轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势探究

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年第8期   作者: 罗智强
[导读] 随着科技的逐渐发展,对于地理信息的精度和时效性要求也越来越高

         摘要:随着科技的逐渐发展,对于地理信息的精度和时效性要求也越来越高,用户对地理数据的准确性提出了更高的要求,与此同时,无人机技术的发展与摄影测量学科的不断壮大,形成了无人机摄影测量系统,应用于测绘中。
         关键词:轻小型无人机;航摄技术现状;发展趋势
引言
         随着我国电子技术的飞速发展,轻小型无人机的航摄技术也得到了飞速的发展。而因其所本身具有极高的机动性、良好的环境适应能力,在当今社会也受到了很高的重视。现如今,轻小型无人机已经不仅仅应用于地理信息的绘制,也可以满足军事和民用实际应用需要。轻小型无人机因其在远程遥控、续航时间等方面有了很大的提升,被普遍认为其具有良好的发展前景。
1航空摄影测量概述
         航空摄影测量主要是在飞机上安装各种拍摄设备,通过对地面、物体等进行多角度的抓拍,持续拍照,摄取更多的像片。通过进行像片分析、信息转化、绘制图形,最终绘制出数字化的地形图。从工作原理角度看,航空摄影测量主要划分为内业和外业两方面工作。在内业方面,航空摄影测量工作主要包括加密控制点、绘制地形等内容。在外业方面,航空摄影测量工作主要包括找寻控制点、调绘像片和测图等内容。航空摄影主要有5个方面的优点和作用:(1)航空摄影可以“居高临下”地进行,能够从多角度抓拍土地地形特点以及物体的形状。相比于传统的摄影,航空摄影更具便捷性、质量性。(2)航空摄影具有协同性和统一性,能够将所抓拍的像片内容在同一时间内进行记录,从而使人们更加客观地认识地形地貌。(3)航空摄影内容具有动态性,能够更加准确地记录地形特点,方便技术人员的研究。(4)航拍具有永久性记录的特点,可以为研究人员的研究工作积累资料以及给科研提供更加充足的时间。(5)航空摄影有提升空间分辨率的性能,不仅能够实现立体观测,还能进行定向拍摄。
2轻小型无人机航摄技术的应用现状
         2.1轻小型无人机航摄技术在土地规划中的应用
         轻小型无人机航摄技术在土地规划工作中得到了广泛的应用。为了提升土地规划效果、保证土地规划质量,有关人员需要加大控制测量力度。首先,在控制测量方面,有关人员需要保障像片的基础测量。通过提升像空点的精密度,不断优化像空点的使用方法,从而全面、规整地测量所测区域,掌握土地资源细致性的内容,为土地规划工作提供依据。其次,在进行控制测量时,需要深入测量所测区域内的地形条件。依托动态定位法,不断合理运用GPS系统功能,在最大限度上准确观测地形。最后,重视观测次数,把握观测时间。观测次数控制在3次,观测时间保持在3s,从而满足基础测量要求。
         2.2无人机在矿山储量动态监测中的应用
         大多数矿山坐落于偏远的山区,自然条件相对恶劣,加之矿山所处地形较为复杂,无形之中增加了矿山开采的难度,而且不能对矿山储量给予准确的动态监测,导致矿产资源的大量浪费。此时在矿山储量动态监测中,引入无人机摄影测量技术,其可以在空中直接对矿山进行全方位的监测,不仅可以降低地形复杂程度对矿山储量动态监测所产生的不利影响,而且还可以有效降低监测难度,提高矿山储量动态监测结果的真实性和准确性。同时,无人机飞行的航高一般在1000m以内,并携带高分辨率的数码相机,其能够对矿山地形资料进行采集,并生产不同的图像形式。此外,无人机起落过程中,对场地条件要求也比较低,只要当时天气符合要求,就可以采集数据。与其他数据采集方式对比可以发现,借助无人机摄影技术来对矿山储量数据进行采集,性价比比较高,而且采集数据的精准度高,能够为后续矿山资源开采的顺利进行提供保障。


         2.3轻小型无人机技术在数字园林系统建设中的应用
         党的十八大报告指出,把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。这一精神给园林事业带来巨大的机遇与挑战。在当前全国园林绿化建设迅猛发展的形势下,传统的园林绿化的管理模式已经无法顺应时代,并已出现各种弊端,主要体现在以下方面:1)城市化发展速度迅猛,绿化资料无法及时收集与更新;2)城市绿地分类复杂,管理难度极大;3)传统普查方式精度与效率较低,人为干扰严重,缺乏科学依据;4)管理信息封闭,缺乏有效简便的数据支撑,难以面向社会提供服务和缺少有效监督。随着测绘技术的发展,城市绿地管理工作逐步往标准化和精细化的方向发展。如何快速获取城市绿地数据并提供宏观决策是园林管理部门最为关心的问题。而且,园林绿化信息化管理也是国家园林城市重要的考查内容之一。随着无人机航测技术的迅猛发展,基于无人机平台的航空摄影测量已呈现出其独特的优势,具有作业灵活、操作简单、响应快速、成图精度高、产品丰富等众多特点,尤其在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。利用航测技术生成数字正射影像图数据结合专业制图软件结合相关绿地数据能够迅速分类出各类绿地数据。
3轻小型无人机航摄技术的发展趋势
         3.1高空长航时
         结合无人机的发展趋势进行分析,目前世界各国对无人机发展过程中最为重视的内容之一就是长航时高空无人机。美国的全球鹰无人机就是一个比较典型的例子,实战中已经在低级别的阶段对其进行应用,并且高级别的试验机已经进入到了最后的测试阶段,其自身具有喷气发动机,13m长,35m翼展,可以达到19.6km的飞行高度,在高度上对喷气式歼击机进行了超越,可以持续40h的飞行,在进行长时间航行的过程中无人机在空中停留的时间长达几天或是几个月,可以对目标区的信息进行完整的获取,可以作为依据,使己方所做的决策更加及时、准确。
         3.2充分应用轻小型无人机航摄技术
         充分应用轻小型无人机的航摄技术,也是当下应该发展的方向。未来轻小型无人机的可以向轻小型多视立体航摄仪、热红外成像仪等方向发展。轻小型无人机航摄工作量大,因此应该提前考察好机器的工作环境,尽可能的避开荒漠。高山密林等容易损坏无人机的环境,并安排合适的工作任务,这样才能更好的应用航摄技术
结束语
         无人机航测具有其他航拍测量所不具备的优点,例如高机动性,高灵活性,高效率,低成本和高速度等优点。在大比例尺地形数字线划图、数字高程模型等等数字产品的制作方面都有广泛的应用。但无人机航空摄影测量技术在具有巨大优势的同时也存在着一系列的不足。像是在无人机的稳定飞行,以及专属于无人机的测绘仪器方面还有待提高。总体上看,无人机航测是一个测绘的优良发展方向,相信在不久的将来这项技术会得到更好的发展可以运用到更多的领域当中去。
参考文献
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