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摘要:为了提升基层测绘工作的效率,提升测绘的精确度,应当结合当前的无人机航测技术手段,带动测绘质量和效率的提升。研究中从当前无人机航测技术的应用出发,分析了使用无人机技术进行基层测绘的优势,并结合无人机在项目实验中成果分析可以看出,无人机航测技术对于基层测绘在工作效率,数据质量的提升。
关键词:无人机;航测技术;基层测绘工作;应用。
引言
当前我国发展的速度不断加快,城市建设也逐步加快。当前基层测绘是很多工程建设过程中的主要项目,必须要重视提升测绘工作的效率及精准度。随着科技手段的不断优化,我国无人机技术手段也不断的发展,以更加智能化的手段,改善了传统测绘工作中存在的不足,利用航拍使测绘工作更加的高效、准确。因此应当不断的进行技术研究,带动测绘工作的提升。
无人机航测技术在基层测绘中的应用已经有很多学者进行了研究[1-6]并应用于实际的项目工作中,并提出了不同的见解。杨奇树[7]在《浅析无人机航测技术在基层测绘工作中的应用》中通过相关实际工作经验,就无人机航测技术提出了无人机航测技术在基层测绘工作中的优缺点,为我国社会基础项目建设贡献了自己应用的力量。杨伟等[8]在无人机航测技术在基层测绘工作中的应用中,针对无人机航测技术在基层测绘中的应用,就无人机相关原理进行分析,提出了无人机航测技术在基础测绘工作中的优点,为无人机航测技术在基础测量应用研究提供了帮助。郭剑等[9]在消费级无人机在大比例尺地形图测绘中的应用中,首先分析了消费级无人机在测绘中的优势及性价比,并对消费级无人机在航测项目中的应用进行研究分析,并得出消费级无人机在大比例尺地形图测绘中可以满足相关测量精度,并且可以有效降低项目成本。沈全飞等[10]在小型无人机在大面积1:1000数字化航测中的应用中阐述了小型无人机在大面积1:1000航测、正射影像制作和地形图测绘中的工作流程,并通过实验分析,证明了其相关方法在测绘中应用的有效性以及可行性。
本文阐述了无人机航测技术在基层测绘中应用的相关优势,结合实际项目研究分析,并得出了无人机航测技术应用于基层测绘时可以在保证采集数据质量的基础上有效提高作业效率。
1 无人机航测技术的内容
基层测绘工作主要是对土地、道路、山区的地势、城市内部规划布局进行勘测。以往的测绘工作主要以人力进行,工作效率低下,同时测绘结果存在较大的误差且不能全面的对测绘信息进行采集。在这个背景下,无人机技术不断完善与测绘工作相结合,改善了人力在工作中的不足,因此应不断地进行技术完善。无人机航测技术是当前我国进行测绘工作中的主要使用的技术方式,主要利用无人机,结合遥感技术,向所需测绘的地区进行低空航拍,利用无人机上的相机将所需要的内容进行拍照,从而进行信息的采集。无人机测绘系统主要由控制系统、地面监测功能、遥控系统以及定位定向传感器组成,可以高效的进行信息收集、整合上传,通过图像使工作人员更加直观的了解地貌形式。无人机操作简便、安全、机动性强,同时体积较小,能到达偏僻的地区,因此适用于较多领域。近几年无人机技术逐渐完善,设备不断更新,同时无人机技术已与GPS技术相结合,实现了定位、自动导航等多个功能,提高了效率、提升了精确性。因此应当不断的进行技术更新与研究,从而带动基层测绘工作效率与质量的提升。
2 无人机航测技术的优势
2.1定位精准
当前我国无人机结合了GPS技术,具有定位精准度高的显著优势。通过对所要测绘的区域进行锁定,利用无人机航拍,实现精准覆盖,测绘时间短,信息收集快,精密性高。并且利用GPS技术,实时伪距差分的精度能够达到分米的级别。提升了工作的效率和水平。
2.2 测绘范围更广
利用无人机飞行功能,对一些偏僻的位置也能进行深入检测,使测绘的范围变得更广。以往人工测绘存在很多死角,当前利用无人机可以进行多角度测量,同时可以移动拍摄,在拍摄过程中技术人员可以实时的观察地势地貌的分布情况,根据测绘需求进行无人机的操控,同时无人机上的摄像机还可以进行数据传输,技术人员可以根据传输的数据构建模型,提升工作效率。利用无人机航测技术,大大的缩短了测绘工作所需要的时间,能够很快的将地面信息进行整合上传,大大的提升了工作效率。
