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摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。大比例尺地形图测绘技术是建筑工程中不可或缺的部分,因为大比例尺地形图测绘技术对建筑工程的施工进度和工程质量具有重要影响。之前,大比例尺地形图测绘主要应用在交通工程、建筑工程、水利民生工程中。随着科学技术、信息化技术的不断发展,计算机技术和数字化技术在各行各业中得到广泛应用,大比例尺地形图测绘获取的数据在具体的采集处理中对各方面的要求逐渐加强。在此基础上,将计算机信息技术应用在大比例尺地形图测绘中,可促进大比例尺地形图测绘整体效率的提升,促进测绘技术向智能化、数字化、规范化方向发展,为后期的科学考量奠定良好的基础。本文就无人机在大比例尺地形图测绘中的应用展开探讨。
关键词:无人机技术;大比例尺地形图测绘;应用
引言
无人机航空摄影现在已经广泛的应用于大比例地形图测绘、文物修复、环境监测保护、灾害区域分析和自然资源管理等领域。其数字产品地表分辨率可以满足较高精度的工作需求,但在大比例尺成图中,存在高程及其他精度无法满足建设要求的缺点,提高无人机航测成图高程精度是亟待解决的问题。
1无人机系统构造及特点
(一)系统构造。对于民用无人机来说,最重要的控制系统主要是无人飞行控制平台、动力装置、飞行自动控制、地面站、地形观测数据处理分析软件、非自动测量型的照相机、远程网络通信控制装置以及无人飞行安全控制管理系统等。(二)系统特点。无人机测量技术和传统的航测技术相比较,它具有以下优势:(1)在对后续处理工作时,能够按照相关的需求增强数据的后续处理能力,可靠性非常强;(2)在无人机升空时,不需要花费过多的时间,因为它体积小,且携带十分便利,在使用时可以不受场地的限制;(3)在信息获取方面,在进行大比例尺测绘时,无人机因为飞行高度并不是很高,所以能够得到精度很高的大比例尺影像,被广泛应用于小范围测绘中;(4)在人力使用成本方面,在平台搭建以及作业的过程中都不需要很多的人力,无人机航测技术不需要很多的工作人员操控,因为它是无驾驶操作,这就在很大程度上节省了测绘的成本。
2无人机在大比例尺地形图测绘中的应用要点
2.1无人机航摄系统
无人机航摄平台由无人机飞行平台、遥感通信传感器系统、飞控系统、GPS实时动态差分系统和地面站数据处理系统组成。无人机具有体积小、重量轻、便于携带、控制机操作系统安全高效,并且作业成本低、功能强大、机动灵活等优点。但同时存在着一些缺陷,如拍摄的图片有影像之间重叠不均匀,一些像片像幅过小,其次,重复影像数据量大,基线短,匹配特征重合度小,特征提取精度不够等问题。
2.2基于无人机倾斜摄影测量技术采集地形图测绘数据
在大比例尺地形图测绘中,首先,基于无人机倾斜摄影测量,通过对检测点的精准定位,在无人机上搭设多个传感设备与通信设备,通过对同一点数据的多维度测量,采集大比例尺地形图测绘所需的数据。而后,整理成满足大比例尺地形图测绘可使用的数据格式,主要包括图片、WORD及纸质格式的水文、工程钻孔数据;地下水位、水质监测井,供水井动态数据;地质地貌图、综合水文地质图、水化学类型、矿化度图等矢量图件数据;纸质水文、工程地质剖面图和剖面平面部署图数据;PDF或WORD格式成井报告数据。以此,完成基于无人机倾斜摄影测量技术采集地形图测绘数据。
2.3图形处理技术的合理应用
使用计算机技术实现无人机测绘,可尽可能满足客户的需求。在客户要求合理的情况下,对图形进行针对性拼接并进行适当的缩放,可有效加工各项产品数据,提高产品质量,保证生产所需。另外,图形处理技术的合理应用,不仅提升了地形图在工程中的实用性,而且简化了工程流程,明显提升了用户数量,提高了经济效益。
2.4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。
2.5测绘生产技术的合理应用
在当前计算机高速发展的背景下,通过应用无人机技术,测绘成果的科学化、规范化、自动化得到了充分体现。客户能够通过无人机对实际地形进行准确测绘,如土地资源的合理应用和统一规划,城市道路网络合理的设计和规划等都体现了测绘的准确性。总而言之,通过对数字化技术测绘成果的有效利用,对各要素进行合理的统计、汇总、叠加、分析,继而得到最为理想的效果,并将其合理展示在计算机上。用户可以根据自身的实际需求,对各种规划、设计进行分析,在众多的方案中进行对比,选择适合自己的设计。
3无人机在大比例尺地形图测绘中的具体应用
(1)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。(2)在工程测图方面的应用。(a)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。(b)实行地面数字测图。大比例尺地形图测绘实施对地图测绘的精确度要求相对较高,所以需要选择地面数字测图。在具体测绘过程中,采取合适的测量手段与地面数字测图技术进行有效结合,将关键的地物以及邻近控制点之间存在的测绘误差控制在5cm范围以内。
结语
综上所述,无人机测绘技术不但有较短的测绘周期,而且在操作方面更具便携性,比传统航空摄影测绘更具优势,整体绘制成本较低,并有广泛的应用前景。目前,其在许多实际测绘中已经得到应用。长时间的应用积累,证实了它在大比例的地图绘制中能够获得更好的效果。
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