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基于无人机航测技术的地形图测绘研究

2021-10-30贺白元

科学与生活 2021年19期
关键词:低空立体测绘

贺白元

摘要:无人机的航测技术是现代科学技术的一大进步,能够利用机身轻巧方便等特点使无人机进行地形图测量,能够更好的将地形去测量清楚,并将数据储存起来,能够根据无人机的航拍进行数据实时更新,这样方便人们的工作,还可以随时观察地形的变化。无人机的航拍工作结合摄影技术去进行地形图测绘,这样可以有效的去测绘时间并且还能够提升测绘数据的精确性。

关键词:无人机;航测技术;地形图测绘

先用一台无人机对地形图进行一次航测,并用无人机携带摄像机,其技术应用非常灵活。在进行飞行时,任何高度都可以对立体测距离的精度和立体摄影覆盖面积精度进行摄影行测,而且满足比例尺寸的航测跟踪技术的应用要求,提高摄影像素。目前在许多工业领域中用于进行各种工程物理测量,都对其起到了很大的促进作用。在我国无人机自动摄影成像测量管理系统的设计运行管理过程中,通过完善的系统操作管理规范,达到了更加精确、简便的摄影测量管理效果。

1.无人机地形测量

在普通相机进行地形图测量时,对各种类型地图册都能进行测量。以大小比例尺运输带状航测地形图纸为例子,利用大型无人机带状航测控制技术,能充分运用大小比例尺带状航测控制技术,采用固定翼型绘制无人机测量技术参数,参照目前普遍用于运输的带状地形图纸和航空摄影机的测量技术规范,对于具有特殊空域和大型无人机隧道的高速公路,更是可以起到了很好的规范作用。传统相机进行地形图检测时数码相机的外部成像照片质量存在较差,而内部多方位感光元素成像稳定性存在也不好,因此在无人机的运用方面突出的是利用微型无人机拍摄数码相机对上述照片误差可以进行随机调整,通过在相机检测前期开展误差检验研究,从而发现常用的数码相机误差校验处理方法主要有直线型成像变换多片幅和空间后成像处理等校验方法,对上述相机误差可以进行随机调整,并通过在量测前进行校验,使测量精度得到很大提高。

2.UAV航测技术特点及主要功能

2.1无人机的特点。UAV航测技术主要应用于低空航测,是检测我国低空地形图像和测绘的重要检测技术。在我国地形图像的测绘处理工作中,应用智能无人机进行测绘地图测绘技术已经未能完全满足目前我国国家地图地形测绘的大部分技术要求。无人飞机低空技术航测,主要应用是在低空检测领域,利用无线数字低空传感器等信息技术手段进行低空信息分析采集。而利用无人机软件航测的主要特点有,如广泛用于开发软件航测系统,在工作中保持机体灵活、小巧、无需修建跑道等。所以在进行地形图像和测绘中,无人机遥控技术往往能够促使我们采集和得到的地形信息快速准确。但由于无人机自动航测系统对实时气象数据要求很高,一般多云大风和少雨多雾霾的天气比较不利于实现无人驾驶。此外,现阶段我国无人机高空航测系统技术在相关硬件和软技术应用方面还仍然存在一些新的不足,需要在不断的创新实践中予以加强。

2.2UAV航测系统的主要功能。无人飞机测绘技术是在测绘地形图时,无人机自动航测监控系统往往能够在一个预定测绘时间内顺利完成测绘任务。UAV飞机航测监控系统主要可以分为三个功能方面,每一項航测功能都可以有助于飞机进行低空地形图像的测绘。而空中通信控制导航系统则主要含义是指由空中通信控制设备和飞控摄像机等设备结合组成的一种无人驾驶飞控平台,其主要技术功能特点是保证飞行时的平稳性,并能精确地通过卫星定位和飞控系统自动采集飞行相关的空中地理位置信息。此外,控制系统还特别具有自动控制大型无人机进行自主自动飞行的监控功能。无人驾驶民用飞机运动测控管理系统不仅包含有空中运动控制管理系统,地面运动控制管理系统和航测数据采集整理控制系统等,也是用于无人机进行航测的重要系统组成的内容。