2.3操作便捷
无人机航测技术虽然是新型的技术手段,但操作简便,相关技术人员学习起来也较为轻松,使基层测绘工作能够更有效的开展。当前无人机技术不断的推广,使得相关的设备仪器也不断的完善与简化。在设备使用中,主要需将仪器、电缆等相连,设置信息接收系统,对摄像机检测,由专业人员对仪器设备工作时的状态进行监测,进行操控,就能完成相关的定位工作和信息收集。同时无人机系统也能够自己进行信息收集,仪器设备自身具有智能性,能够进行信息的捕获,不需要人工的操作,只需要工作人员进行图像观测和测绘信息筛选即可,方便性极强。
3无人机航测技术在基层测绘工作中的应用
3.1项目概况
项目位于池州市东至县经济开发区,研究范围以既有铜九铁路香隅站为接轨站点,设置10km铁路专用线连通长江码头以实现铁水联运。项目已收集既有铁路范围地形图、测区控制网数据,为满足设计需要,测绘需提交研究范围1:2000地形图。
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图1 项目工点示意
3.2方法与流程
测绘采用无人机搭载云台进行高分辨率的全覆盖航拍,选取地面控制点进行纠正,提高精度。
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图2 流程示意
3.2.1航摄设计
①该项目在东至县范围内,分辨率12cm。②航摄布设方向按平行于摄区方向敷设。③航摄范围覆盖:航向超出摄区边界线不少于2条基线,旁向首末航线分别位于摄区边界线上。④像片设计重叠度:航向重叠度80%,旁向重叠度70%;⑤技术设计基本参数计算;⑥航摄时间计算。
3.2.2航向旁向重叠度确定
整个摄区地形属丘陵为主,航向重叠度80%,旁向重叠度70%;以上要求均由相机上飞行管理系统设置后,自动给予保证。通过计算实际重叠度按公式(1)进行计算,.png)
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3.2.3技术设计基本参数
表1 基本参数.png)
3.2.4航摄飞行时间计算表
表2 飞行时间计算表
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3.2.4控制测量
利用网络RTK,根据原控制网数据转换坐标系,经过转换平面残差最大1.5cm,高程最残差为4.0cm。
3.2.5空三及DLG生产
使用处理困难影像能力更强的无人机飞行航测专用软件MAP-AT或者PIX4D软件进行自动排片处理、完成自由空三网构建、多视影像点全部参加匹配,并且通过光速法平差、TIN加人工干预剔除DEM中的粗差点;完成DEM和DOM拼接的基础上,制作大幅面的透视三维影像模型,用以支持三维可视化应用,以及DLG采集作业。
3.3工作效率与数据质量对比
3.3.1工作效率
表3 测量效率对比表(0.25平方公里1:500地形图) .png)
图3 数据验证
3.3.2数据质量
利用外业实测检查点对三维模型进行精度验证,平面最大0.06m高程最大0.07m。
结论
项目无人机航测作业人员少、外业操作灵活、数据处理快捷、作业效率高,传统的测量方式受外部环境影响因素较多且作业效率较低。随着传感技术、控制技术发展使得无人机技术变得越来越成熟稳定,而无人机作业灵活、效率高、对环境要求低等优点必将使得无人机航测成为测绘工作的重要手段。因此相关建设部门应当重视基层测绘工作,结合当前新型的无人机航测技术手段,提高测绘人员的操作能力,熟练的进行设备的操控,提升测绘技术水平,提高测绘效率及精度。
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