无人机航空摄影技术在地形测绘中的应用

时间:2021-07-02 15:04:03 浏览量:

张倩

摘要:在我国经济高速发展的时代背景下,各个行业相继增加了对地形图的需求。在实地测量过程中还面临着许多困难。因而借助无人机航空摄影测量技术能够充分利用其速度快,成本低,效率高,精度高等诸多优势,全面提升中小区域地形测量的质量。

关键词:无人机航空摄影技术;地形测绘;应用措施

1 无人机航空摄影测量技术的应用优势与误差来源

1.1 应用优势

无人机航空摄影测量技术,即无人机与航空摄影测量有效结合的技术,为航空遥感开创出一个新的发展方向—无人机数字低空遥感,可广泛应用于多个领域,如基础测绘、国家工程建设、数字化城市建设、国土监察、灾害应急处理等,具有以下4种优势。

1.1.1 具有较强的数字响应能力

无人机一般是低空飞行,受不良天气的影响极小,所以可对数据保持良好的响应力,同时无人机航空摄影测量模式中的数据是实时传输的,可在地形测绘中,获取大面积的测量数据。

1.1.2 提升地形测绘整体的精确度

无人机航摄过程中,传送的测绘信息精度高,可以将数字图像转化成三维正摄影像图,有些甚至可转化为三维可视化影像,实现无人机、航空测绘、遥感等的结合,继而提升地形测绘整体的精确度。

1.1.3 具有更强灵活机动性

主要体现在3个方面。1)无人机内装有高精度数码摄像设备,可从垂直、倾斜2个方向拍摄测量区域,且升降不需要在专业区域内实现。2)无人机可在预设的飞机航线的基础上,实现自动分型。3)可一次设置多个地形测量航拍点,全面采集航拍点的数据,并及时上传相应的地形情况,实现高效工作。

1.1.4 具有明显的经济效益

主要体现在2个方面。1)无人机测绘技术的成本相对较低,又融入了多种先进技术,如通信技术、网络技术、计算机软件技术等,可提升地理信息的获取效率。2)无人机测绘周期较短。

1.2 误差来源

无人机常见误差来源包括仪器误差、人工误差、气候及其他外界因素误差等。首先,仪器误差产生的主要原因包括仪器本身的设计与制作较差、检验校正不良等,其中又以传感器量化系统误差最为典型。其次,人为误差产生的原因包括人感官鉴别有限、技术水平较低、工作态度不端正、像控识别、空三测量、数据采集等。最后,气候及其他外界因素误差产生的原因是天气会对飞行器姿态与成像质量产生影响。

2 无人机航空摄影测量在地形图测绘中的现状

无人机航空摄影,是一种新型的测量方法。目前,低空无人机航空摄影测量作为最具有发展优势的一种测量技术,有利于技术领域的发展和数字化城市建设的目标。对于航空摄影测量来说,其目前所应用的范围十分广泛,由于其速度较快、测量十分准确等特点,使其可以根据不同的环境,不断转变应用的形式与方向,其在工程测量以及其他相关的领域方面具有一定的应用价值。现阶段,我国社会经济发展迅速,城市化进程不断加快,很多城市在进行区域规划和水利布局等,必须对其地形情况进行分析,所以对相关数据的需求量也就越来越大,对其质量要求也越来越高。无人机航空摄影技术,具有较高的分辨率,与数字化的测量软件结合起来,能够简化后期数据的分析处理,极大地提高了成图的质量。

通过利用无人机航空摄影,实现了对资料和数据的获取,其获取量的增加更加符合实际发展的需求。由于无人机航空测量技术具有较强的灵活性、较低的成本以及简单的操作模式,所以其对测绘行业的影响越来越大。地形图的测绘作为基础工程之一,在建筑工程的建设过程中,直接影响着建筑的水平,所以必须要确保数据的准确性。因为无人机航空摄影的成本偏低,所以需要分析研究该项技术,从而使得无人机航空摄影测量在地形图测绘中有着更加广泛的应用。

3 无人机航空摄影技术的应用流程

3.1 像控点布设

像控点布设需要根据设计网型在成图范围内布设像控点。在布设过程中,需要遵循均匀性原则,根据不同的比例尺、地形条件、处理方法等要求布设,并且需要根据具体要求按照不同的密度布设在测区范围内。此外,还要考虑测区内的交通和地物等特征。

3.2 像片控制测量

为了提升所获取相片的质量,在项目开展过程中,通过区域网布设像控点。同时,在无人机航空摄影测量工作开展的前期结合地形条件和气候条件以及飞行架次将整个测量区域划分为多个网区。为了保障各测区的相关数据都能够准确的获取,在实际的测量过程当中还需要部署相应的平高控制点,保障每一对像控点能够分布在标准点。在区域网的凹凸角增加平高点,適当调整其测量的范围,从而提高测量的精度。在测量过程当中考虑到测区地形因素对测量结果的影响,除了实现像控点的联测之外,还需要结合若干网区的地形状况来测定高程控制点,以此提升像片控制测量的质量。

3.3 数据采集

在地形测量中主要是通过无人机航拍摄影测量技术来实现相应的数据采集工作。为了提高数据采集的质量,且能够保障所采集到的数据能够准确反映若干区域网真实的位置信息和数据信息,在测量过程中选MapMatrix这一新型的数字摄影测量系统来采集相应的数据信息。在数据采集中采用所见即所得这一方式理念来获取数据信息,通过相应的立体模型来进行数据信息的全要素采集。而在数据处理和分析的过程当中,主要是借助相应的立体模型,数字线划图和数字正射影像来制作相应的数字产品,从而达到最终的区域测量目标。

4 无人机摄影测量技术的具体应用

4.1 在现代化矿山工程中的应用

在矿山环境治理过程中,相关部门可以利用无人机摄影测量技术进行测绘,提高测量数据的准确性。现阶段,社会各界更加注重矿山建设的环保性,这就需要做好矿山环境治理工作,恢复矿山生态环境。为了实现这一目标,相关部门可以利用无人机摄影测量技术,在无人机中搭载更多传感器,获取雷达、真彩色、多光谱等矿区遥感数据,将数据传输到计算机,应用相关软件对其进行处理后,完成定性与定量分析工作,以获取准确的实时信息,了解矿山的环境治理和恢复现状,对绿色矿山建设成果进行有效分析。

4.2 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。

5 结语

综上所述,无人机航空摄影测量技术作为一种新兴技术,能够针对环境复杂、范围较大的区域进行测量,其获得的地形图等测绘产品精度较高,能满足大比例尺测图对精度的要求。测量单位可以充分无人机航空摄影测量技术优势,将其应用到相关领域的工程测量中,以提高测量工作的质量和效率。

参考文献:

[1]范晶.无人机航空摄影测量在带状地形图测量中的应用[J].世界有色金属,2019(21):196-197.

[2]李玉标.浅述无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用[J].智能城市,2019,5(11):69-70.

[3]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,2019,34(01):119-120.

[4]贺文涛.无人机航空摄影测量技术在地形测量中的应用与实践[J].技术与市场,2019,26(01):56-57.

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