辽宁省有色地质勘查总院有限责任公司 辽宁沈阳 110013
摘要:随着我国科学技术的不断进步,无人机摄影技术已经被熟练的运用在了测绘工程当中。由于传统的测绘方法在空间方面的局限性,使得测绘的结果并不是很精准,通过无人机摄影测量技术集合图像处理软件可以有效提高测绘工程精准度。本文阐述了无人机摄影测量技术的详细测绘方法,并设置对照组实验分析。结果分析显示,在相同环境下,相比传统的测绘方法,无人机测量技术的准确度更高。
关键词:测绘工程;无人机;摄影测量技术;分析
前言:作为一种新型的测量技术,无人机摄影测量技术的优势更加明显,其凭借着测量精度高、使用方便、价格实惠的超高性价比,在测绘行业广受关注。相比传统测绘方式,无人机摄影测量技术可以轻松的获得大比例的航测效果图,最大比例可达1:1000.因此,在我国工程规模不断扩大的今天,无人机摄影测量技术的进一步探索,对我国测绘工程建设的可持续发展起到了促进作用。
一、无人机摄影测量技术概况
无人机摄影测量技术在测绘行业有着不可替代的价值,在对高难度地区进行测量时,其优势更加明显,若结合倾斜摄影法进行测量,所获得的图像的分辨率会更高,测量结果更加精准。在飞行过程中,无人机的相关参数需要进行备份记录,例如无人机的飞行高度、飞行速度、位置坐标等信息,以便于后期数据分析,因此能够高效快速地进行数据处理,也是无人机摄影测量技术在测绘工程中的突出优势。
二、无人机摄影测量技术的测绘流程
(一)、测绘工程结构与参数的确定
以测绘工程范围内选定的测量点为核心,确定出本次测量的结构与基准参数,运用无人机摄影测量技术对测绘范围进行摄影测量,以获取的无人机拍摄影像,最后,通过对无人机的航高、航速以及所拍摄的图像中由点到线、由线到面等一系列的数据,综合分析出本次测量工程的参数与结构。
表一:Smart 3D软件进行参数结构确定时的流程分析
(二)、生成数字正射影像图
首先,利用地图编辑器将无人机影像进行矢量化处理,并对影像图的边界线进行核查,确保无误;其次,将事先调查好的各项数据导入影像图中;最后,自动获取颜色分明、清晰度高的数字正射影视图[1]。
(三)、处理测绘工程图像
在测绘过程中,为了达到预先要求的标准,还需要结合多种图像处理方法对获得的数字正射影像图做进一步的处理。
(四)、对测绘所得信息进行分析
结合处理完毕的测绘工程图像与无人机摄影测量技术,对测绘工程所得信息进行分析。对于一些不明显的测量信息需依据其成像及定位结果,通过测量信息的有效识别进行重点细致分析。无人机摄影测量技术的测绘分析,对日后无人机摄影测量技术在测绘工程领域的发展奠定坚实的科学基础,无人机测量技术测绘方法的动态流程见图一。
图一:无人机测量技术测绘方法的动态流程图
三、无人机摄影测量技术运用分析
(一)、应用在自然灾害救援中
现阶段,由于人们对环境保护的不重视,认为破坏自然环境的报道时有发生,因此导致近几年来自然灾害频发,例如,地震、海啸、洪涝、山火等。在发生自燃灾害时,为了减少灾区人员伤亡和人们的财产损失,相关部门会在接到通知的一刻立即出动救援人员赶往现场。但在灾害发生时,多数情况下通过灾区的道路都会被阻断,水电设备也会受影响,救援部门无法第一时间了解灾区情况。基于这种情况,无人机摄影测量技术在灾害救援中的价值就得以体现,运用无人机摄影测量技术,可以高效率的绘制出灾区影像,包括地形、地势以及标注被困人员位置。灾区救援时争分夺秒的行动,无人机摄影测量技术极大的提高了救援效率,为灾区人员及财产安全提供有效保障。
(二)、利用无人机摄影测量技术进行像控点的布设
由于像控点需要依据不同的技术特点、比例尺、处理方式等方面因素在测绘范围内均匀的布置,由于测绘区域地形不一,传统的人工布置方式很难准确的标记处布置点,同时对于操作时间也很难把控,相比之下,无人机摄影测量技术在布设像控点方面优势明显,地势及交通问题基本没有影响,密度控制也要比传统布置方法精确的多。
(三)、应用在矿山建设工程测绘中
以往人们对于矿山的过度开采,导致矿山资源的极度不平衡,严重影响了矿山环境的可持续发展。随着社会经济的不断发展,越来越多的机构和企业开始关注矿山环境的建设工作,治理好矿山环境,恢复矿山生态的可持续发展成为了人们一致的愿景。在矿山环境建设过程中,可以在无人机中安装多种传感器,利用无人机的摄影测量技术,从多方面了解到矿山的准确情况,例如矿山的地势地貌、资源分布等等,传感器将信息收集起来,传输到计算机中,软件自动对数据进行处理分析,得出矿山基础信息的详细报告,使人们对矿山有更深层次的了解,制定更为精确的治理措施。
例如,某矿场经过多年来无节制的开采,形成了5个面积约为3平方千米的采坑,若想对被破坏的生态进行恢复,需先利用无人机摄影测量技术进行矿区地形图的绘制,绘制比例为1:1000大比例地形图,因为在未知地形的矿区进行人工测量不仅测绘工期长,测量效果也远不如无人机测量技术。
(四)应用在水利工程测绘中
无人机摄影测量技术中的多视影像技术,常被应用在水利工程建设当中,是水利工程中至关重要的技术手段,该技术方法可以对数据的准确性和精准化做到实时监测以助于水利部门详细了解范围内的资源使用情况,同时对于工程施工质量以及效益控制也有着不可替代的作用[2]。因此在水利工程建设过程中,为了达到预期目标需运用无人机摄影测量技术做好以下几方面工作。第一、在监测时,合理的设置基准点,可以有效的提升施工质量和施工进度;第二、合理设置定位点,可以有效的提高测量精准度。
四、无人机摄影测量技术对照组实例分析
为了研究无人机摄影测量技术与传统人工测绘技术的测绘准确度差异以及无人机测绘技术的应用性,设计以下对比实验进行分析。对照分析前提为同一矿区、相同环境,以无人机摄影测量技术为试验组,传统人工测量方法为对比组。通过对比两种测绘方法中两个相邻的控制点间的距离中误差数据,此次对比分析采用4组数据对比,若相邻两点距离中误差低,则说明该测绘手段的精准度高。
实验结果分析如下表2所示:
表2 相邻两点间距离中误差对比
由表2数据分析可以得出如下结论:在测绘工程中,在地理条件和周边环境因素相同的条件下,试验组的相邻两点间距离中误差数据明显小于对比组数据,试验组的测绘精准度更高,因此说明,无人机摄影测量技术测绘精度远高于传统测绘方式。应重视无人机摄影测量技术在测绘工程中的应用,不断创新,力求进一步提升其测绘精度。
结束语:综上所述,通过对无人机摄影测量技术在生活中以及测绘工程中的应用分析和实验数据对比,分析得出,无人机摄影测量技术在测绘工程中有着巨大的应用空间,加大对无人机摄影测量技术的研讨,必定推进着测绘工程的稳步发展,为我国测绘工程的可持续发展提供稳定动力。
参考文献:
[1]余力,祁亚科,张柏林,等.测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析[J].工程建设与设计,2020,(10):275-276.
[2]蒋和湖.测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析[J].中国金属通报,2020,(14):197-198.