广西壮族自治区国土测绘院 广西南宁市 530032
摘要:随着科学技术的发展,我国的无人机倾斜摄影测量技术有了很大进展,目前,无人机倾斜摄影测量技术的三维实景模型精度问题一直是测绘测量人员关注的重点,也是困扰测绘测量人员的重大难题之一。主要简述了无人机倾斜摄影测量技术的实施流程,并在此基础上验证和分析该测量技术成果的精度,希望可对无人机倾斜摄影测量技术的应用实施起到参考作用。
关键词:测绘测量技术;无人机倾斜摄影测量技术;技术流程;精度
引言
21世纪,科技发展日新月异,对社会各行各业都产生了极为重要的影响,倾斜摄影测量便是其中之一。它是通过飞行平台将传感器搭载起来,搭载的传感器数量并不限于1台,完成影像的同步采集,从而获得更为真实的地物方面的信息。这一技术具有自己独特的优势,因此被广泛应用,在经济建筑的诸多领域都可以见到其身影。随着倾斜摄影测量技术的发展,对航摄效率、分辨率等提出了更严苛的要求,促进了其进一步的革新和发展,无人机倾斜摄影测量便是在此背景下诞生的。这一最新型的测量技术,将摄影测量的应用提升到了一个新的高度。
1无人机倾斜摄影测量技术
无人机倾斜摄影测量技术可以从不同的角度获取飞行信息数据,并且还可以区分正面图像和侧面图像。通过完全交叉使用不同的摄影镜头,可以从不同角度收集数据。无人机倾斜摄影测量技术在地质灾害监测中的应用具有较大的优势,比如成本低、效益高、操作灵活性强、测量精度高且不容易受到干扰。借助无人机倾斜摄影测量技术,可以获得更清晰的图像数据,通过这些数据可以构建更为精准的三维模型,改变传统摄影成像和制图技术的存在的不足,且由于体积较少可以广泛的应用于各种场景中。近年来,无人机倾斜摄影测量技术已广泛应用于文物和建筑保护、园林绿化、智能城市等领域。
2无人机倾斜摄影测量技术的不足
无人机倾斜摄影测量技术的不足之处主要体现在以下方面。(1)无人机倾斜摄影测量技术受航飞空域影响较大。该问题是影响无人机倾斜摄影测量技术应用的主要因素。如果申请空域上按照具体流程进行,在审批周期较长的情况下,就不利于体现出无人机倾斜摄影测量技术机动灵活的优势。(2)无人机倾斜摄影测量技术受天气影响较严重。雨雪、冰雹、雾霾天气都会影响无人机倾斜摄影测量技术的航摄能见度和航飞安全性,进而降低成果精度。(3)无人机倾斜摄影测量技术易受植被覆盖的影响。在植被覆盖较为茂密的地方,需放弃选择此种测量技术。因为茂密的植被会遮盖航摄对象,不利于保证航测后生成模型的精度和质量。
3无人机倾斜摄影测量技术应用方向分析
3.1实施快速调查和制图
与传统的测量和制图形式相比,使用无人机倾斜摄影测量技术进行测量和制图可以使其更灵活、更易操作。无人机飞行时,速度很高且周期较短,可以快速拍摄所需的照片并在短时间内重复拍摄。这种监测方法可以极大提高监测效率并动态跟踪灾害的实时情况,最大程度地减少灾害带来的的影响。例如,带有六旋翼的无人机可以达到每秒71次的拍摄速度,其精度可以达到40mm。此外,无人机(UAV)效率很高,操作人员只需接受简短培训即可有效执行测量和制图任务。就测绘效率而言,如果飞行时间为7min,则可以获得100000m2的测绘面积,在拍摄和制图精度方面,精度可以达到40mm,且可以直接观察图像以了解拍摄和制图情况。另外,通过执行分析和综合数据等操作,可以使用计算机从上方和下方观察灾区,然后从不同角度了解灾区的情况,从而为灾后救援工作开展和制定应对计划提供可靠的依据。
3.2在GPS布设方面的应用
