而这些只是人工智能应用的开始!AI将继续简化无人机测绘和制图,使得无人机测绘更易用。
        3.3自动控制技术
        目前无人机通常由操作员现场手动控制,或者必须使用软件规划飞行,以完成单次或多次的飞行调查,这样的操作模式在大规模测绘的时候工作量较大,操作难度也大。无人机千机编队表演基本都采取差分辅助定位技术,但在自由空间中,不具备这样条件。差分辅助定位技术原理是通过GPS或北斗卫星信号与已知真实基准站坐标对比,实现快速厘米级精度定位。无人机自动控制技术的发展将很快解决这个问题。想象一下,操作员不是控制单个无人机,而是控制整十个数百个自主飞行无人机,控制系统为他们划分测绘范围,并进行实时飞行路径跟踪,无人机设备可动态根据其他设备的位置自动纠正飞行路线。


        3.4体积和电池续航
        DJI Mavic Pro等便携无人机的推出表明,无人机硬件供应商正致力于制造体积更小,重量更轻的设备。除了便携性之外,另一个重要因素就是电池寿命。您在体积和重量上节省的越多,无人机在一次充电时可以持续的时间越长,而今天的飞行时间是无人机技术的最大限制,您可以在单次飞行中绘制的区域大小与电池续航之间存在线性关系。通常情况下,固定翼无人机可以在一次飞行中测量高达几平方公里的范围,而小体积的旋转翼无人机,通过延长电池续航可以实现大量新应用,改善目前提供的无人机测绘服务。
4无人机倾斜摄影测量技术的应用
        4.1在绘制地形图中的应用
        随着时代发展,现代城市化建设进入了数字化时代,对于空间地理信息的精确度要求也越来越高。无人机倾斜摄影测量技术因其成本低、耗时短、信息精确度高等优势,已经成为当前地形测绘、地质勘测和国土资源开发等领域获取信息数据的重要方式。无人机倾斜摄影测量技术的应用可以极大地满足地形图测绘要求,推动数字化城市发展。
        4.2在地质灾害调查中的应用
        在地质灾害调查中利用无人机倾斜摄影测量技术能够使人们真正了解灾区周围的情况,并且了解地质灾害的损坏状况,从而采取合理措施加以处理和补救。在发生地质灾害时,无人机倾斜摄影测量技术能够分析地质灾害的具体原因,利用遥感调查数据分析有关区域的明确信息,研究地质的危险性,划分灾害的类别,为灾害的防治提供相应的方法,探测地质灾害的动力活动或者地质的异常变化情况。通过无人机的倾斜摄影测量技术可获得全方位的图像信息和更清晰的三维模型。因此,无人机倾斜摄影测量技术是地质灾害调查监测的重要工具。
        4.3在大比例尺地形图测绘中的应用
        使用无人机倾斜摄影技术绘制大比例地形图,首先需要分析测量的区域,确定测量的区域的总体范围和基本条件,适当设计航飞航带,并收集所有方面的地形信息。根据做好的航测设计方案,有关工作人员利用无人机传感系统实施多方位的摄取影像。在通过斜摄影测量技术获取地形信息,并用网络技术手段收集和发送数据,然后通过专业的数码倾斜测量影像导入软件对地形数据信息进行分析和解读。利用倾斜摄影测量空三加密技术解算和模型进行生产绘图,可以取得更好的成果。
        4.4无人低空摄影测量技术在城市测绘中的具体应用
        城市测绘工作实施过程中,对无人低空摄影测量技术加以应用,能提高测绘的精确度以及工作效率。在当前的城市化进程的加快下,城市的科学规划工作的开展愈来愈重要,城市规划工作的实施对测绘产品分辨率以及比例尺等提高了更高要求,传统的测量技术的应用已经很难满足当前的城市测绘工作的需要。无人机低空摄影测量的应用,对城市规划区域能提供数字线划图DLG以及正射影像DOM等,在对这些测绘产品的应用下,大大提高了城市测绘工作的效率。
        无人机低空摄影测量技术在对城市测绘的动态监测方面能发挥积极作用,我国城市建设建成的加快下,无人机低空摄影测量技术对规划区域的动态化监测比较有利,在相应测绘数据的及时更新下,能及时了解城市规划的情况,并能对各时期的DSM实施自动的比对,能把DOM和DSM产生变化的结果加以综合,这样就能大大提高监测的结果准确性,也能直观的看到监测的结果。
5结束语
        长期实践表明:无人机遥感系统切实具备超高灵活性便于操控,成本投入较低、还能轻松飞行至人类无法到达的区域,无人机借助超高清晰度的传感设备,收集到高分辨率的遥感影像资料,第一时间为地质灾害提供了珍贵材料,使得无人机遥感系统在地质灾害中发挥着不可替代的关键作用,而且无人机低空摄影测量也具备其显著优势。
参考文献:
        [1]潘成军.无人机倾斜摄影在道路工程中的应用与分析[J].测绘工程,2018(12):64-74.
        [2]卢君成.无人机倾斜摄影在测绘领域的应用[J].科技创新导报,2017,14(34):94-95.
        [3]刘永琦.无人机倾斜摄影测量技术的应用探究[J].科学技术创新,2020(14):66-67.
        [4]王超群.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].内蒙古煤炭经济,2018(09):52+85.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: