航空摄影测量技术在水利地形图测绘中的应用

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年第8期   作者:姚金宝
[导读] 航空摄影测量看技术的应用为水利工程项目建设
        姚金宝
        黑龙江省晟世睿智地理信息科技有限公司  黑龙江省哈尔滨市  150000  
        摘要:航空摄影测量看技术的应用为水利工程项目建设奠定了稳定基础,是当前水利工程顺利发展的重要技术措施。文章通过对航空摄影测量技术优势进行分析,探讨该技术在水利工程地形图测绘中的应用。
        关键词:航空摄影;摄影测量;测量技术;地形图
        引言
        随着航空摄影测量技术的不断发展,在数字化测图方法得到了广泛应用,其外业时间短,操作简单,具有高效、灵活的优势,并克服了以往全站仪、GPS-RTK等数字化测图所需要的人员要求及严苛的作业条件。使其在数字化测图领域有独特的优势。
        1航空摄影测量的应用原理
        航空摄影测量在具有测量速度快和精确度高等多种特点,此技术在而工程量中得到了有效应用,为了保证此技术应用的合理性和科学性,部分学者对其原理进行了深入分析。在对航空摄影技术进行应用,需要注意以下几个问题:第一,操作人员需要注意对无人机种类的选择,在使用无人机对相关工作进行测量前,需要结合实际情况选择合理的无人机种类,操作人员需要在确定无人机的机型以后,还要及时地收集信息资料,主要目的是保障无人机调试的有效性。第二,技术人员需要提前设计航空摄影航线,主要选择简洁的路线,这样才能有效降低外部因素对测量结果的影响。同时,工作人员在设定其航线前,还需要结合测量现场的实际情况,对无人机进行调试。第三,保障低空拍摄工作的顺利开展。在此过程中,需要以控点分布的情况为依据,获取摄影图片,对数据信息进行处理,进而保障数据处理的有效性。
        2航空摄影测量水利测绘流程
        第一,外业像控点布设。航空摄影测量需要在地面上网状布设控制点,在无人机进行拍照之前要选择好地面上的明显标志,并布置像控点。水利地形中像控点的布设常见于河道附近的平坦地势或高点,这样能够避免被上涨河水淹没。第二,航空摄影。进行航空摄影测绘时,要选择云雾少、晴朗无风、空气透亮的天气进行,且在无人机预设航线上进行布点,防止无人机飞行过程中对地形测绘拍摄出现遗漏,保证航线通过主要摄像区域且满足要求。技术人员需根据需要摄影的区域提前设计好航线航向、飞行高度及速度。第三,立体测图。航空摄影立体测图工作主要是在行业专用平台上完成内业信息收集统计,将确定信息直接加密后导入测绘工作站成图。通过应用EPS,结合PS在测量文件中观察的作用,对水利信息进行收集以完成图的数目做统计值单位,并进行绘制,每幅图单独存放,确定图名及编号,然后转格式为.DWG的图纸,然后就可以使用AutoCAD软件来进行测绘图纸的查看与编辑。
        3水利地形图测绘中应用无人机倾斜摄影技术的优势
        3.1便于观察周围环境,能够提高水利地形图的测绘精度
        目前,在实际开展测绘工作的过程,需要对测绘现实环境进行观察及辨认。在传统的测绘模式中,工作人员进行实地调绘时常因视角问题出现辨认困难的情况,耗时耗力,效率不高,很难保证测绘的精准性。现阶段可以实现三维环境下的测图操作,对三维模型进行多角度旋转观察、测量,快速获取准确的数据,使得多维度测图成为可能,能够提升大比例尺水利地形图成图的精准程度。
        3.2数据的处理费用较低
        航空摄影测量的控制系统结构比较简单,再加上其不需要载人,其安全系数会稍微降低。因此,在制造无人机时,其造价与是普通航拍的直升机要低得多,大约在5倍左右。同时,无人机驾驶员在地面上就可以进行遥感系统等多方面的操作,上岗执照也是比较容易的,这在一定程度上有效地缩短了“驾驶员”的上岗时间。在对无人机机身材料进行研究时,会采用高强度的轻质量碳纤维复合材料,外壳保养要比普通航拍巡逻直升机更加的方便,其兼容性也比较好。因此,在新时代背景下,需要加强对航空摄影测量在地图绘制中的有效应用。发挥数据处理的作用。


