测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析

发表时间:2021/6/23   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第5期   作者:刘忠彬
[导读] 在现代化测绘发展中,无人机摄影测量技术逐渐成为一种新兴技术

        刘忠彬
        大连华信理化检测中心有限公司  辽宁 大连 116000
        摘要:在现代化测绘发展中,无人机摄影测量技术逐渐成为一种新兴技术,在测量工作中得到了广泛的应用。无人机摄影测量技术自动化水平较高,可以在多种复杂环境中获取准确数据和影响资料。基于此,论文介绍了无人机摄影测量技术的相关内容,分析了无人机摄影测量技术的应用流程,并对测绘工程中无人机摄影测量技术的运用进行了研究。
        关键词:测绘工程;无人机摄影;测量技术
        引言
        无人机摄影测量技术具有智能化、专业化、机械化等优势,在这个科技日益进步的新时代能够充分发挥科学技术进步的重要作用。相比于传统的测绘方式,无人机摄影测绘不只能够到达一些人类难以抵达的位置与角度,还能够极大程度上的抵御高温、高压等恶劣的自然环境。通过使用无人机进行拍摄,可以得到精度准确、位置正确、清晰度高的图片影像,通过这些图片影像用计算机进行图像的拼接,模拟建模,能很大程度上的起到对于工程建模的辅助作用,同时也可以极大地弥补传统工程测量中存在的缺陷。因此,使用无人机摄影测量技术在测绘工程中是大势所趋,必须进行的。
        1 无人机摄影测量技术概述
        无人机航空摄影测量是一种新型测量方式,具有成本低、机动灵活、工作效率高等优点,在小区域和飞行困难的地区可以快速获取高分辨率影像,极大地减少了测绘外业工作量,大幅度提高了工作效率。当前,通过无人机航空摄影测量技术可以较为轻松地获得小于或等于1∶1000比例尺的数字化地图成果。如果采用倾斜摄影测量技术,选择适当的数据处理方法,获得的成果精度会更高。在数据处理过程中,数字化成果的平面精度较易达到规范要求,而高程数据的精度则不易达到。常用的高程数据提取方法有:人工提取法、点云分类法、地面模型提取法等。
        2 无人机摄影测量技术的应用流程
        2.1 像控点布设
        在使用无人机进行摄影测量时必须要注意像控点的布设。只有经过科学计算,合理地布置像控点,才能更好地完成测量任务。因为最终要得到一个相对清晰的图像,所以第一点就是要注意像控点能拍摄到一个清晰的图像,这样才能更容易做出正确的判断以及保证后续的立体测量的准备。其次要注意的就是布设的像控点的位置,主要布设在航线附近一旁向距离适当的位置。同时还要注意像控点相对于周边环境的位置选择,要注意选择地势起伏较小,地形相对平缓的地带,不能在地势复杂,倾向角度较大或障碍物较多的位置布设。最后要注意的是,像设点的布控的终极目的是辅助拍摄关键位置清晰、准确的图像,因此,在布设的过程中一定要接近重要位置进行重点布设。只有做到这几点才能完成无人机摄影测量的前期准备工作。
        2.2 航线设计
        无人机航线设计应当根据测量作业任务的具体内容,严格依照航空摄影外业测量有关规范,首先应用地面控制系统来获取测区的相关影像资料,同时为考虑测量作业的需求,可以在影像资料上设置各个角点来对无人机飞行范围进行控制,无人机航向覆盖应当超出边界线大于一条基线的范围,旁向覆盖超出摄区边界线的范围则应当大于扫描宽度的约三分之一。然后通过地面分辨率来对确定无人机飞行高度和重叠度,同时需要满足高程精度的要求。在满足航线覆盖、重叠度和地面分辨率的各项要求之后,无人机航线的时间间隔则应当对测区地形进行充分考虑后确定。从而实现无人机航线的自动规划,大大提升无人机测量的工作效率。
        2.3 补测操作
        无人机也不是万能的,受限于科学技术的发展水平,无人机并不能做到全无死角的进行拍摄,经常会有盲区出现,这是现阶段的科技背景下无法避免的。因此,在进行分析计算的过程中,工作人员必须提升对于测量盲点的重视度,要根据实际情况分析盲点的位置和出现原因等因素。在这一基础上,工作人员必须结合当前进行的测量的结果,重新进行对于测量点的布设,重新进行测量。通过这样的方式来重新测绘盲点位置,弥补前一次测绘的不足。在部分不合适或无人机无法更好进行测绘的位置,由人工进行重新测绘,对于无人机的测绘盲点进行补测。

