無人機攝影測量技術在測繪工程中運用

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無人機攝影測量技術在測繪工程中運用

摘要:文中對無人機傾斜攝影技術相關概念展開了分析,詳細介紹了該技術特征,深入探討了無人機傾斜攝影技術在實際測繪工程中的應用。

關鍵詞:無人機;測量技術;應用

0引言

目前,我國科學技術處于高速發展階段,無人機攝影測量技術也在不斷地創新、完善和發展。相較于過往的航測技術,無人機測量技術有三個方面的優勢:(1)能盡量避免對自然環境產生不良干擾;(2)不需要人為駕駛操作機器,能更好地保障測量工作者的人身安全;(3)能夠獲得更精確的數據,取得更好的測量效果。

1無人機的傾斜攝影技術

無人機攝影測量技術是指在無人機內部安裝及搭載多種傳感器,對某一區域采取多角度的測量和拍攝的技術,這一技術被廣泛應用于多個領域。它可以通過分辨率高且多個角度的影像信息,創建更為全面的三維數據相關模型,進一步完成整體區域的測繪作業。同時,相較于傳統的測繪技術,這一技術可以優化測量圖形的整體效果,最大程度降低測繪工作者的工作壓力[1]。為有效保障測量機器駕駛人員的人身安全,在某些特殊地形無法開展作業時,應用過往的載人飛行機器進行測量的技術受到一定程度上的限制,無人機傾斜攝影技術的產生則能夠解決這個問題。利用無人機進行攝影測量的技術能夠實現無人駕駛,測繪工作者僅需要遠程操控相應的設備,就能夠高效完成針對復雜區域的測繪任務。此外,遇到某些特殊狀況,如云層較厚,衛星遙感等相關技術在采集相應數據時,會受到自然現象的影響,無法保障測量的精準度。但應用無人機進行航測的技術可以避免受到云層、氣候等自然狀況的限制,有效保障測繪精準度。

2無人機攝影測量技術的特征

(1)無人機進行攝影測量的技術具有較強的時效性,付出的成本相對來說較少。將以往的測量技術與無人機航空測量技術比對能夠發現,合理使用新興技術可以在保障質量的前提下,有效縮短測量作業所耗時間,并獲取更加精準的地理相關信息,所投入的成本明顯減少,測量的空間范圍更加廣闊[2]。

(2)無人機進行攝影測量的技術具有較強的機動性。在應用無人機進行攝影測量的過程中,主要作業范圍是低空區域,因此測量區域的環境、氣候等因素對其影響不大。此外,進行無人機操作只要求場地較為平整、路面無雜物即可,因此無人機攝影測量技術對場地層面的要求也不會過多。同時,無人機操作技術較為簡單,攜帶也非常方便,無人機在日常生活中的測量范圍大多可達10~100km2。因此,采用無人機進行航空攝影的測量技術逐漸被人們所接受,并被廣泛應用在地形圖的測量中。

(3)利用無人機進行攝影測量的技術在數據獲取上所耗時間更短。這是因為設計者在無人機內部配置相關的數碼相機,能夠實現對地表上存在的系列信息的準確收集,同時能保障收集到的影像更為清晰,進一步實現數據目標的精準定位。在收集到大量地理相關信息以后,采取相應的技術,可以自動生成地形圖。與此同時,還能夠收集可視化的三維地理信息相關數據,為后續開展工程檢測相關活動提供有力的信息支持。

(4)無人機攝影測量技術具有較強的安全性以及較高的靈活度。隨著科技的發展,無人機技術也在不斷地完善,彌補了過往應用載人機器時存在的不足。例如,無論是進行起飛還是進行降落操作,都不需要提供特殊場地。因此,在應用無人機對區域進行航空攝影與測量的過程中,可以極大地提高測量所具有的自由度。當面對復雜地形時,采取無人機測量技術能夠有效保障測繪工作者的人身安全,盡可能避免出現傷亡的狀況,在這些復雜地形使用無人機攝影測量技術,也能提升無人機的使用效率。

3無人機攝影測量技術在測繪工程中的應用

3.1像控點布設

在利用無人機開展測量工作的過程中,需要合理布置像控點。為了保證像控點的布置合理性,常采取科學性較強的計算方式,經計算得出的像控點,能為后續開展全方面的測量工作打下良好基礎,最終獲得更為精準的數據以及清晰化的影像。所以,針對像控點進行的布設工作是無人機攝影測量后續工作開展的關鍵[4]。除此以外,還應重視像控點所布設的位置。選取那些地勢起伏不高、較為平緩的區域,并將點布設在航線的周圍區域,因為地勢較為復雜且傾斜角度稍大,會對布設像控點的成效產生影響。布設像控點的目的多是在拍攝核心部位時起到輔助作用,明確相應的數據信息及圖像信息等。因此,在開展布設工作時,需要明確重要位置并與之接近。只有達到上述幾個層面的要求,才能夠順利完成無人機攝影任務。

3.2航線設計

在應用無人機進行測量的整體任務中,最為重要的一點在于航線設計。無人機不可以隨意飛行,一定要依據實際狀況,通過準確的運算,選擇適配度最高的航線。在選擇航線時,要結合測量的重點以及測量項目的目標來詳細規劃飛行的航線[5]。在航線設計過程中,應選擇最清晰、最快速、最為精準的路線進行拍攝,同時,要規避某些瀑布、山洞等不利地形,盡可能降低無人機的受損情況。此外,還需要對無人機高度予以控制,應用適當的角度進行拍攝,以保障拍攝結果較高的清晰度。設置航線節點時,一定要將航線整體當作中心,采用網狀形式合理分布。如果不選擇合理科學的航線,也無法確保有效操作無人機。

3.3三角測量

在測繪工作開始前,相關人員需要明確此項工作的目標范圍以及具體要求。采集目標區域的相關數據信息后,能夠強化勘察現場的環境以及合理應用相應的測量設備[6]。當無人機飛行的航線設計工作完成后,能夠在空中開展三角測量,需要注意的是:(1)需要采取空中加密的測量技術。此項技術可以針對特定測量區域內部相關地理空間位置展開設計加密,接著采用合理性較強的管理方法,以保障設計加密的專一性。過程中需要制定加密的具體距離,以保障在針對那些特殊區域進行處理時,能盡可能避免產生高度偏差等問題,從而保障測量的整體成效。在對平坦區域進行測量時,也需要落實空中的三角加密,采用數量添加的方式,合理規劃邊緣的位置;(2)應用好三角測量這一技術,能夠有效處理加密點。與前期所做的準備工作相結合,進一步保障整體測量工作在發現問題時,可以在第一時間內予以解決,并與實際像素相關數據相結合,展開相應的調整,為后續數據分析的準確性打下堅實基礎。

3.4無人機補測操作

利用無人機技術開展地形測繪時,可以應用補測這一方法,滿足不同測點的實際使用需要[7]。在確定了測量區域的實際范圍以后,充分結合多項技術,及時調整內部數據,以保障測量的整體布局更加科學。對于那些不能夠獲得詳細參數的區域,則與無人機技術相結合展開測量,也可以對該區域進行精準判斷,盡可能避免發生誤差和紕漏問題,既保障測繪的整體質量,又減少人力資源投入。

3.5數字線劃技術

在利用數字線劃技術進行劃圖作業的過程中,需要充分發揮測量工作站的數字攝影優勢,第一時間進行施工作業??梢允褂密浖詭У墓δ埽钊胙芯繙y量的結果與格式,將轉換工作做好。(1)在進行測量圖相關工作時,應發揮數據具有的優勢,創建對應模型,從而提升整體工作質量,明確工作進展方向[8];在利用數字線劃技術進行劃圖作業的過程中,要準確認識到人為因素對數據產生的直接影響,在此基礎上協調圖像及數據信息,采取自動化交互的方式,掌握劃圖作業的基本流程,保障工作有序開展;(2)進行實際測圖工作前,應做好研究及定位工作,第一時間采取指定的特殊代碼、顏色等,將圖片因素予以處理;(3)應不斷強化測繪工作者的專業技能,以保障其在工作時依據有關要求及規范采集數據,提高數據準確度。在劃圖過程中遇到問題時,需要及時展開分析,并予以解決,以保障取得的數據滿足測繪地形圖的需要。

4無人機攝影測量在地質測繪中的應用

4.1創建測量區域內部控制網

在測量區域內部創建控制網需要保障其合理性,從點出發創建三角網平差。由于加密控制點是在后續階段進行,為保障后期工作的便捷性,在早期階段應用控制點時,需要借助三角加密的空間或者直接用在圖片攝影的測量定位上[9]。除此以外,后期應合理應用相機坐標與統一的方位參數坐標,完成坐標地點的計算任務。

4.2現場控制測量區域的外部控制點

對測量區域的外部控制點進行現場控制時,需要從以下兩個方面著手:(1)提升測量的技術水平;(2)提升測量工作者的綜合素養。除此以外,對測量區域的外部控制點展開實時監控,若屏幕發生問題,應及時調整[10]。測量工作者應設計合理性較高的控制點,在開展工作時,嚴格依據相關制度、規章,并結合現場實際狀況,合理、及時地展開調整。在進行三維建模時,需要依據有關數據信息以及控制點來明確建模的合理與否[11]。

5結語

綜上所述,無人機攝影監測技術作為一項新興技術逐漸被人們所接受,并廣泛應用于日常測量工作中。這一技術能夠更好地保障測量工作者的人身安全,同時能夠獲取良好的測量成效,有利于工程建設者對數據信息進行精準采集,為城市的建設打下了良好的基礎。

作者:關杰良 單位:城鄉院(廣州)有限公司

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