测绘工程中无人机摄影测量技术应用分析

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第4月11期   作者:蓝萌
[导读] 随着科学技术水平的提高,无人机摄影测量技术得到了不断的创新和完善
        蓝萌
        身份证号:45223119870908****
        伟志股份公司南宁分公司
        摘要:随着科学技术水平的提高,无人机摄影测量技术得到了不断的创新和完善。与传统的航测技术相比,无人机航测技术能够避免自然环境带来的不良干扰,实现无人驾驶操作,更好地保护了测量人员的安全,也达到了最佳的测量效果。基于此,本文章对测绘工程中无人机摄影测量技术应用进行探讨,以供相关从业人员参考。
        关键词:测绘工程;无人机摄影测量技术;应用
引言
        无人机航空摄影测量技术具有运输组装方便、成本低、响应快、避免空域管制、起飞方式多样、数据处理方便等优点,主要体现在无人机的飞行平台、数码像机系统、地面监控系统、配套软件系统等方面,在大比例尺地形图测绘中的自动化处理程度越来越高,应用越来越广泛。
1无人机测绘技术概述
        无人机测绘技术也被称之为无人机遥感技术,其将多种技术融合在一起,有GPS、通信、遥感、无人驾驶等,具备专业、自动以及智能化特征,特别是在地理信息测绘方面优势更加突出。无人机测绘技术不仅可以随时随地升级、更新测量的相关信息,而且可以为环境整改、城市建设提供有力的信息支撑。在社会经济快速发展的过程中,科学技术也发生了翻天覆地的变化,而传统的遥感技术难以满足人们日益增长的需求,再加上地形、建筑变化较大,城市建设、车站、机场等工程施工环节都要求有海量的数据信息给予支持,所以无人机测绘技术得到了广泛应用,确保数据信息收集更加充足与准确。无人机测绘技术中不仅仅包含着数据的处理系统、导航定位系统,而且还涉及到了高清分辨率的传感系统等等,这些系统将通讯、GPS、计算机等技术融合在一起,实现优势互补。在无人机测绘技术的具体应用过程中,及时对数据信息进行收集、处理、更新,比如低空飞行,不会受到空间局限性,在注册成功以后便可以立即飞行,使数据采集快速更新,速度较快,准确率也极高。
2无人机摄影测量建模
        无人机摄影测量建模是指借助建模软件,通过自动化或半自动化的方式将影像制作为三维模型,由于影像纹理信息被真实还原,所以该类模型被称为“实景真三维模型”。建模过程中主要包括的关键步骤有:数据预处理、多视角空中三角测量(金字塔创建、特征点检测与提取、特征匹配与自由网平差、像控点转刺与平差)、多视影像密集匹配、多视影像联合平差、稠密点云生成、点云抽稀与不规则三角网构建、白膜生成、纹理映射与格式转换输出。
3无人机摄影测量技术在测绘工程中的应用
        3.1像控点布设
        使用无人机进行测量时,需要对像控点进行合理地布置。只有经过科学的计算,保证布置点的合理性,才能确保后续测量工作的全面实施,最终得到准确的测量数据和清晰的影像。因此,像控点的布设是保证后续工作进行的关键。另外,要注重布设的像控点位置。要布设在航线附近区域,选择地势起伏较小的平缓地区。如果地势复杂倾斜角度比较大,就会影响到像控点的布置效果。像控点的布设主要是为了辅助拍摄关键的部位,准确地确定数据和图像。所以,在布设的过程中,要接近重要位置。只有做到这几方面,才可以确保无人机摄影工作的顺利进行。
        3.2像控点的测量
        像控点的测量就是要获取像控点的平面位置和高程,像片控制点采用基于CORS网络RTK技术施测,为了保证像控点和航测像片的POS坐标系处于同一个坐标系,作业时需要保证无人机连接的网络CORS端口、接入点要与RTK接收机连接的一致。

在采集像控点的过程中要始终保证对中杆的气泡处于居中的状态,采集完成后,要对控制点拍摄远景照及近景照,便于空三加密人员准确刺点
        3.3影像数据采集
        主要是按照规划好的航线执行,但是需要在地面站上时刻观察飞机飞行状态和影像采集状态,避免发生数据丢失、偏离航线等问题。在正式起飞采集影像前,需在地面对相机拍照进行检测,确保相机正常拍照,内存卡正常存储影像数据。
        3.4三角测量
        首先,要使用空中加密测量技术。这一技术能够对特定测量区域内的空间地理位置进行加密设计,然后采取合理的管理措施,保证设立的专一性。在这一过程中,要设置具体的加密距离,保证对特殊区域的处理,避免高度偏差问题的发生,影响到整体的测量结果。在一些平坦的地区,也要做好空中三角加密,用添加数量控制的方法,对边缘位置进行合理地规划。其次,利用这一技术,还可以完成加密点的处理,结合完成前期准备工作,保证整个测量工作中在遇到问题时,能得到及时该方法具有测量准确性好的特点,可以实现工程的全面测量,既能提高工程测量精度,又能保障工程施工的质量与进度。按
        3.5外业调绘
        外业人员需对内业采集的底图进行地物地貌属性的调绘及核实内业做出标记需核实补测的地方。主要做到以下几点:(1)核实内业采集的道路宽度是否准确,并调绘道路的名称和属性;(2)核实内业采集的电杆位置是否准确,并调绘其高压、低压、通讯线的走向;(3)对内业采集的房屋进行房檐改正并调绘其房屋结构、层次,并调绘其地理名称;(4)对内业采集的水系设施进行核实,并调绘其名称;(5)对内业采集的地类界进行核实,核实植被的范围是否正确,并标注其树的种类。
        3.6数字正射影像图(DOM)的制作
        由于DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、现势性强等优点,DOM已被广泛应用于各行各业,针对DOM制作,其主要是以数字高程模型为基础,首先利用空中三角测量获得的加密成果,生成测区数字高程模型,利用数字高程模型对原始影像进行正射纠正,获得单片的数字正射影像图,再将整个测区的正射影像进行匀光匀色处理、镶嵌线编辑,融合得到整个项目区的数字正射影像图(DOM),之后根据项目要求,对整个项目区的数字正射影像图进行分幅裁切、图廓整饰,形成标准分幅数字正射影像图数据成果。
        3.7真正射影像纠正
        该技术是针对数字表面模型,对原始影像做出纠正。也因此与几何精度有紧密的关系,该技术的关键是纹理补偿与遮挡区域检测。图像被遮挡就表示,拍摄影像的真实物体难以在图像上显示,射线追踪法可以对遮挡区域进行检测。检测出遮挡区域后,通过校正的方式对遮挡区域进行分析,获取遮挡区域的可视图像,并使用黑色标记;遮挡补偿可以借助相邻影像,对遮挡区域进行补偿,更有利于还原影像。另外视觉算法,可以借助相关信息对遮挡区域进行计算,处理后获得的图像更加完整。
结束语
        在工程测量环节,无人机测绘技术的应用越来越广泛,不仅仅提高了测量精准度,而且数据信息的获取更加方便快捷,为后期更好地完成现场施工奠定了良好的基础。但是随着时代发展,互联网的普及,大数据、云计算的出现,无人机测绘技术在工程中应用的范围也应该随之扩大,在确保工程安全系数的同时,测量数据要更加科学与严谨,在不断对系统优化的同时,提高技术应用水平,促进工程测量更方便、更快捷、更准确、更高效。
参考文献
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