測繪工程測量中無人機技術的應用

前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的測繪工程測量中無人機技術的應用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。

測繪工程測量中無人機技術的應用

摘要:我國社會經濟發展水平的提高對工程的建設施工影響非常大,更多的先進技術逐漸地被應用到測繪工程的測量工作中。其中,無人機技術就屬于重要的一種,這一技術的應用解決了很多測量工作中的難題,可以有效提高測量的準確性與及時性,為我國測繪工程的發展奠定良好的基礎。文章主要對無人機與其在測繪工程中的應用優勢進行分析,結合具體的應用闡述了無人機技術的實際使用情況。

關鍵詞:測繪工程;測量工作;無人機;大比例測圖

隨著我國社會經濟與城市化建設進程的加快,目前地表的形態發生了很大的變化,這些變化對國家的建設起到重要的影響?;诖?,需要及時掌握與分析地表的地理空間數據信息,從而實現有效的測繪工作。在測繪工程的測量應用技術中,無人機逐漸被廣泛使用,這一技術可以實現對地表物質與地貌空間的實際情況作出動態的實時監測,從而受到測繪工作人員的高度重視。這一技術主要是依靠飛行平臺作為載體,通過機載遙感設備與對應的地面輔助工具完成測量工作。另外,在使用的過程中還要結合多種技術,例如無人駕駛飛行技術、攝影測量技術與遙測遙控技術等。無人機技術的使用可以大量減少工作人員的工作量,還可以提高測繪工作的工作效率與質量,確保測繪數據的真實、準確。傳統的地形圖測量主要用全站儀、GPS-RTK等常規測量儀器來完成,其具有勞動強度大、效率低下、作業時間長及成本高等的缺點。

1測繪工程測量中使用無人機技術的優勢

當前,光伏發電地形圖測量相關的地理信息數據獲取是傳統的測繪方法來實現的。傳統的方法受以下幾個方面的制約,每個地形特征點和地物點都需要測繪人員通過逐點采集信息來獲取數據,外業工作量大、勞動強度高、外業測繪周期長、代價高昂、工作任務十分繁重,部分危險測區測繪人員難以進行現場測量等。無人機的優勢:(1)機動性較強。(2)影像分辨率高。(3)具有較好的經濟性,飛機購買價格低廉,使用費用也很低,且不需要載人升空,用戶的安全壓力大幅減小。(4)測量周期短。(5)操作簡單方便。近年來,隨著無人機航空攝影技術的迅速發展,無人機在我國的航測領域受到越來越多的歡迎,已廣泛應用于應急測繪、國土資源、林業、農業等眾多領域,在新能源領域應用也越來越廣泛。

2無人機航測主要工作流程

無人機航測工作流程圖如圖1所示。

3無人機影像數據處理關鍵技術

(1)提高航向重疊度和旁向重疊度,無人機本身重量較輕,易受風向影響,導致飛行空中飛行姿態不穩定,航線不穩定,航線曲度大,相片旋偏角較大,影像重疊度極度不規則。(2)進行相機檢校和標定,所搭載的相機為非專業量測相機,影像像幅較小,且鏡頭畸變較大。(3)人為增加地面相片控制點,普通無人機POS系統定位定姿精度較差,不能滿足無人機測量的精度要求。(4)無人機基高比較小,無人機獲取的影像航向和旁向重疊度大,攝影基線短,而攝影基線越短,所成的交會角就會小,極大程度地影響了測圖的高程精度,如果仍然按傳統方法用相鄰影像構成立體相對,高程精度就很不準確。一般處理辦法是通過隔片構成立體相對,通過增加基線長度和增大前方交會角的方式,提高DEM精度。(5)航攝相片偏角大,當無人機在空中進行飛行作業時,其本身質量小、受風等自然等因素影響較大,導致飛行空中飛行姿態不穩定,導致獲取的影像存在較大的畸變差,并且相鄰影像的亮度、對比度的差距也較大,減少了同名像點匹配的數量和精度。

4工程應用實例

4.1測區概況

本次試驗工程為某光伏電廠50MWp地形圖測繪工程,測區面積為2km2,平均海拔約1500m,高差不超過300m。

4.2試驗目的

本次試驗項目利用大疆無人機飛行,航高400m,飛行10個架次,測區照片共1200張,相片大小為7360×4912像素。無人機獲取數據,布置少量的外業像控點,實現1∶2000比例尺航測立體成圖,以及高精度DSM、DOM數據的快速獲取。

4.3數據獲取

天寶RNSS5000做好外業控制,GPS-RTK布設像控點,大疆無人機采集相片據數據。

4.4成果精度評價

成果精度評價

5結束語

(1)根基實驗結果驗證,在地形高差變化不大的測區設置相對航高120m生成的數據穩定可靠,常規儀器實測數據相對比,可以滿足1∶2000地形圖測量的精度要求。(2)根基實驗結果驗證對于相同航高,采用12~68個相控點進行空三計算,高程精度變化不大,若采用6個或6個以下相控點進行空三計算,結果高程精度較差?;诖?,本項目推薦使用12個相控點。(3)通過實驗對控制點誤差橢圓進行分析,發現控制點布設位置對精度的影響較大,因而在野外布設相控點時,應布設在地形特征點上,且在地形變化較大時進行加密布設。(4)絕大多數地物點都能在航攝相片中準確判讀,但電桿和散墳無法再航攝影響中準確判讀,因此建議電桿和散墳用常規全站儀或GPS-RTK進行野外實測。(5)在植物稀少的地方、地形特征變化趨勢不明顯的地方采用低空無人機攝影測量進行大比例尺測圖工作,測繪成果可靠,能較大地節省時間,提高工作效率。(6)當采取適當的航攝高度和航向和旁向重疊度時,所獲取的數字高程模型和航攝影像精度均能滿足大比例尺測圖的需要。

參考文獻:

[1]畢凱,李英成,丁曉波,等.輕小型無人機航攝技術現狀及發展趨勢[J].測繪通報,2015(3):27-31.

[2]李少龍.無人機航攝測量技術在輸電線路工程中的應用研究[D].西安:長安大學,2012.

[3]張久龍,于勝文,劉尚國.低空多旋翼無人機大比例尺測圖精度可行性分析[J].北京測繪,2016(1):34-38.

[4]CH/Z3003-2010,低空數字航空攝影測量內業規范[S].

[5]王之卓.攝影測量原理[M].武漢:武漢測繪科技大學出版社,1984.

[6]田野,宋廣羽.測繪工程測量中無人機遙感技術的運用簡述[J].裝飾裝修天地,2019(8):138.

[7]韓小虎,范學振.測繪工程測量中無人機遙感技術的運用分析[J].裝飾裝修天地,2019(7):356.

[8]劉楠.張永雷.王輝.無人機遙感技術在測繪工程測量中的運用[J].商品與質量,2019(1):207.

[9]劉瑩.趙磊.李雪.測繪工程測量中無人機遙感技術的應用[J].科學與財富,2019(6):290.

作者:王得洪 單位:中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司

亚洲精品一二三区-久久