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低空無人機遙感技術范文1
農業生產是人類賴以生存的傳統性社會生產活動,但由于其具有生產分散性、地域復雜性、災害突發性等特點,人們難以及時掌握農業資源信息來推動生產發展。1970年代開始,隨著民用資源衛星的出現,農業生產領域最先開始利用遙感技術進行農作物面積監測和估產且效果顯著。近年來,無人機遙感技術在農業生產中的應用發展迅速,憑借其靈活機動、操作簡單、成本低、獲取影像速度快且光譜分辨率更高等高空遙感無法比擬的優勢,推動了精準農業的調查、評價、監測和管理。由于無人機遙感技術可對農作物進行快速高效的動態實時監測,它已經成為當下農業遙感領域的研究熱點。
1無人機遙感概述
1.1無人機發展歷程
1916年9月,無人機正式步入人們視線開始發展,2010年開始進入全民應用階段。目前無人機的應用已經滲透到人類生活的方方面面,成為促進社會經濟發展的重要增長點。無人機以其操作方便、靈活機動、實時精準等特點受到了越來越多的關注和得到了應用發展。我國的無人機發展雖起步較晚,近年來也獲得了一定的成果,開展了一系列卓有成效的應用研究,影像數據的監測和獲取精度有了極大的提高。
1.2無人機低空遙感系統組成
具體的無人機低空遙感系統的組成部分有:無人機飛行平臺、微型傳感器負載、地面控制臺、數據傳輸系統和影像處理系統等。在農業資源領域,無人機的形狀大小、可載負荷量、飛行性能和航線規劃算法都對農田資源的監測獲取精度有著很大的影響。近年來隨著多種無人機平臺———如固定翼、單旋翼和多旋翼等無人機機型的出現,各種問題和缺陷也逐漸顯露出來,農業遙感技術的發展面臨著新的機遇和挑戰。
2無人機農業應用中的優勢
相比于衛星遙感,無人機有著獨特優勢。(1)無人機作業自主化。農業無人機由動力驅動,操作靈活,可以根據要求自主規劃最佳航行路線和拍攝角度,極大地彌補了傳統作業需要大量人力且效率低的缺點。(2)無人機獲取數據精準。低空無人機遙感技術可以憑無人機的近地攝影測量優勢獲取更高精度的光譜影像,覆蓋范圍更廣,受到天氣和空間的影響更小,與“精細化農業”的目標更加貼合。(3)無人機獲取數據實時、快速、成本低。可以動態連續監測,利用所得影像的高光譜信息進行作物營養診斷、農田系統檢測和種類細分、作物長勢動態信息獲取等技術操作。
3無人機低空遙感技術的主要應用
3.1農業資源預測評估
糧食作物是維系社會正常運行的基礎,種植面積與長勢的波動影響著國家的穩定。衛星遙感在精確即時數據獲取方面有著明顯缺陷,無法滿足現代農業要求。近年來,無人機遙感隨著技術的成熟,彌補了衛星遙感的不足,其在農作物長勢分析、養分和土壤水分分析等方面發揮著獨特優勢。在不與農作物直接接觸的情況下可以通過傳感器在低空獲取作物的電磁波信息并得到相關的指標數據,然后用相應的定量分析方法對耕地生產力進行評價,且最終獲得的數據的空間分辨率可達到厘米級。參照劉忠等[1]的研究,將農作物長勢關鍵參數劃分為形態指標、生理生化指標、脅迫指標和產量指標等4類。有關長勢參數反演的相關研究近年來在國內外都是研究熱點,反演方法有形態特征提取法、輻射傳輸模型法等眾多針對不同情形的方法,選擇時要盡量避開其短板。
3.2農業蟲草害遙感監測
全世界每年由病害和蟲害導致的糧食減產仍然十分嚴重,在總產量中的占比約達到了1/4。目前國內外對利用無人機遙感進行數據反演的研究有很多,但是還未形成規?;晒M行推廣,大部分是針對特定作物的監測研究。在農業蟲草害中,作物與雜草的識別不可或缺,針對此問題Inkyu等[2]提出了新的改進辦法,即利用站式滑動窗口的方式開發一種新的識別分離模型。在各研究中,對于蟲草害等信息光譜特征專門提取并進行遙感反演定性,若可更深入研究并加以推廣,可做到對災害的及時發現和防治,將對農業發展有巨大的推動作用。
3.3精準農業管理
精準農業管理是根據作物生長環境和自身特點的差異性進行精準的特定的管理,達到浪費少、成本低、收益高的目的。在李明等[3]的實驗研究中,對通過無人機遙感試驗得到的多幅有重疊區域的水稻地塊圖像,進行處理后建立的可識別二分類Logistic回歸模型準確率高,對各不同地塊的差異性比較具有參考價值。對無人機影像獲得的三種可見波段進行模型建立可達到高精度提取某種作物信息的效果。如綜合利用紅、綠、藍三個波段建立可見光差異植被指數模型,綠色健康植被信息的提取精度可達到90%。
4無人機農業應用中的不足
由于無人機遙感技術仍是近年來的新興技術,若要大規模推廣利用仍有許多局限性。無人機自身攜帶的GPS精度、天氣狀況、續航時間、通信距離等因素都會影響無人機遙感技術的適用性和實用性。針對單一無人機的作業能力,國內外研究者提出了眾多解決方案,但尚未得出一個全面的結論,例如若提高機載設備的監測精度往往又會減低其單次飛行時間。同時,農田間環境千差萬別,對無人機的運行也是極大的挑戰。在面對復雜天氣時,體積小質量輕的優點反而成了劣勢,若不能做到隨時監測就會降低無人機遙感的可靠性,惡劣條件下通信信號變弱也會影響到低空無人機的運行。國內外無人機遙感研究模型試驗的農田范圍尚小,缺乏代表性。
低空無人機遙感技術范文2
關鍵詞:無人機航攝系統;煤田普查;1:2000地形圖測繪
中途分類號:P217參考文獻:A
一、引言
煤田普查即發現煤田和概略評價煤炭資源的地質工作,一般是在區域地質調查或煤田預測的基礎上進行的煤田地質工作。近年來,隨著國家能源戰略的加速推進,煤田地質工程越來越呈現出范圍廣、地形復雜、工期緊的特點,對測繪也提出了更高的要求。
傳統的人工測量模式存在作業周期長、人力投入大、成本高等問題,甚至會出現困難地區無法施測,無法滿足高難度、快節奏測量生產的需要。因此,借助新技術、新工藝來滿足煤田普查項目任務重、時間短、質量高的需要顯得極為迫切。
現有的衛星遙感技術雖然能夠獲取大區域的空間地理信息,但受回歸周期、軌道高度、氣象等因素的影響,遙感數據分辨率和時相難以保證。常規航空攝影技術因受空域協調、起降場地選取、天氣等因素的影響較大,缺乏機動快速能力,同時成本較高,靈活及精細度不足,無法及時有效地滿足小范圍高分辨率數據快速獲取。而作為傳統航空攝影測量補充手段的低空無人機攝影技術,憑借其自身機動靈活、快速高效、困難地區探測的航片獲取技術,以及精準的后處理技術,大大降低了作業成本和生產周期[2-3],在“短、平、快”的測繪項目中具有明顯優勢。
論文依托甘肅煤田地質局委托項目,甘肅煤田地質局綜合普查隊于2012年對甘肅省景泰縣某煤礦測繪1:2000數字化地形圖,測區面積約30km2。
二、無人機系統簡介
低空無人(unmanned aerial vehicle,UAV)機航攝系統[4]是一種集無人駕駛飛行器、遙感及GPS導航定位等技術于一體建立起來的高機動性、低成本和小型化、專用化的遙感系統。
無人機航攝系統主要包括無人機飛行平臺、飛行控制系統和非量測型面陣CCD數碼相機,以及地面站、遠程無線裝置、地面數據處理系統等輔助設施。
無人機飛行平臺
無人機飛行平臺主要包含固定翼無人機、旋翼輕型無人機和無人飛艇。由于固定翼無人機具有低成本,可實現低速平穩飛行等優點,本研究采用固定翼無人機平臺,該平臺主要參數見表1。
表1 無人機飛行平臺主要參數
飛行控制系統
飛行控制系統用行控制及任務設備管理,自由駕駛儀、姿態陀螺、GPS定位裝置、無線遙控系統組成,可實現飛行姿態、航高、速度、航向的控制及各個參數的傳輸,以便地面人員實時掌控飛行情況。本研究中使用LT-150型無人機飛控導航系統。
攝影傳感器