在测量工程中,GPS布设也是其中关键的一环,有利于实现无人机摄像数据的同步,是提高工作效率和效果的重要途径。想要实现这一目标,就需要对GPS布设的精度有着严格要求。在完成GPS布设后,接下来要做的工作便是接收信号,可以说信号接收是在完成GPS布设的基础上进行的,目的在于更顺畅地接收测绘方面的数据。无人机在接收信号前,首先应保障其具有充足的供电,对于传统的垂直摄影方式而言,由于得到信息密度较低,需要扩大面积来完成对待测目标的摄影,无疑会延长摄影时间,因而需要无人机拥有更充足的供电。倾斜摄影是以多种摄影模组的形式存在的,可以用更少的拍摄次数来进行多角度的拍摄,大大缩短了摄影工作时间,能够有效降低无人机在供电方面的压力,扩大其摄影工作的范围,让GPS布设的工作效率提高到一个新的等级。
3.3测量岸线、洲滩
使用无人机测量技术测量航道时,可以准确反映岸线、洲滩的具体变化情况,数据准确性较高。而传统的全站仪测量和RTK测量则在测量陡岸时具有明显的缺陷和不足之处,测量成本的花费与测量效果不成正比。此外,无人机测量技术所获取的数据信息种类较多、数据多大,能够多角度反应岸线、洲滩的真实情况,对比传统的特征点数据测量方法而言,无人机测量的规范性更加明显。需要注意的是,在使用无人机测量岸线、洲滩时,需要注重对布控点的有效把握,尽量确保布控点周围有明显参照物,以确保航线能够与测量照片保持较高的重叠度。
3.4在地质灾害监测调查和评估中的应用
在监测地质灾害中,使用无人机倾斜摄影测量技术可以获取目标图像数据,然后通过提取目标地质状态的平面和三维图像,可以充分反映地质灾害区的地貌。当使用无人机倾斜摄影测量技术估算地质灾害的严重程度时,这些图像可以用作相关数据的主要来源。然后,根据地质灾害地区的植被破坏程度和其他地质条件,结合GIS技术,可以有效生成专题图,从而使用无人机倾斜摄影测量技术的空间分析能力可以准确评估当前水平。然后充分确定地质灾害区可能发生的灾害的类型和规模。可以看出,利用无人机倾斜摄影测量技术评估地质灾害的严重程度,可以作为预防地质灾害,开展抢险和资源分配活动的基准。
3.5数据质量控制
数据质量对于测量工程来说至关重要,是决定其水平高度的重要因素。当无人机在拍摄完成后,POS可对GPS数据和拍摄的数据进行处理、分析,在此过程中,一些不连续的数据能够得到有效的补充。倾斜摄影可以大大提高数据的处理质量,可以使相关的数据信息更全面、更精确,因此,数据与传统垂直摄影技术相比,出现的不连续数据较少。与此同时,由于信息密度较大,也会大大提高数据补全工作效率。
结语
综上所述,无人机倾斜摄影测量技术在监测中的应用还处于起步阶段,具体应用的发展还需要进一步加强。在实际应用中无人机倾斜摄影测量技术会自动处理数据,并保持其高机动性和高分辨率,但同时又容易出现偏离和定位错误,因此每次都会导致相对不完整的效果。为了获得有效的信息和数据,需要从不同角度拍摄以获得最佳效果。无人机体积小,重量轻,飞行过程中稳定性差,因此,有要对其硬件和软件进行改进,提高其实用性。
参考文献:
[1]李杨.无人机倾斜摄影技术在地质灾害调查监测中的应用[J]冶金与材料,2018,38(3):35,37.
[2]薛跃明,黄喆,张鸣之,等.无人机倾斜摄影技术在地质灾害调查监测中的应用[J]中国科技纵横,2016(15):15-16,19.
[3]杨娟.无人机倾斜摄影在地质灾害三维可视化中的应用[J]中国锰业,2017,35(2):151-154.
[4]张有山.无人机倾斜摄影在地质灾害三维可视化中的应用[J]建筑工程技术与设计,2017(24):4250.
[5]张煦.关健无人机技术在地质灾害调查中的应用[J]科学与财富,2017(25):249.