大比例尺地形图测绘中的无人机航测

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年4月第11期   作者:贾沛莉1 余茜2
[导读] 科学技术的发展和进步对很多行业产生了巨大的推动作用。

        贾沛莉1 余茜2
        1、山东天元信息技术集团有限公司陕西分公司   陕西西安   710000
        2、 西安九图测绘技术有限公司  陕西西安   710000
        摘要:科学技术的发展和进步对很多行业产生了巨大的推动作用。无人机技术与航测相结合对于测绘行业来说就是一次巨大的进步。无人机航测不但使用成本低,而且应用灵活,所以得到了非常广泛的应用。本文将首先就无人机航测技术做简要介绍,其次对航空摄影测绘的发展历程做简要阐述,然后重点探讨大比例尺地形图测绘中的无人机航测应用,最后以一个具体项目来就其应用做进一步说明。希望本文的论述能够为相关从业者的工作提供一定的参考和借鉴价值。
关键词:大比例尺;地形图;无人机;航测
一、引言
        随着社会的不断发展,对于大比例尺地形图测绘的要求也越来越高,所以探索一种更高效、精确的大比例尺地形图测绘技术具有非常重要的现实意义。近年来无人机技术不断成熟应用范围也越来越广,以无人机作为航测平台,不但能够有效提升航测的效率,还能够更加有效的面对各种复杂地形,有更强的适应性,所以能够对测区数据实施更加全面有效的收集,这对于绘制大比例尺地形图来说无疑具有非常积极的意义。本文将重点探讨大比例尺地形图测绘中的无人机航测应用,以更好的介绍其效率与灵活性方面的优势,进一步推广无人机航测技术的应用。
二、航空摄影测绘的发展概述
(一)航空摄影测绘概述
        航空摄影测绘技术具体来说就是通过从空中的俯视角度实施拍摄从而完成测绘工作;相比于传统测绘技术,航空摄影可以在更大视野条件下完成测绘,所以其应用效果迅速受到了业界的认可,使其在测绘领域中的应用越来越广。
(二)航摄像机与航摄相片的种类
        对于航空摄影测绘来说,航摄像机是测绘的重要设备,是图像采集和测量的关键,其性能和质量直接影响后续测绘作业的完成效果,所以必须要慎重选择航摄像机。随着社会不断发展,航摄像机的具体种类也越发多样化,所以能够提供的遥感影像格式也是非常多样的。然而就航摄像机来说,无物理属性上来看主要有两种,一种是胶片是相机,另一种是数码式相机。前者需要获得底片并冲洗打印获得拍摄的相片;后者则可以直接提供电子档案直接用于后期的处理。随着信息化技术的不断发展,数码相机的应用更加广泛,拍摄的数码照片也有利于后期处理效率的提升。
(三)无人机技术与航空测绘
        无人机技术顾名思义,就是以无人机作为拍摄设备的搭载平台。当前无人机技术的发展速度很快,应用范围也持续扩大。对于航空测绘来说,无人机与之有着天然的结合点。相比于常规的飞行器,无人机的便捷性,灵活性优势非常显著,所以其与航空测绘的结合可以说是航空测绘发展的必然。采用无人机航测,不但是测绘工作的便捷性得到大幅提升,而且在成本方面大幅降低,效率则得到了提升。无人机航测通常需要采用如下步骤:首先,设置无人机的飞行线路,然后要完成摄影系统与地面信号接收系统的连接,另外要对飞行系统设置正确的参数;最后在完成航测作业。就当前无人机航测的实际应用状况来看,已经表现出了非常好的效果。


三、无人机航测技术的优势
        无人机航测技术在大比例地形图测绘工作的实际应用中,主要包括了三个部分,一是飞行平台,就是用以搭载航测设备的无人机本体;二是地面数据站,主要是用以接收无人机拍摄的相关数据;三是飞行控制系统,用来对无人机的飞行实施有效控制。相较于传统的航测技术来说,无人机航测有如下几方面优势。
        首先,无人机体积小,操作非常便捷,而且对于起降没有什么严格要求,还能够满足低空飞行的条件,所以使用无人机实施测绘工作,可以广泛应用于各种复杂地形条件,特别是传统测绘技术难以适用的复杂地形,恶劣环境,都能够获得很好的测绘效果。
        其次,无人机航测具有很高的自动化程度,在飞行过程中自动完成数据的采集、传输和分析,这样不但能够是航测获取数据的效率得到很大的提升,而且整个过程中人工参与很少,所以得到的数据准确性也非常高,以此数据来展开大比例尺地形图测绘,可以得到非常高质量的结果;而且对于测绘工人来说,也意味着测绘工作的强度大幅下降。近年来,我国的无人机技术也在不断发展,所以如何更好地发挥无人机技术在测绘领域中的价值,是测绘专业人员应当认真思考的问题。
四、无人机航测大比例尺地形图测绘中的应用
(一)航测控制点布设
        首先需要针对无人机航测的控制点展开科学布设。控制点的布设,必须要结合测区的实际地形条件、测绘的要求以及各个控制点的位置,而且,在布设像控点的过程中,要必须要全面考量航线的实际情况与不规则网状况;如果实际的控制网属于不规则状态,则应当将端点四周的双电特征纳入一体化考量中,以免对拍摄的精度和全面性造成影响。如果测区的实际地形条件复杂,像控点目标在选择中存在较大的难度,则可以通过小型目标分段拟合的方式来完成,这样能够最大限度地保证摄像清晰度,保证收集的数据完好。
(二)全面采集测区影像数据
        影像数据的采集是无人机优势真正得以体现的部分。首先要做好全面充分的准备工作,检查无人机的状况是否正常,检查相机参数设置无误,检查SD卡装载无误等等,确保能够完成数据采集并安全储存;还要对无人机的航向定位系统展开全面的检测,确保无人机的航向与预想设定的相同;另外,务必要检测无人机的信号接收和发送系统是否正常,只有这样无人机才能够有效被操控完成数据采集,并将数据传输回地面。在对无人机全面检查没有问题以后,可以使用相应的软件来设置测区区域,重点要针对不同区域设定航行线路和高度。并且在IMU技术、GPS技术的应用协助下,还可以实施全域航测。
(三)航测数据的处理
        航测数据的处理在很大程度上也决定了大比例尺地形图的绘制质量。首先,要在获得的航测影响中选择最合适的影像,对控点图像分组,至少保证每组6周影像图片。然后通过点云加密、空三结算等方法,对相关信息完成计算处理。当上述步骤完成以后,就可以按照经过处理的数据来实施大比例尺地形图绘制额,然后通过三维模型来对影像数据、地貌信息展开对比分析,并完成大比例尺地形图的绘制。
总结:
        综上所述,无人机航测技术是一种非常便捷、灵活的航测技术,而且能够获得非常精确的测绘效果。使用无人机航测技术,可以是数据采集的全面性、时效性都得到显著提升,而且对于测绘人员来说,工作强度也得到了大幅降低。因此,对于测绘人员来说,要不断总结无人机航测技术的经验,用于创新,使其应用范围继续得到大范围拓展,从而为测绘事业发挥更高的价值。
参考文献:
[1]徐勇.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究[J].世界有色金属,2019(2):243+245.
[2]张德博.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究[J].科学技术创新,2019(26):32-33.
[3]牛红艳.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究[J].世界有色金属,2019(16):188+190.
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