本研究搭載傳感器為Cannon 5D MarkⅡ,檢校結果(像幅5616*3744像素,像素大小:6.41 um),主點X0 ,相機檢校參數見表2。
表2 相機檢校參數
地面控制系統
地面控制系統的功能包括:航攝前期主要有測區查詢、航線設計及參數設置;飛行階段實時顯示飛行參數,輔助飛控人員進行飛行;后期統計輸出導航文件、影像飛行質量快速檢查等。
三、低空無人機航攝系統在煤田普查1:2000地形圖測繪中的應用
該煤田普查區地勢由西南向東北逐漸降低,海拔高程1620~1850m,相對高差230m;測區西北部地面坡度在6°~25°,地形類別為山地,其他大部分地面坡度在2°以下,地形類別為平地,根據測區自然地理、氣候和交通等情況,測區作業困難級別劃為Ⅱ級。因按設計要求,需40個工作日內提供勘查區30km2的1:2000地形圖,為保證工期與質量,決定采用無人機航攝技術,技術流程如圖2所示。
1.無人機航攝數據獲取
(1)測區相關資料收集
在飛行設計之前對測區概況進行了解收集相關資料,如測區GPS控制點坐標、交通路線圖等。
(2)飛行設計
根據工程項目的成圖要求及測區邊界情況,本次飛行共設計2架次,航高750米,第一架次11條航帶,共911張航片;第二架次9條航帶,共1037張航片;測區航線總長178km,航片總數1948張,余片為287張。航線敷設情況如下圖3所示。
圖2.無人機航測技術流程
圖3 航線敷設情況
(3)數據采集
將規劃好的航線載入飛行控制系統,地面控制子系統按照規劃航線控制無人機飛行,飛控系統則按預設的航線和拍攝方式控制相機進行拍攝。
本次飛行共獲取影像1948張,采用人工選取同名點的方法計算相鄰像片的重疊度和旋偏角,利用飛控數據和導航數據來檢查航線彎曲度、同一航線的航高差等參數,像片有效范圍在航向上超出成圖范圍的基線均在兩條以上,攝區旁向覆蓋超出攝區范圍邊界30%;航向重疊:一般在65%左右,最小為56%,最大為72%;旁向重疊:一般在30%左右,最小為25%,最大為43%;旋偏角:旋偏一般小于8°;航線彎曲度:所有的彎曲度均小于3%;航高保持:同一條航線上相鄰像片的航高差均小于20米。同一航線上最大最小航高之差一般小于30米,符合規范要求。
2.像控布設及實施
根據該煤田勘查區特點,全區采用平高區域網布點方案。全測區按飛行架次與地形條件劃分為四個網區。像片控制點采用了航線網布設,航向相鄰像控點基線跨度為5條基線,最長為7條基線,旁向跨度為兩條基線。全測區各區域網內像控點布設如下圖4所示。
圖4區域網布設圖
3.影像處理
影像處理主要包括畸變差糾正、空中三角測量、3D產品制作及精度檢查等內容。
(1)影像畸變差糾正
由于低空無人機的載重及體積原因,搭載傳感器為非量測型相機,感光單元的非正方形因子和非正交性,以及物鏡組的徑向和切向畸變差的存在使得獲取的數碼影像存在各種畸變差,不能直接用于測繪生產[5]。本次航飛前在專業檢校場對相機進行精檢校,獲取相機畸變差系數,借助PixelGrid畸變糾正模塊完成數據預處理。
(2)空中三角測量
本次空中三角測量加密使用適普自動空中三角測量軟件VirtuoZo AAT,該軟件除半自動量測控制點之外,其他所有作業(包括內定向、選取加密點、加密點轉點、相對定向、模型連接和生成整個測區像點網)都可以自動完成。由于PATB光束法區域網平差程序具有高性能的粗差檢測功能和高精度的平差計算功能,因為本次航飛應用無人機進行低空攝影飛行,根據無人機的飛行質量情況,測區內所有加密點需要人工選取,內業工作量較大。
測區西北部地面坡度在6°~25°,地形類別為山地,其他大部分地面坡度在2°以下,地形類別為平地。因此確定1:2000數字線劃圖等高距為1米。