只有这样才能够更好的把人与机器相结合来完成测绘任务。
        3 测绘工程中无人机摄影测量技术的应用
        3.1 绘制地形地图方面应用
        在无人机设备中绘制地形地图是一项极为重要的工作内容。在这一过程中,为了更好地确保其具有更高绘制精度,相关作业人员就要对数字化技术加以研究和探索,满足测量要求。使得清晰度、比例尺,如对于河流、水库以及湖泊等实施测量过程中,就可以应用航空摄影测量法来进行具体作业,不仅可以对测量目标进行直接观察而且可以对相关测量数据进行运算,使测量结果具有更高准确性。另外,相关作业人员还应当结合无人机作业原理、测量方法、系统运用以及地图地形绘制等方面进行综合考量,使各项数据信息得以实现优化,尽可能地使图像地形与数据地形保持统一,使地图绘制技术水平得到进一步增强。此外,相关作业人员还需严格对其路径、速度、调度等进行控制,使无人机设备技术得到进一步增强。将无人机所拍摄相关图片和采集数字信息进行有效的整理和分析,进而获得满足实际需求的测量结果。
        3.2 三角测量
        在部分特殊的测绘工程,例如地形测绘、高度测绘等测绘工程中,可以通过航空摄影的方式进行测绘,同时在进行无人机测绘的过程中必须结合时代最新发展的科技。在实践操作中,工作人员通过将无人机测量技术与定位系统相结合。根据定位系统设置路线来更好的进行测量,更进一步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,以此来更好地保证测绘中得到的相片可以得到科学合理的布置。为了保证无人机身影测量的质量,可以根据实际情况合理让工作人员进行三角测量。将定位系统中传输的地貌特征与地面测量机器的测量结果和无人机拍摄的图像进行有机结合,通过计算机进行整合,可以做到保证测量过程中得到数据的准确性。
        3.3 在自然灾害救援中的应用
        在社会的快速发展中,出现了很多人为破坏自然环境的行为,导致生态环境日益恶劣,洪涝灾害、地震、泥石流等自然灾害的发生更加频繁。发生自然灾害时,相关部门需要尽快予以救援,获取准确的灾区信息,避免因自然灾害带来严重的人员伤亡和财产损失,并进行灾后重建。通常情况下,发生大型自然灾害后,灾区与外地道路、通讯会被阻断,救援部门无法及时地获取灾情信息。为了解决这一问题,相关部门需要引进无人机摄影测量技术,及时获取灾区的地形、地貌信息,对受害者位置进行标记,获取清晰的灾区影像,并及时将各项信息传输到救援基地,有助于救援队伍迅速制订救援方案,为受害者的生命安全提供保障。
        3.4 在城市规划中的运用
        我国不断加快城镇化的发展进程,在发展过程中需要合理规划城市发展模式,在城市建设阶段需要全面采集测量信息。利用无人机遥感技术可以获取各种信息,通过分析数据信息,建立城市地形的模型,这样可以提高城市建设的合理性。利用无人机遥感技术可以在获取城市多方面的地理信息,获取的影像资料也会具有较高的分辨率,工作人员在城市规划建设阶段,可以全面的分析城市规划情况,利用无人机采集到的信息,可以精确的分析城市地理情况。在分析城市信息数据的时候,工作人员要考虑无人机飞行倾角等问题,处理无人机影像信息的时候,要保障利用准确的数据,提高城市规划的科学性。
        结语
        综上所述,随着科技的不断进步,越来越高的测绘要求让我们必须做到跟随实践中的发展来进行合适的改变,第一步就是将无人机摄影测量及数大规模应用于测绘工程中去,更好地完成各项测绘工作。
        参考文献
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        [2]杨喜明.工程测量中的无人机航空摄影测量技术[J].科学技术创新,2019(21):141-142.
        [3]曹帅帅.无人机倾斜摄影测量三维建模的应用试验研究[D].昆明理工大学,2017.
        [4]何先宁.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J].资源信息与工程,2019,034(001):P.119-120.
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