论无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用

论无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用

何伟浩

武汉希图信息技术有限公司湖北省武汉市430000

摘要:在当前的情况下,伴随着我们国家科学技术的不断提升,地形测绘的技术也呈现出越来越多元化的趋势,在这样的情况下,无人机航空摄影测量技术就应运而生。基于其自身所具有的突出特点,在地形测绘之中对其进行运用,能够带来十分积极的作用,在这样的情况下,本文结合笔者多年的工作实践经验,就无人机航空摄影测量技术在地形测绘之中的运用进行了有效的分析和思考,并提出了自己的看法,通过与各位进行分享,希望能够给广大的同行带来一些指导和帮助,并提升我们国家的测量技术。

关键词:地形测绘;无人机;航空摄影;测量

引言:

随着科学技术的发展以及微处理机的应用,对于测绘资料的需求也在不断提高。无人机航空摄影测量技术作为一种新兴的测量技术,在基础地理信息采集中,航空数字摄影测量是最有效的手段之一。发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要,是做好应急救急工作的迫切需要,是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。

一、无人机航空摄影测量技术简介

随着数字摄影测量时代的到来,计算机技术、自动控制技术、数字通讯技术、数码相机技术、3S技术的发展,无人机航测遥感技术也得到了迅速的发展,是航测遥感领域的有效补充。无人机航摄技术的成熟与民用领域需求的不断扩大,使得该技术已渗透到民用领域的各行各业,它可以应用于国家基础地图测绘、数字城市建设、通讯站点建设、国土资源调查、土地地籍管理、城市规划、突发事件实时监测、灾害预测与评估、城市交通、网线铺设、数字农业、测绘、环境治理、生态保护、森林管理、矿产开发等领域,对国民经济的发展具有十分重要的现实意义。通过对全野外数据采集和无人机航空摄影测量成图方法的比较分析得出,无人机航空摄影测量地物点平面位置间距的中误差满足TD/T1001—2012《地籍调查规程》的相应规范。

二、无人机航空摄影测量的特点

由于航空摄影测量已经在地形测量之中有着广泛的使用,在这样的情况下,为了能够最大限度的提升其测量的效率,相关工作人员要尽可能的释放出无人机所具有的优点和长处。

(一)快速、高效、机动、灵活

由于传统航空摄影技术对机场和天气条件的依赖性较大,成本较高,航摄周期较长,限制了数字摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中应用。无人机遥感系统不需要专用机场,有多种起降方式,并且对天气的依赖低。大大的提高了航空摄影测量的生产效率,并在应急测绘、救灾中具有强大的作业能力。

(二)影像分辨率高、现势性高

目前无人机遥感系统搭载的主要遥感传感器为面阵CCD数码相机,且飞行高度低,使得其可采集到更高分辨率的遥感影像,用于大比例尺、高分辨率、高现势性的测量任务。

(三)系统作业能力强

适用于困难地区探测,载人机受到机场限制、出入境限制、天气限制等因素不适合困难地区的航测任务,无人机在这方面有巨大的优势。无人机在进行飞行的时候,能够严格按照预先设定好的路线进行飞行,这就使得其具备较强的稳定性,由此来提升拍摄的精准程度。

(四)处理费用低

数据处理费用较低同样也是无人机航空摄影测量技术的显著特点之一,同传统的有人驾驶飞机相比较,其处理费用大约是有人驾驶飞机的五分之一。与此同时,无人机的操控技术也不像考取飞行执照那样严格和困难,这就在一定的程度上大大缩短了对相关工作人员的培养时间,有效的节省了财力和物力。并且基于无人机的材料构成,在对其进行维护的时候,也降低了维修的困难。无人机所搭载的影响设备也具备良好的兼容性,不存在冲突的问题,这就导致它的数据处理费用很低,同传统方式相比。具有诸多优势。

三、无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

(一)有序调控像片

无人机测量地形,可以增设精准的像片控制,提升现今状态下的控制水准。采纳了摄像测量,测量可得的一切资料都被整合于导航系统,它有着全球范畴内的定位特性。依循了这样的导航指引,设定了可供换算的测量数值。经过这种换算,获取了真实情形下的区段地形特性。条件准许时,还可记下各时段的航摄反应。地形测量筛选了像片必备的控制点,拟定了它的布设方位。借助于导航体系,采纳测量类的新途径来全面查验像控点。针对于外业流程,控制点尤为侧重初始的定位。控制点最好被布设于拐弯之处的路径内,或布设于斑马线。在这些点周边,要添加明晰的参照物以便标识它的特性。描绘了总体架构内的方位关系,便于后续测定地形。

(二)空中三角测量

空中三角测量是常见的测量距离的方法,在航空摄像测量过程中,使用航空数码摄像器材进行空中三角测量可以精确的测量出地形的具体位置。通过实现编写好相应的程序,在实际运行中系统能够自动完成设置并计算出相应地形的位置,而不需要人工对其具体的航空数码摄像器进行内定向设置。编写空中三角测量程序的时候,首先,通过人工选择连接点来保存一定的数据,然后通过编写程序实现空中三角的测量,从而使相对定向顺利的完成。然后,分别对测量模型和测量航带进行连接的工作,再利用空中三角测量进行计算,将计算得到的连接点和像控点作为调试信息,按照一定的地形航空摄像测量比例尺绘制出相应的准确地形图。

(三)立体采编的测量

通过上述的空中三角测量得到的测量地形图后,接下来通过测绘时的业内立体信息对地形情况进行统一的采编。无人机拍摄测量地形过程中,需要通过确保采集到的物体线节点数据和各个线状地形结构的数据精度,只有确保了数据的准确性才能提升业内立体采集信息的准确度。一般情况下,大部分绘制都采用计算机自动绘制,但是在水涯线和等高线由于比较重要一般使用手绘的方法进行采集。地形采集测绘完成之后再进行更为细致的房屋结构信息测量,在房屋结构信息测量过程中,首先需要对房屋房檐边缘部分进行处理,该结果只是精度较低的中间结果,需要通过外业测量对房檐计算的中间结果进行校正,得到更为精确的结果。测量不到的区域需要做好标记方便以后进行测量,通过标定好的测量不到的区域位置能够一定程度上保证地形测量的完整性。

(四)外业补测的操作在航空测量会存在一些测量不到的地形结构和相对隐蔽的位置,这些位置在航空摄像测量中以及标记好,这些测量不到的位置通常需要测量人员通过标记地图进行外业补测的相关工作。在补测过程中,测量人员还可以根据实地测量到的一些数据与测量绘图结果进行比较,这些比较是有用的,通过这些比较可以检测出航空拍摄测量结果的准确性,从而对比较结果出现较大偏差的区域进行改正。对隐蔽或者测量困难的区域进行补充测量,然后进行结果的对比找出测量的错误区域并改正,可以保证整个区域的测量结果的精确性。

四、结语

总而言之,在当前的情况下,在对地形进行测绘的时候,通过运用航空摄像测量技术,能够给测绘工作带来巨大的帮助,一方面能够从根本上提升工作的效率,另一方面还能够让测量的成本实现了最大幅度的下降,可谓一举两得。务必要引起相关工作人员的重视,并对其进行积极的推广。

参考文献:

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