區域網劃分:平高像控點采用區域網布點,全測區按飛行架次與地形條件劃分為四個網區。高程像控點采用了航線網布設,相鄰網區間使用多個公共像控點,減少了測區接邊誤差。
采用VirtuoZo AAT自動空中三角測量加密軟件與PATB平差軟件進行反復加密與平差,直至成果滿足精度要求。詳細空中三角測量作業方法如下:
建立測區:設置測區基本參數、建立相機文件、建立測區影像列表;
自動內定向:建立框標模板,檢查自動內定向結果;
確定航線間的偏移量,選取連接點、人工加密點;
調用PATB平差,挑出粗差點進行修測;
導入控制點文件,量測控制點;
調用PATB平差,編輯粗差較大的控制點、連接點,直至成果合格;
導出空中三角測量成果。
加密過程按軟件的功能遵循圖5流程進行。
圖5空中三角測量加密作業流程
空中三角測量是數據處理的核心,主要作業方法為根據POS數據自動建立航帶內和航帶間的拓撲關系網進行全自動連接點提取,通過大量平差點和快速平差算法剔除粗差點,利用控制點做空中三角測量計算,獲取精確的外方位元素,生成加密點坐標。本項目空中三角測量加密成果精度見表3.
表3光束法整體平差精度報告
(3)DLG、DOM、DEM制作
在VZ站下導入空三成果恢復立體模型,生成核線影像文件,進行影像匹配、編輯,線劃圖采集。根據外業調繪片在CASS環境下進行屬性編輯、圖廓整飾。利用采集的三維DLG數據內插生成DEM數據,從而進行DOM制作。將正射影像圖與線畫圖疊加分幅整飾最終完成1:2000地形圖制作。如圖6、圖7所示。
圖6測區局部DEM效果圖圖7 測區局部DLG和DOM疊加效果圖
(4)DLG成圖精度分析
精度評定包含地理精度和數學精度評定兩方面。地理精度評定采取外業巡視的方法對圖面地理要素的正確性及數據完整性、綜合取舍的合理性、接邊質量等進行檢查;數學精度評定包括平面位置評定和高程評定,主要采用RTK實測地物點,并對比圖上坐標,計算較差,利用點位中誤差公式計算出各個檢查點的平面位置中誤差和高程中誤差。
在保證精度評定基礎上,全區選取19幅1:2000地形圖進行檢查。本次項目采取地理精度、數學精度同步檢查方式,在對地物特征點進行坐標數據采集的同時,根據現場地物實際情況檢查圖面信息,并保證19幅均勻抽取10檢測點以上。本次野外對19幅1:2000地形圖進行外業檢查。經檢查,精度均優于規范要求。檢查情況如下表4:
表 4 地形圖精度檢查情況
分析表4數據可知,無人機航攝技術測繪1:2000地形圖的高程、平面中誤差均滿足《1:500 1:1000 1:2000地形圖航空攝影測量外業規范》(GBT 7931-2008)要求,平面精度和高程精度指標大部分小于限差的1/3,符合設計與甲方要求;通過與實地地物特征現場對比、量測可知,圖面內容表達清晰,地物地貌取舍合理,均符合《國家基本比例尺地圖圖式第1部分:1:5001:10001:2000地形圖圖式》(GB/T 20257.1-2007 )規范要求。依據《測繪成果質量檢查與驗收》核定該成果質量為“優”。
四、結束語
低空無人機具有輕便靈活、反應迅速、成本低廉等諸多優點,本文將該技術應用于煤田普查1:2000地形圖測繪中,該技術在“短、平、快”的小范圍地形測量中優勢明顯,可以高效、快速、保質地完成測繪工作任務,極大的節省了人力,縮短了測量周期。
然而,必須明白低空無人機航攝系統自身仍存在諸多缺陷,如采用小幅面的非量測型相機,單幅影像覆蓋面積小,正射影像圖接縫工作量大;像對模型多,增加了模型切換和模型接邊工作量;飛行姿態不穩定,受天氣影響大(特別是風力);空中三角測量工作量大,區域網接邊誤差較大,影響地形圖精度。
總而言之,低空無人機雖然存在諸多缺陷,但是在作業工程中選擇正確的方式方法,認真扎實的做好每一步工作,可以有效的降低誤差,提高作業精度。在“短、平、快”小范圍的煤田普查項目中,低空無人機明顯具有其突出的優勢。
