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无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用

2021-11-23刘晓娜

商品与质量 2021年30期
关键词:内业外业测绘

刘晓娜

沈阳祺鹏集团有限公司 辽宁沈阳 110141

无人机倾斜摄影是指通过携带有摄像头的无人机,通过多个角度对待测目标进行测量的操作。相较于传统的垂直摄影,倾斜摄影可以将待测物体或地区的高度差展示出来,使所拍摄的景象更加的真实、直观。因此,研究无人机倾斜摄影在测绘工程中的应用,对于提升我国的测绘水平具有重要的意义[1]。

1 无人机倾斜摄影技术概述

无人机摄影技术是在无人机上安装以及搭载多个传感器的方式,可以从多个角度来进行区域拍摄和测量。在无人机的技术不断发展过程中,其倾斜摄影技能也被运用到多个领域。倾斜摄影技术,也就是在多个角度来提供更高分辨率的影像技术信息,从而能建立起三维模式的数字模型,在进行城市建设、山地测绘发挥着重要的作用,并且与传统垂直摄影技术比较,通过无人机倾斜摄影在进行测图工作过程中可以不再佩戴立体观测眼镜。对于工作人员而言有方便快捷。当无人机在使用倾斜摄影进行测量的过程是通过将各个摄影点进行前视、后视、右视、左视以垂直等五个角度进行测量,如此就能有效生成一个三维实景模型,通过分析整理、计算就能很快得到地理位置、地势情况以及纵横断面等各方面地域特征。然而在以往的测量方式和方法,仅仅将各摄站点中心投影影像进行整合处理,由此生成正射的影像,但是如何有效分析出地物具体情况还是非常有限的。两者进行比较,无人机倾斜摄影测量可以有效生成正射影像,同时还能对于多个比例尺进行测制,建立事物三维图像,对于地物有一个全面的展示,还可以计算出地物的纵横断面,为方便研究地物的全方位打下坚实的基础,更好地发挥其测量作用[2]。

2 无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的应用

2.1 倾斜摄影

倾斜摄影技术相比与传统航测的优势:①反映地物周边真实情况:相对于正射影像,倾斜影像能让用户从多个角度观察地物,更加真实地反映地物的实际情况,极大地弥补了基于正射影像应用的不足。②倾斜摄影测量可以便捷地对被测物进行几何量测。通过配套软件的应用,可直接基于成果模型进行量测,扩展了测量成果的应用纬度。③建筑物侧面纹理可采集。针对各种三维数字城市应用,利用航空摄影大规模成图的特点,加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式,能够有效降低城市三维建模成本。④易于发布。倾斜影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布,实现共享应用。

2.2 数据获取中的质量控制

无人机在摄影中需要取得大量的数据,因此,决定数据获取质量的影响因素很多,例如,摄影的时间、倾斜摄影的角度、摄影的高度、照片质量等。而倾斜摄影的方式可以将不同角度下所拍摄的影像进行比对,通过对不同角度下影像的重叠度进行分析,可以有效地保证测绘工程中无人机成像的质量。同时,结合预先设计好的航线,可以最大限度地保证所拍摄的影像的质量,在所拍摄的影像不符合测绘的要求时,可以及时地进行补拍,从而减小测绘工程中的误差。

2.3 GPS布设

在进行无人机测绘过程中,对于测绘的工程中CPS布设一个关键问题。只有合理化地提升GPS布设工程,那么无人机所拍摄出的数据就能实现同步,大大提升工作的效率。在此之外,通过GPS布设的相关工作完成之后,那么就需要对所接受的信息进行整理,那么其最终的目标在于能及时地接受无人机在进行测绘的数据。当信息进行接受工作过程,需要保证无人机的供电充足,然而,在传统的垂直摄影方式在进行所获取的信息是非常有效的,则会需要对目标点的更大面积进行拍摄,这在一定程度上会增加拍摄的时间。由于无人机在进行拍摄的过程是需要多角度进行拍摄,而且是次数比较多从而有效地缩短无人机在进行工作所需的时间,这可以有效提高无人机使用电量,同时也能扩大拍摄的范围,最终提升GPS在进行布设工作的效率。

2.4 外业调绘及精度验证

一是外业调绘。内业采集后,导出DWG格式数据进行外业调绘。外业主要工作内容:①对内业采集的房屋角点进行外业检核;②对房屋结构层次进行核实;③对内业未能准确判定或隐蔽区进行外业补测;④对采集地物的完整性进行检查。二是精度验证。经外业实测房角点与内业采集房角点进行精度分析后,发现在房屋无遮挡情况下,生成的房屋模型精度较高,精度可以达到0.05m以上;存在局部拉伸或在隐蔽、密集区域的模型精度较低,精度在0.1m以内。外业调绘完成后,发现内业采集房屋附属设施结构时,易漏采集房屋阳台结构或错误将阳台结构绘制成房屋主体。本案例均匀分布采集255个房角点进行检核,其中平面精度最大值为0.099m,最小值为0.011m,中误差为0.0621m,满足城市测量规范要求。

2.5 地面观测

地面观测是测绘工作中的重点环节之一,地面观测环节不仅需要观测地面的平面特征,对于地面的状态、地面上存在的目标以及不平整地面的高度差等也需要进行观测,而传统的垂直摄影方式只能够得到来自顶部的信息,对于与地面高度相关的数据难以进行观测。倾斜摄影技术通过多角度拍摄,可得知地面高度变化信息。这种高度差信息可以为测绘人员分析地面不同高度的目标提供帮助,使分析结果更加详细,提升测绘分析的水平。

3 结语

随着我国城市化进程的加快,现代化建设的步伐也在不断地加速中,人们对于资源的需求量也在提高,由此,这也在很大程度推动了矿山开采的进程。矿山测绘是建立在矿山开采的基础上,传统的人工测绘在使用过程中,其存在准确性和效率低下的缺点。而无人机倾斜摄影技术在这个基础上进行很大的改进,有效提升了拍摄图片的质量。因此,在资源需求不断增加的今天,无人机倾斜摄影技术将会得到进一步的发展和应用,从而推动我国矿山那测绘仪以及管理的数字化进程,为我国的经济又好又快发展做出贡献。

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