        4航空摄影测量技术在水利地形图测绘中的应用
        4.1航线设计及地面控制
        应用无人机航测技术对该水利工程进行测绘,需要先完成对该地的分析工作。分析待测绘区域的地貌特点、面积、土地构成、高度等,然后通过调查分析结果进行无人机测绘航线的设计。在进行航线设计时,要设定好无人机飞行的高度、航线方向以及航线覆盖重合度,且要在航线图中明确显示。一般航线的摄像重合度保持在50%以上,甚至可达70%。操作无人机航测需要有工作人员在地面进行遥控,要综合航测地形、面积、高度来布置地面控制点,在水利工程中,像控点一般布置在河道旁的土地上。这样可以保证航测覆盖待测区域,提升航测图的精度。
        4.2数据准备
        由于相机及无人机自身影响,未经处理和选择的无人机相片畸变差比较大,无法直接用于空中三角测量及后期模型建立和数字产品生产,数据的预处理主要是通过提供的相机校检报告参数和实际飞行参数的选择来进行畸变差改正。通过加载影像,对影像数据进行双拼处理后,删除航线外的多余影像,将POS数据及控制点坐标的导入工程并保存,查看影像的整体情况并判断飞行质量,通过影像质量数据可对后期数据处理的可行性做出判断,数据处理者判定是否需要进行补飞。通过DPGrid软件生成工程参数,检查重叠度、DEM间隔及所设置的等高距是否满足要求。
        4.3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水利地形数据的采编工作。在完成采编工作后,要结合自动生成的水利地形图特点,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。
        4.4构建三维模型
        当完成外业数据采集工作之后,需要对数据进行统一归类整理,并利用这些数据资料建立三维模型。首先,进入Context-Capturecenter工程软件,编辑本次工程项目名称(工程名称必须使用英文),指定工程文件目录,导入影像及控制点,提交空中三角测量,进行区块导入操作,在计算机中找到与之相适应的区块文件,将其导入模型构建软件中,使得区块模型呈现出三维效果。其次,注意准确选择控制点,编辑控制点信息,对参数进行设置。在对定位模式进行选择的时候,要注意设定自动垂直模式,对影像输入方向进行调整,去掉多余的数据,并根据本次项目的实际需求情况选择适宜的格式。本次需要重建两种格式,分别是.osgb以及.3mx。最后,当三维立体模型构建完成之后,可以打开指定文件查看最终的三维立体模型]。
        4.5成图精度分析
        为了提高成图精度,需对影响成图精度的因素进行分析。包括像片倾角、空中三角测量、DEM、DOM精度等方面对最终成图精度具有一定影响。除此之外,无人机拍摄的天气、温度及工作人员的操作等都会对最终成图精度具有一定的影响。为了不断提高成图精度,可增强无人机相关硬件的性能,从而减少无人机因为质量轻而带来的飞行不稳定问题,减小航拍倾角,减小存在的误差。为了防止无人机在进行工作时存在一定的误差,可借助机载GNSS设备进行空中三角测量辅助,从而提高精度。
        结语
        综上所述,航空摄影测量技术在水利工程中的广泛应用,能够真实反映水利工程情况,帮助工程人员更好地进行水利工程施工设计,保证水利工程测量的准确性,对此在日后应用中还需要重视航空摄影测量优势,以满足水利工程测量实际需求。
        参考文献
        [1]毛久常,赵世军.遥感及航空摄影测量中的新技术探讨[J].智能城市,2020,6(20):21-22.
        [2]赵明哲,王薇娜.无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用[J].工程技术研究,2020,5(20):250-251.
        [3]姚艳丽.浅谈无人机航空摄影测量技术在河湖管理中的应用[J].科学技术创新,2020(25):175-176.
        
        
       
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