黄昌学
广西壮族自治区国土测绘院 530000
摘要:测绘技术在各个领域中都发挥着非常重要的作用。在地形测绘工程中,传统的测绘技术已经逐渐无法满足如今的工作需要,无论是测量的精度还是有效性上都处于有待提升的状态。在这样的情况下,无人机的出现为地形测绘工程提供了非常大的帮助,同时也得到了广泛的应用,本文对无人机测绘的特点进行了简述,并对无人机在地形测绘工程中的应用进行了探讨。希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:无人机;地形测绘工程;应用
引言
在进行地形图测量和绘制过程中,对该地域内地表情况和地形水平投影高程进行测量并在绘制过程中标注就是地形测量工程的主要工作。在这个过程中,通过应用无人机开展地形测绘,不但可以有效的提升地形测绘工程的效率,同时还可以获得更加清晰和准确的测量数据,因此在地形测绘工程中得到了越来越广泛的应用。
1无人机测绘的特点
无人机测绘的特点主要是以下四个方面用无人机测绘技术,主要是利用具有高分辨率的数码相机设备对地面的实际情况进行数据的采集,并将采集到的影像信息转换成相应的三维信息模型,最终为相关工作者进行地形测绘提供精确的数据资料。2)数据准确度高:无人机测绘技术相比较传统的卫星测绘技术,采集到数据的准确性更高,可以满足对地理信息高精度的要求。3)作业灵活性高:无人机本身的重量较轻,且灵活性较高,相比较普通的载人飞机,不仅节约了起飞降落所需要的空间和时间,而且可以对多种工作环境均有较强的适应性,即便是复杂的地形地貌环境下,也可以通过平稳的飞行,及时的将所采集的信息及时的传递到地面工作台。4)成本低:采用无人机测绘技术在确保了高效率、高准确的地形测绘工作的同时,也降低了作业的成本支出。一方面其本身制造的材料较少,造价费用相对较低;另外一方面在操作过程中,相对简单,降低了作业成本的投入。
2无人机在地形测量应用
无人机在地形测量的应用主要是:地形测量电子图应按真坐标绘制,即图上查询坐标、边长、高程等特性应与实际值一致。大面积植被则不采用自动填充符号,而是根据需要以散列式的形式配置相应植被符号,图上10×10cm2内以3~5个为宜。各种注记的字体、大小采用软件默认值,地形点、地物点高程注记小数点后保留两位小数。斜坡、陡崖较复杂时,可对陡崖进行分解绘制,以图面清晰、不混乱为准。绘制斜坡符号时宜采用法线斜坡绘制,以使斜坡线垂直坡顶线,最后应对图面欠美观的部分进行人工调整。绘制斜坡、陡崖符号时以较小五百的比例尺绘出,以减小图的容量并使图面简洁清晰。斜坡符号表达的应是等坡度的斜坡,非等坡度的斜坡应测量斜坡范围,上部边界用陡坎符号表示,下边界用地类界表示,中部用等高线表示(测量高程点),并用文字标注。大范围的斜坡应测绘范围界线,用等高线表示。露岩地和陡石山应测绘范围界线,坡度小于70°时用等高线表示,坡度大于70°的部分才用陡崖符号表示。对于反倾的负陡崖应测绘陡崖脚线并用文字说明,上边沿用垂直陡崖符号表示。原始地形图应展绘所有正确的实测高程点、高程点密度较大时可降低字高(用较小五等的比例尺)进行展绘,以图面清晰为准。
3无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用
3.1三角测量
无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用之一是三角测量。
通过在地形测绘工程中应用无人机测量,可以通过航空摄影的方式来完成测绘工作,工作人员通过将无人机测量技术与GPS定位技术进行结合,就可以很好的获取目标地域中的地貌以及地形数据。在测量的过程中,无人机还可以对测量的数据进行实时的记录、传输,以此来更好的保证测绘中得到的相片可以得到科学合理的布置。为了更好的保证测绘质量,工作人员经常应用空中三角测量的方法,通过将无人机、测量仪器以及测量地域的地貌进行结合,从而保证测量过程中得到数据的准确性。为此,工作人员需要在测量开始前,对测量仪器进行调整,并对测量参数进行人工设置,以此来提升测量的准确性。
3.2更快捷的计算土方量
无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用之二是更快捷的计算土方量。例如在土石方计量工作中,土石方量计算的目标是求取地表面体的体积差,关键在于对现状地形和施工后地形进行表述。利用无人机航测技术进行土石方量计算主要是通过无人机获取地形开挖前后同一区域数字高程模型DEM与数字正射影像DOM,然后将地形开挖前后的DEM与DOM导入Autodesk的三维可视化分析软件Civil3D中,分别进行统计分析,再通过DOM选取需要计算土石方量同一区域的DEM,对其进行统计分析,得出开挖过程中土石方的开挖回填方量。本文将该方法与传统GPS测量法进行比较。采用传统GPS-RTK方法获取测区范围内两期地貌特征点各60个,记录各点平面坐标、高程及每个点对应的实地位置作为检查点。从两期地形模型中提取各检查点对应位置的模型点坐标与检查点坐标作比对,进行精度评估。先利用两期测量的各60个检查点分别对两次航测的平面、高程进行精度分析,结果为地形开挖前平面中误差±0.39m,高程中误差±0.32m,开挖后平面中误差±0.36m,高程中误差±0.29m,满足1∶500大比例尺低空数字航空摄影成图要求。再利用CASS9.0软件中土方计算功能完成异常点剔除、计算边界界定以及基准确定等工作后,基于方格网法计算开挖前后的土石方量。然后将传统GPS测量法计算得到土石方量结果与无人机航测计算结果进行比较,结果为两种方案的挖方量相差80.95m3,占总挖方量的0.4%,填方量相差1.59m3,占总填方量的3.3%.比较分析结果显示,采用无人机航测得到的土石方量精度可以满足土石方量计算的一般工程测量规范要求,可用于工程项目土石方量计算。
3.3补测操作
无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用之三是补测操作。在无人机测量的过程中,不可避免的会存在一部分测量盲点,工作人员在进行分析的过程中,需要提升对于测量忙点的重视度,针对性的对其进行分析。除此之外,工作人员还需要根据本次测量的结果,来对测量点的位置进行重新布设,通过这样的方式来更好的消除无人机测量过程中存在的盲区。在地形测绘工程中,测量整体性强和全面性强是无人机测量的优势,为了更好的发挥这种优势,就需要工作人员对数据进行分析的过程中,提升对于盲点和漏测点的关注度,一旦发现存在上述问题,需要及时安排补测来进行弥补。如果在实际测绘工程中面对的区域隐蔽性较强、地形结构过于复杂的区域,无人机补测较为困难,也可以通过人工补测的方式来对数据进行完善。在其他情况下,补测依然推荐采用无人来进行,以此来避免测量过程中人为因素造成的数据误差,有效的提升数据的精确度。
结语
无人机测绘技术在地形测绘当中,不仅可以提高地形测绘的工作效率和安全性,而且相比较传统的测绘技术,成本支出相对较低,具有较高的经济应用价值。因此,相关工作者应深入研究无人机测绘技术,合理的进行航拍路线的选择,正确的布设像控点,提高航摄的精度,确保地形测绘工作的顺利完成。
参考文献
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[2]赵钧儒,李垒,张明杰.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(42):208-209.