參考文獻:
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低空無人機遙感技術范文3
關鍵詞:智慧城市;測繪地理信息;測繪技術
一、測繪技術在智慧城市建設中的作用
在城市建設發展中,測繪所得的地理信息是重要的基礎性信息,是地理信息平臺構建的重要部分。1、測繪地理信息能促進智慧城市領域的智能化應用智慧城市的建設也是為了服務于民,那么我們在實行科學化的管理之后,就需要相關工作人員做好細節的處理工作,就本文而言,智慧城市的建設工作十分的復雜,需要加大對信息的處理和應用,且還需要保證相關信息的真實性。智能化的發展將會為人們提供巨大的便利,例如:當人們需要出行的時候,需要對前往方向的幾條路線進行查看,選擇合適的路徑。測繪地理信息是將許多細小的信息收集在一起,經過計算機等進行科學的計算和分析,為人們提供有利的選擇。測繪地理信息在應用的時候,需要結合整個城市的基本情況,促進城市的平穩發展。城市的智能化發展已經成為一種趨勢,我們需要在這個轉型的階段,控制好相關工作的布置。2、測繪地理信息是拓展智慧城市智能服務的重要工具智慧城市的建設工作包括很多,其中包括交通、電網、經濟等等多個環節。智慧城市是我們遵循可持續發展理念提出來的,在建設的時候就需要加大對新型技術的應用。為了順應時代的發展,我們將會建立一個標準的地理信息平臺,在建設的時候,如果有數據需要參考,我們就可以在這個平臺上進行查詢。未來的發展中,需要加大對信息平臺的宣傳,盡可能廣泛地應用這個平臺,為智慧城市的建設提供便利。智慧城市在建設的時候,需要加大環保技術的應用,節約資源。測繪地理信息在實際應用的時候,需要加大對智能化的適應,積極發現其中存在的問題,提高其服務質量。
二、測繪技術在智慧城市建設中的應用
1、低空攝影測量系統低空無人機是現階段我們常用的一種測量方式和測量系統。這項技術是由地面的人進行控制,在低空利用一些攝像機進行拍攝,根據拍攝的圖片進行測量和測繪的工作。在實際應用的時候,需要對拍攝機器的分辨率以及拍攝反映的質量進行嚴格要求。低空無人機在實際應用中由于其較高的分辨率比較受人歡迎,所以廣泛應用。在開展實際工作的時候,主要是對城市的三維模型進行建設,測繪人員需要對三維空間進行熟悉,能夠將拍攝到的數據在三維空間中建立出來。三維空間中我們常用的有可視化技術,這項技術也是為了方便我們進行查看。低空無人機的應用是時展的需要,也是智慧城市建設的需要。2、傾斜攝影技術傾斜攝影技術也是近幾年出現的一種新型技術,這種技術是對地面的信息進行采集,然后經過計算機進行科學的處理。這種技術是我們對地面信息采集技術和航空攝影技術結合在一起的產物,對這兩種的技術進行研究和分析,解決其中存在的問題。傾斜攝影技術能夠在多個角度進行拍攝,提升我們拍攝的效果。它能夠全面地拍攝我們需要的畫面,對拍攝的畫面進行整理時,需要我們在地面建立標準的三維模型。為了迎合市場的發展,我們需要將地面的實際狀況進行研究和分析。3、LIDAR系統LIDAR系統是對一些傳感設備進行應用,這種技術主要是依靠對激光波段進行分析。這些激光回波的信息會經過詳細的計算,并按照科學的繪制方法進行繪制。我們在城市建設的過程中,需要加大對城市內部的基本情況的分析,還需要相關的工作人員做好對相關圖像信息的處理和應用。在對影像進行應用的時候需要加大對光譜的處理和分析,未來的發展中,我們需要做好對LIDAR系統的應用,這種技術需要我們做好對新技術的應用和使用,才能不斷提升智慧城市建設的質量。4、高分辨衛星遙感遙感技術是應用時間較長的一種技術,這種技術在上個世紀已經廣為使用,不僅僅應用在城市建設工作中,更多的是應用在農業觀察以及人們的生活中。遙感技術能夠對地面的變化進行分析和了解,能夠使人們對地面的基本情況進行了解和掌控。遙感技術需要和地理信息技術以及GPS技術相結合,一起使用。這些技術能夠對地面的農業、交通等進行指揮和合理的規劃。遙感技術主要是對地面的基本情況進行掌控和分析,更多是為了提高人們應用的質量。
