王冬梅
山东正元航空遥感技术有限公司 山东济南 250101
摘要:中国能源工业的发展在一定程度上加快了中国工业调整和转型的步伐。风能由于其清洁、可再生、低碳和环保特性而得到了广泛的应用。一般而言,中国风电场测绘项目和项目的主要特点是项目时间短,覆盖面广。无人机航测技术的应用在一定程度上缓解了上述缺点。本文将使用实验来专门讨论无人机空中测量技术在风电场测量中的应用。
关键词:无人机航测;风电场;测图;策略
前言
传统的摄影测量方法和手动场测绘方法相对较旧,并且技术性不是很高,因此风电场测绘非常耗时,最终结果令人不满意,并且难以在预期范围内完成。但是,随着科学技术的发展和工程项目的需求,无人机空中侦察技术应运而生。与传统测绘技术相比,无人机航测技术具有操作简便,人力物力少的特点。项目时间更短,技术更强大。因此,越来越多的无人机航测技术被用于风电场的测绘工作中。
一、技术路线
利用航空测量技术进行风电场测图所涉及的主要技术除了航线设计,空像点的点位布设以及量测,空中的三角测量以及三维建模和立体测图等,在准备阶段,首先需要根据项目的要求以及实际的探测情况对具体的航线路线进行设计和布局,然后再对航线的像控点进行规划,用相关的测绘手段对像控点进行坐标的测定。除此之外,对航摄的飞行路线以及飞行数据进行自动化处理,从而获得准确的航线信息。航空三角测量完成后,需要以合理的格式对航射像和电像数据进行综合整理。完成三角测量之后就需要建立三维模型利用生成的像空点对完成模型的大体构造构建,进而生成立体的模型,最后一步就是立体测图与数据精确性的评定,在模型的变形部分利用相关软件对立体图像进行进一步地采集与整理。最后再依次进行验证,验证整个过程的准确度和该方法的准确度。
在大规模的地图绘制工作过程中,如果应用无人机技术可以大大提高工作效率,则应充分注意生产过程。在选择飞行平台的过程中,必须遵循使措施适应当地条件的原则。根据项目所在地的地形和地貌,选择适应性更强的飞行平台,科学合理地在各种无人机技术之间进行选择,从而可以保证地形图绘制工作的精度。但是应当指出的是,无人机与传统航空摄影之间的区别非常明显。无人机的旋转角度相对较大,但是图像尺寸较小。根据这一特点,在实际的无人机应用过程中,没有必要使用不同的方法来进行拍摄工作。如果使用传统的拍摄方法,则拍摄间歇的可能性更高。无人机的实际操作必须受到严格控制。其次,使工程项目能够顺利完成。
二、像控点布局和测量
根据调查区域的几何特征和地形特征,分别有18个控制点,72个图像控制点和18个控制点,布置在调查区域,以上的三种类型的点是均匀分布的。在调查区域中,根据《工程检验规范》,通过千寻信号获取控制点,图像控制点和控制点坐标。使用GNSS RTK测量方法。千寻定位基于北斗卫星系统(与GPS,GLONASS.GALILEO兼容)的基本定位数据,使用了全国2,000多个地面增强站和自行开发的定位算法来提供动态厘米和静态毫米级别动态定位服务。《千与千寻》坐标数据为CGCS2000。此方法首先登录GPS手册中的前端帐户,然后连接到移动GPS接收器,以便移动设备可用于接收GPS卫星信号。
无人机航拍所获得的高分辨率,影像数据中包含了植被信息、地形信息、建筑物信息等等,当完成测绘工作时,这些信息的复杂性加大了数据处理的难度。
因此在处理矿山测绘图像的过程中,需要实现外业和内业的有效结合利用外业消除测绘工作中的干扰因素,为无人机航拍奠定良好的基础,保障数据的精度。同时,位于研究区域附近的地面升级站也可以接收卫星发射的相同GPS信号。将地面放大站获得的观测值与其已知位置进行比较,获得GPS的差分校正值。然后通过无线电数据链路将其发送到GPS移动站,并且最终可以获得移动台的精确坐标。为了确保测量精度,在固定的状态下平稳地收集每个点3次,并计算平均值。
三、航空摄影和像控点解决方案
(一)获取风电场测绘数字正射影像图
在获取了相关的数据和影像之后,工作人员需要借助专业的软件进行拼图处理,生成风电场测绘的数字正射影像图。这个过程需要通过分析大量的方位元素,获得三位点,进一步分析航测图像,从而避免出现各种错误,提高航测的精确度,保证测量数据分析的准确性。在获得了风电场测绘数字正射影像图之后,还需要做好对无人机航测地质数据的预处理工作。主要包括水文地质图,地形地貌图,地质成果报告等,工作人员在获得了相关的数据后,能够借助软件分析处理数据,掌握风电场的地貌特征、地表形态、地下地质的构造、岩层分布等各种特征信息。借助这些数据信息可以进行可视化处理,构建可视模型,真实地呈现风电场的具体情况,使得工作人员能够更加直观地掌握风电场的地形地貌,为后续工作开展提供重要的依据。
(二)实验与精度的评定
根据航拍条件和图像控制点的不同布置方案,可以得出结论:调整方案后,检测到的控制点的平面精度差别不大。随着图像控制点数量的增加,平面的精度略有提高,并提出了图像控制点。布局计划对平面的精度影响很小,并且增加和优化图像控制点不会显着提高平面的精度。随着图像控制点的增加,三次空中加密后的控制点逐渐减小了接近图像控制点的残留误差。根据以上实际应用实例。进一步提高图像检查点的设计密度不会显著提高空三加密的准确性。上述的设计方案的平面精度平均值满足1:500比例尺测绘区域标准规范的要求,但只有一个的高程精度满足以下要求:1:1:500比例尺的测绘,因此,应合理安排图像控制点,使其能够达到经济适用的特点。
三、结束语
通过以上的具体实验和实际操作表明,利用相关技术建立三维模型,可以最大程度地保留建筑物的外立面原始信息和相关数据。无人机航测技术可以同时确保测绘精度,也缩短了作业的施工周期,因此无人机航测技术被广泛应用于各种重大工程的建设和设计中以及出色的可操作性,低成本和高效率,从而实现了总体城市规划。尽管无人机航拍技术变得越来越完善,但在实际的工程应用过程中仍然存在一些需要人工判断和计算的方面。因此,在今后的研究中,应逐步提高测绘自动化程度,以提高其精度,并在我国的各种项目中得到应用。
参考文献
[1]李雯峰.免像控无人机航测技术在风电场测图中的应用[J].资源导刊·信息化测绘版,2019,(9):26-28,31.
[2]曹红新,单龙学.免像控无人机航测技术在风电场测图中的应用[J].工程勘察,2019,47(3):59-61,66.
[3]朱鹤,蒋建国.基于POS辅助的无人机航测技术在风电场大比例尺测图中的应用[J].区域治理,2018,(4):195-197.
作者简介:姓名:王冬梅 性别:女 出生年月:1983年11月 籍贯:山东省单县 现有职称:工程师 研究方向:航空摄影测量