无人机航测技术在基础地图测绘中的应用 张学州

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:张学州 孙其恒
[导读] 摘要:无人机摄影测量、遥感等新型技术在地理信息、灾害监测、勘察测绘等相关行业的应用越来越广泛。
        青岛胶州城市规划技术服务中心  山东省青岛市  266300
        摘要:无人机摄影测量、遥感等新型技术在地理信息、灾害监测、勘察测绘等相关行业的应用越来越广泛。在工程测量中,开展地图测绘工作时,利用无人机航测技术能克服传统测绘中地形、天气、人为等因素的影响。降低测量误差,提高测绘准确率和工作效率,如在矿山、铁路、山区等复杂地形中的应用。目前航空摄影技术在地图测绘中的应用逐渐深入,所以在实际项目开展过程中,需要测量人员具备专业的测量技术,对信息和数据进行计算和处理,保障所获取的数据能够将测区信息全部展现,降低环境因素对数据获取过程产生的影响,确保技术应用的合理性和科学性。
        关键词:无人机;航空摄影;地形图测绘
        引言
        在二十一世纪的今天,为了提高测绘的准确性,工作中我们用到的测绘仪器有全站型电子测距仪(全站仪)、经纬仪、RTKGPS等,这些基本能保证测量点的相关要求,缺点在于时间长、人工成本较高。目前跟随社会的大力发展,大数据技术的引导,采用无人机技术测量作业比较先进,它的应用得到更多测量工作人员的认可及关注。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。但是在实践中,因操作技术和环境的搅扰所以需要在差异方面调整,无人机在地形图测绘中得到了良好的广泛运用空间。
        1技术介绍
        航空摄影测量技术是利用无人机装载的摄像设备对下方地面地形进行摄录,同时综合下方设置的像控点的坐标分析数据进行分析,完成测量工作。航空摄影测量技术的设备主要有无人机、机载摄像设备、地面监控设备。软件主要有遥控系统、远程监视系统、航线设计以及数据处理。无人机航空摄影测绘具有耗能少、时间短、精度高、飞行要求少等优势,其精度可以满足1:1000甚至是1:2000的比例尺要求,分辨率可以达到0.05m。无人机航测技术常与GPS相结合使用,这样可以直接获得数字化的地形图,能够保障测绘工程效率,满足其精度要求,并且可以节约测绘成本。
        2无人机航空摄影测量在地形图测绘中的发展
        跟随地理科技产业的开展和应用技术的普遍宣传,城乡建设发展遥遥领先,遥感技术是目前地理信息领域的推广逻辑,从而取得了广大工作人员的认可和关注,无人机遥感航拍科技的出现为测绘领域数据的获取渠道输入了新鲜的血液,卫星遥感的优势毫无疑问,因此无人机航摄得到了国家测绘地理信息局积极推广及宣传。无人机高空摄影测绘技术的工作体系已形成了测量系统的主要核心,各个体系紧密结合,其中电动装置系统及燃油系统是该技术的关键要素,测量系统是航空摄影测量技术的关键部分,也是无人机航空摄影对现代科技与技术的配合,同时展现出更多专业性的优点,主要有:“重量轻、体积小、反应迅速、飞行便捷、精度高的重要特点”。在我国往后的测绘工作近20年内的开拓路线为:“建设测绘强国、发展优质企业、检测地理国情、构建数字中国”。地理国情是国情的一部分。通过对地理空间和自然环境的反映和揭示一个国家的综合国情,所以,地理国情技术工作目前已成为国内测绘单位的关键工作,并在很长的时间段成为首要工作节点。地理国情监测平台顺势而生,不可言喻无人机的航空影像获取和遥感监测将得到极大的发挥。因此,国家测绘地理信息局最近几年屡次在全国各地举办低空无人机遥感航拍演练,同时率先让各个省级测绘单位优先使用,并推广到市县级单位,为此无人机遥感航拍在测绘范围得到快速发扬及推广。
        3无人机航测技术在地形测量中的应用
        3.1原图实行数字化
        原图实行数字化包含的方式有扫描矢量化和手扶跟踪。

扫描矢量化在测量过程中具有操作难度系数低、精确度高等优点;其缺点是用白纸展示图过程无法做到全面化,导致呈现出来的效果较差,没有办法达到高标准要求。因此,在实际测绘过程中,根据大比例尺地形图测绘中的各项信息对数字化技术扫描出来的数图进行综合性考虑,对原图中的信息进行修正与完善,进而达到高精确度的要求。
        3.2影像数据的采集与整理
        影像数据采集在测绘工作中也是一项很重要的环节,要做好这项工作就要做好起飞前的准备工作。起飞前的准备工作主要包括四个环节:(1)为了确保每台无人机安装指南管理系统的操作精确性,检查每台无人机的SD卡的设备安装运行情况,确定相关数据具有保存管理功能;(2)要严格控制影像的重叠度,尽量控制在84%以下;(3)使用Altizure软件,确定无人飞机的测绘范围和相应航线,如果所测量区域是长方形,则可以根据长度把测量区域划分为不同的地域,并根据航线和高度设置不同区域;(4)为有效保证无线广播信号实时收放的正常,应及时检查播放无人机接收信号的无线接收控制功能,检查接收无人机无线信号。
        3.3在地质测量中的应用
        地质测量工作中,通常以探槽、钻探的方式对局部的表土掩盖地层进行揭露,或采用地面电法对地层界线、煤层露头线和主要构造线进行控制,以保证测量的精度符合有关规定的要求。现已普遍采用无人机航空摄影地质测量,即利用航空摄影影像先通过室内解译和一定的地面检查验证,再进行室内整理成图,编制成地质图件,绘制断面图等。利用无人机获得的影像进行地质测量工作效率高,划分地层、解释构造等较常规方法有明显的优势,有利于提高地质图的精度。
        3.3空中三角测量
        在测量三角形时,因为该测量工作需要选取连接点、转测加密点等,所以采用传统的作业方法,除了需要大量的辅助操作,还需要花上大量的工作时间,工作量提升幅度并不明显。随着无人机航测技术的不断发展,空中三角测量技术的不足得到了更好的改善。在测量自动空中三角时,有效简化了作业过程,很多内容在计算机上操作就可以完成。目前,空中三角测量工作越来越智能化,在做好同名点和连接点的选取工作的同时,还能剔除一些粗差。简而言之,通过计算机操控,系统可以将超限的点位自动剔除,做到既迅速又准确。工作人员在选择保留的加密点时,根据实际测区需求进行选择,它将有效地实现立体影像的对接,从而进一步提升加密点质量,最终全面发挥空三加密环节作用。新型空三加密优势:具有非常高的自身自动化程度,且作业速度快,可以降低内部的工作量。它不但在不同复杂地形的适应能力方面有提升,也有较高的加密精度。
        结束语
        为了能够更好地将无人机在地形图测绘中进行应用,应该在技术上加强提升无人机的核心性能,提高风荷载的抵抗力,不过为了达到更精准的测量数据,最好不要在能见度低、风力强及大雾天气使用,选择天气较好时再使用该设备更能发挥出其中的功能。采用无人机遥感技术测量的技术能够提高测绘工程的控制性,地形图测量有必要的防护性措施,保证地形图测量效率、质量都得到提升。
        参考文献:
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