三、智慧城市的未來發展
未來的發展中,我們將會加大對數字信息的應用,智慧城市建設的基礎也是數字信息,這些信息有利于人們開展建設活動,更能夠方便人們開展生活。那么為了提高智慧城市建設的質量,需要相關工作人員,做好對數據的分析和總結。為了提高對大眾的服務水平,需要我們做好細節的處理工作,也方便我們指導智慧城市的建設工作。結束語智慧城市的建設需要我們加大對新型技術的應用,依靠先進的技術解決以往工作中存在的問題。城市在建設的過程中需要加大對相關細節信息的應用。隨著時代的發展,城市的人口將會越來越多,在建設智慧城市的時候,需要實現城市內部的信息化、智能化等。
參考文獻
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低空無人機遙感技術范文4
關鍵詞:無人機;航空攝影測量;地質環境
中圖分類號:V279 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)05-0083-02
大通煤礦經歷百年的煤炭資源開發,導致礦區地表大范圍沉降、塌陷,很大程度上影響了居住區域內廣大群眾的生產生活。為了消除和避免礦山環境地質問題造成的危害,國土部門已進行了地質環境的綜合治理和棚戶搬遷改造工程。無人機主要用于在項目區上空拍攝高精度圖片,用于礦區搬遷前后以及預防滑坡、泥石流的評估等方面及時提供動態資料和數據,對于礦山地質環境治理工作的開展有很大作用。此次航攝海拔高、周期短、任務重,采用傳統測量方法,其勞動強度大、作業程序復雜,功效低,采用無人機能及時獲取地質環境治理前、后不同時段的正射影像圖,成圖速度較快,信息反饋及時,對于礦山地質環境治理工作的開展提供了
便利。
1 基礎控制測量
基礎控制測量按常規GPS四等測量進行,四等GPS控制網的觀測是高程網和平面控制網同時進行,平差計算時平面控制網和高程網同時進行,采用中海達V8GPS接收機隨機HDS2003數據處理軟件包在計算機上進行解算。最后結算出平面系統為1980西安坐標系,高程系統為1985國家高程基準的成果,且對GPS網平所有的同步環、異步環及重復基線閉合差進行全面檢查,完成結算后進行各項精度指標進行統計。
像控點測量采用單基站RTK方法進行,在GPS四等點上設站,采用原有四等控制點求取整測區七參數。平面的轉換殘差均小于3cm,高程擬合殘差均小于5cm。移動站采樣間隔為2秒,直接測出像控點的三維坐標,取兩次測量的平面坐標中數和三次高程中數為最后成果。
2 無人機航空攝影
本次無人機航攝分兩個架次進行,布設21條航線,總航程140公里,獲取照片資料1762張。像片航向重疊度為70%,旁向重疊為45%,旋偏角控制在12°一下。測區面積為16km2,地面分辨率為0.10m,確定航線行間距為490m,曝光間隔為163m,航行高度為550m,航線彎曲度為0.58%。相鄰像片的航高差為2.0m,最大航高和最小航高之差為5.4m。
2.1 像控點布設
像控點的布設采用兩種方法,一是在四等GPS控制點上布設地標,二是利用航片進行刺點。
2.2 像控點測量
采用單基站RTK方法進行,在已知點上設站,采用原有四等控制點求取整測區七參數,求取七參數時,對選用的已知點的可靠性進行了檢核和優選。平面的轉換殘差均小于3cm,高程擬合殘差均小于5cm。移動站采樣間隔為2秒,直接測出像控點的三維坐標,取兩次測量的平面坐標中數和三次高程中數為最后成果。
2.3 內業數據處理
