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无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用

2020-08-05滕秀华

世界有色金属 2020年10期
关键词:测绘航空测量

滕秀华

(山东省第一地质矿产勘查院,山东 济南 250109)

在以往的地形测绘中,工作人员是将模拟测量的数据类比到实际的地形测量的工作情况中,这样做未免会有许多误差。因为科学技术的成长,地形测绘逐渐有了更加系统、更加科学、更加规范的工作情势而无人机航空拍摄便是其中比较重要的环节,它比人工测绘更加便利、迅捷、安全、精确。所以,无人机航空拍摄测量这项技术被用在了在大多数的地形测绘,它为我国的发展带来了很大的进步[1]。

1 无人机航空拍摄测量技术的简介

无人机航空拍摄测量技术是传统航空拍摄测量的有利提升,拥有灵活、简便、安全、本钱低廉、实用性广的特征。在某些地形复杂和不便于飞行的地区能够更好的获取高分辨率的影像,并且无人机航空拍摄测量技术不受飞行高度的限制,拍摄所得到的影像质量、精确度都远远大于有人机航拍。而这其中最关键的技术便是空三加密,它主要的作用便是对采集到的数据与信息进行加密,然后将采集到的加密数据与信息进行提取与分析并最终生成报告、进行建模画图。

2 无人机航空拍摄测量技术在地形测绘方面的具体应用

(1)无人机航空拍摄测量技术在影片的控制测量方面的应用。在操纵无人机航空拍摄技术对某一个地区进行地形测绘时,在影片控制测量这个方面,如果想要计算出所测量区域的真实地形面貌,务必要做到的是将无人机自带的导航定位系统和所拍摄到的资料进行比对联合,再将拍摄到的资料与地面测量到的数据进行计算[2]。在进行航空拍摄测量的时候,第一步是应该设定和分布影片的控制点。然后才是利用无人机自带的导航系统中有关的测量技术对整个地区进行完整的地形测量。

(2)无人机航空拍摄测量技术在空中三角测量方面的应用。在操纵无人机航空拍摄技术对某一个地区进行地形测绘时,在空中三角测量这个方面,主要是采用航空数码拍摄器材。它能够通过运用系统的设置自主完成相关的计算,所以并不需要对其所拍摄的影像进行人为的定向设置便能够对所测量的地区进行精确的地形测量。空中三角测量主要的好处便是能够得到更加清晰直观的结果。如(图1)、(表1~表3)便是无人机航空拍摄测量技术在空中三角测量方面具体应用的过程。

图1 无人机1:1000航测稀少控制解决方案的需求分析

表1 无人机航拍技术数据误差分析(单位为m)

表2 空中三角测量检查点、公共点较差最大限值(单位为m)

表3 全野外数字测图地物点精度(单位为m)

2.3 无人机航空拍摄测量技术在立体采编方面的应用

在操纵无人机航空拍摄技术对某一个地区进行地形测绘时,必须要将各地区的线状地形结构和物体线节点数据结合起来,才能保证采集到的这两部分的数据准确性,这样才能更方便对内业采集的信息准确度进行提高。但是必须要用手工绘制的形式来对等高线和水平线的信息进行采集。如果在测量地区有房屋结构时,测量人员必须对测量到的结果进行处理,要准确的测量出整个房屋边缘结构的具体位置,再利用外业测量的方法,对测量到的结果进行恰当的修改,然后利用自主化直角的方法对所得到的数据进行修整。

2.4 无人机航空拍摄测量技术在外业补测方面的应用

在操纵无人机航空拍摄技术对某一个地区进行地形测绘时,如果有一些地方比较隐蔽或者某些死角地方不能准确测量时,便需要人工进行后期的外业补测。为了保证测量结果的准确性,通常会将航空测量的结果与人工测量画图的结果进行部分的对比,如果有一些出入的地方,测量人员须要做进一步的核实与测量以保证最后结果的准确性。

3 无人机航空拍摄测量技术在地形测绘中的优点

3.1 可靠性高与反应能力快

在那个科技并不发达的年代,对于地形的测绘需要人工进行实地的测量。而某些地区存在了一定的危险性,这无疑为测量人员增加了工作的难度。但是无人机测量技术中,并不需要测量人员亲自到危险的区域进行测量,所以不存在人员的伤亡情况。并且如今科技日新月异,无人机的遥感技术更是飞速发展,数据不精确、操作不便等技术都渐渐被克服,所以无人机航空拍摄测量技术拥有较高的可靠性。并且现如今的无人机操作简便,对于升降地点、空气环境等要求都比较低,升空准备往往十多分钟便可以就绪。测量人员只需要在指定的位置进行操作,在作业区内工作一天便可得到上百平方公里的测量数据,所以无人机航空拍摄测量技术也拥有较快的航测反应能力。

3.2 拍摄质量高和局限性小

在传统的卫星测量或者有人机测量中,受到许多因素的限制。比如:有些地区气候复杂、常年积雪别且还受云层的影响,所得到的影像质量普遍都不太理想。而无人机航空拍摄测量技术拥有高精确度的拍摄设备,能够全方面、多方位的进行拍摄,并且还能够获得建筑物多方位的高清分辨率影像,能够提供较为精确的数据,所以无人机航空拍摄测量技术拥有较高的拍摄质量。如:(图2)便是一张城镇局部地区的航拍图,可以看到它清晰的成像与全方位、无死角的拍摄结果。而对于拍摄的局限性来讲,传统的测量方式会受到地区或者安全性的影响。比如:在有人机进行拍摄的过程中,如果靠近边境或边界线容易受到国防的影响。或者是卫星成像时,容易受到云层和天气的影响,并且也没有无人机拍摄的安全性和保密性高。所以无人机航空拍摄测量技术拥有较小的局限性。

图2 航空拍摄测量测绘无人机大比例尺地形图测绘

3.3 地表数据快速获取和建模能力强

对于无人机航空拍摄测量技术,系统因为自带的数码相机、数字彩色航摄相机等拍摄装置可以更加快速的得到地表数据、超高分辨率数字影像和高精度定位数据,所以无人机航空拍摄测量技术拥有快速获取地表数据的能力。而根据得到的以上数据,无人机航空拍摄测量技术有关的系统能够生成直观形象的可视化数据并且自动建立模型,有利于进行各类地区的地形测绘。所以无人机航空拍摄测量技术拥有较强的建模能力。

4 结语

无人机航空拍摄测量技术无疑是在地形测绘上的一个重大发展,在地形的测绘中,它能够有效的完成各种地形、各种比例的测绘,并且无人机航空拍摄测量技术还能够提高测绘结果的准确性。它更高的工作效率、更低的成本、更安全的手段都会是日后无人机航空拍摄测量更加快速发展并被人们广泛使用的原因。但是唯一的不足之处便是在某些比例特别大的地形测绘中往往精确度不是那么高,这是需要科技人员日后攻克的难题。

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