3.无人机地形图测绘比例问题

3.1无人机地形图测绘的主要流程。无人驾驶飞机进行地形测绘时,首先要制定测绘区域,然后根据测绘区域制定方向坐标,以及测绘路线这样可以有效的减少,再测绘图中所产生的人力物力还能够更加节约时间去进行测绘,同时也使整个地形图的测绘更加简单方便,也具有标志性,精确性。同时还要保证无人机的安全作为前提去进行检测,无人机对于环境的要求是非常严格的,在遇到大风大雾等极端天气情况下,无人机检测是不建议出行的,因此再确定好天气的情况下去制定检测路线进行检测,将检测的数据通过无人机储存到大数据中。

3.2大规模地形图制作流程。无人驾驶飞机使用航测测绘系统是在进行飞机地形图定量测绘时,制作大小比例飞机地形图测绘是比较复杂和困难的。一般在航测制作大小比例飞机地形图时,要充分利用网络pos采集数据,将利用无人机进行航测制作过程中的自动采集检测数据自动直接存入飞机控制台的检测数据系统中,通过网络建立一个拓扑自动关系采集网络和建立pos采集数据系统进行自动连接点数的收集。大型不同比例航测地形图的设计制作不仅要充分利用快速大平差法,并且要采用快速的大平差剔除算法对大型无人机进行航测操作过程中可能产生的粗差和均值数据进行完全自动剔除。然后通过确定控制点位来进行空中三角测量,在达到确定测量精度后可以得到外加平方位置的元素。利用大量高比例三维地形图像对测绘中心各控制点自动生成的测量数据,最终可以生成整个DEM,从而可以完成整个DOM的数据产生。

4.空中三角测量

运用普通的摄相机去进行地形测量时,容易产生误差,还具有复杂性,还需要花费大量的人力物力,还浪费时间。但是无人机的运用可以使地形图测量,大幅度的减少了时间,节约了人力物力资源,还提升了结果的精确性以及检测过程的简便性。无人机系统误差检测可以通过自动航检校正和光束控制方法自动实现抵消,改善系统平差检测质量,与目前传统飞机航测检校光束控制方法相比区域网络的平差主要由飞机航线系统构造、控制器节点和飞机附加部件参数因素确定,而对于无人机飞行影像文件平差的检测结果主要由飞机影像文件质量、清晰度因素决定。

5.立体模型数据采集

在无人机进行检测时,要运用立体模型检测技术,能够通过地形坐标以及立体模型等多方面的综合应用,使无人机技术对检测地形都有了一定的了解,这样更容易完成检测任务。工作人员在进行立体模型检测时,首先要做好地形图的高空比例作业能够通过地图比例去做好立体模型检测,使无人机在立体模型检测中去更好的运用到地形检测上,从而提升检测结果的精确性,还能扩大检测面能够提升了工作人员的检测效率,也能够将数据作为检测依据,让工作人员的工作进程得到有效的提升。其检测在高山平原丘陵等地区都能够运用于地形监测,但是要结合不同的立体模型去制定不同的检测计划,这样才能够使检测结果更具精确性。

结束语:无人驾驶水上飞机探测技术主要是应用于快速获取陆地空间数据,而主要应用于低空地形图像的测绘,既能节省成本,又能快速完成信息采集。无人驾驶高空飞机测绘地形图高空测绘的技术研究,首先我们要正确选择高空地形广泛的重点区域,这样我们才能充分发挥利用无人机低空航测测绘技术的最大优势作用。此外,在一些高风险能源地区需要进行能源探测也是需要充分利用先进无人机探测技术,无人机探测技术的发展应用日益广泛。

参考文献:

[1] 谢李. 基于无人机航测技术的地形图测绘研究[J]. 商品与质量,2019(21):9.

[2] 劳海波. 基于无人机航测技术的地形图测绘研究[J]. 智能城市,2019,5(11):65-66.

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