利用無人機航空攝影資料和像控成果,在全數字攝影測量工作站Pixel Grid軟件中進行空中三角測量計算;將空三成果導入Virtuozo攝影測量工作站,恢復立體模型,對影像進行判讀,按照相關規范及要求,對地物、地貌要素進行了采集,輸出符號化的分幅采集數據;參照已有成果及正射影像,依據項目設計、相關圖式、規范等技術要求,在基于AutoCAD平臺的圖形編輯軟件CASS上對立測采集數據進行圖形初編、圖廓整飾,形成DWG格式的DLG數據成果。
(1)數字高程模型(DEM)制作。此次DEM的制作是用采集數據(先對采集數據進行編輯,刪除無用數據)直接反生出來,保證精度和DLG數據一致。作業流程是先收集DLG的三維數據,轉換成DXF格式,利用專業軟件進行內插生成DTM,最后生成DEM。
(2)數字正射影像圖(DOM)制作。利用Orthomosaic正射影像制做軟件。
4 精度分析
影像資料經過檢核后影像色彩均勻清晰,顏色飽和無云影和劃痕,層次豐富,反差適中,檢核結果都能達到航向70%,旁向40%的設計要求。經檢查像片傾斜角大部分小于4.5°,出現超過8°的航片不多于總數的1.3%。
空中三角測量采用PixelGrid軟件,通過光束區域網整體平差,得到加密點坐標成果及相片外方位元素。在解析空三加密過程中,空三加密1323張航片。11000數字線劃圖采集編輯及正射影像圖16Km。絕對定向精度:像控點誤差平面最大的是±0.201m;高程最大為±0.210m。
DOM平面精度檢測,成圖范圍內采用對保密點的檢測,并計算出單點檢測較差及中誤差。共用到84個檢查點,其中單點誤差最小點為64單點較差值為0.02m,單點較差最大點為74誤差值為0.681m。檢查點較差中誤差依據下列公式進行計算:
計算出正射影像圖DOM檢查點較差中誤差為0.153m。
5 無人機的應用
數字地質環境治理是地質環境治理信息化管理的重要手段,它的建設需要基礎地質環境治理信息數據,包括遙感影像、地形圖件和高程數字模型數據等,而以往采用傳統的技術手段管理,周期長、成本高,影響了地質環境治理的需要,利用無人機可以能及時獲取這些成果,省時、省力,高效獲取圖件,滿足地質環境治理的需求。
地質環境治理恢復檢查的主要手段。環境治理與恢復是目前地質環境治理的主要工作之一,由于治理難度大,檢查手段落后,一直以來都困擾著各個部門。低空無人機由于可以搭載多種傳感器,因此可以根據需要對目標獲取如雷達、真彩色、多光譜等多種遙感數據,經計算機處理,進行定性或定量分析地質環境的治理恢復的真實現狀,為管理者提供決策依據。
地質環境資源保護與利用有效監測措施方法。由于礦山資源的稀缺性和不可再生的特點,使得礦產資源越來越珍貴,因此也給資源的合理利用帶來了管理與開發的難題,尤其近年來出現了多起亂采、亂挖礦山的現象,特別是有一些無證開采的礦山靠人力監督已經無能為力,需要高科技的手段才能有效管理,無人機的出現無疑給資源管理帶來了曙光,利用這種技術可以實現空中監視、拍攝取證的效果,這樣就可以有效的實現監管,有力地打擊違法開采資源的活動。實現維護和保護地質環境目的。
6 結語
無人機雖然有許多優點,但也存在難以克服的問題,由于抗風和抗氣流的能力差,飛行不穩定,在測圖過程中表現為測圖定向點和立體模型套合差大、接邊誤差大。同時無人機應變能力差,不能對付意外事件,如高海拔或信號干擾時,易造成接收機與地面工作站失去聯系等。但隨著我國改革開放的逐步深入,經濟建設的迅猛發展,在不久的將來這些問題逐步得以改善,不僅應用于地質環境治理方面,還有在應急測繪保障、國土資源監測、重大工程建設等方面將得到廣泛應用,這也必將推動新的遙感技術的發展。
參考文獻
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