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无人机倾斜摄影测量技术在城市基础测绘中的应用

2022-06-08宋学哲

城市建设理论研究(电子版) 2022年11期
关键词:数据处理测绘测量

宋学哲

河北省煤田地质局物测地质队 河北 邢台 054000

在现阶段的测绘工作中,无人机是一种非常常用的工具,具有极强的技术优势,能够全面的反映被测绘物体各方面的情况。随着相关技术的发展,无人机倾斜摄影测量技术越来越受到相关行业的青睐,无人机倾斜摄影测量技术能够实现在极短的时间内采集数据,并且完成自动化的三维建模,能够为后续工作的开展提供更大的便捷[1]。结合现阶段的实际情况来看,将无人机倾斜摄影测量技术应用在城市基础规划中具有积极的应用意义,并且仍然具有较大的发展空间,需要进一步的开发和优化,从而更好的发挥出无人机倾斜摄影测量技术的作用,促进我国测绘技术的发展。

1 无人机倾斜摄影测量技术概述

1.1 无人机倾斜摄影测量技术简介

无人机倾斜摄影测量技术指的是在无人机上搭载摄影设备,并且从不同的方向采集影像,形成对于被测绘物体的完整体现[2]。随着无人机技术的成熟和发展,测绘行业当中越来越多的开始应用无人机倾斜摄影测量技术。并且通过与其他测绘技术相对比,可以发现无人机倾斜摄影测量技术不仅能够从更加全面的角度获取高清晰度的影像信息,同时,还能够实现自动化的三维建模,在城市基础测绘中具有极强的应用优势。

1.2 无人机倾斜摄影测量技术原理

无人机倾斜摄影测量技术主要是在无人机上搭载多个数码相机,从多个角度来对于被测绘物体进行拍摄,并且还能够实现获取被测绘物体的数据信息,然后利用计算机软件能够形成模型,还能够结合无人机倾斜摄影测量技术获取到的图像信息对于模型进行操作和处理。

1.3 无人机倾斜摄影测量技术特点

首先,无人机倾斜摄影测量技术形成的图像更加立体逼真,能够真正实现相关数据参数的可视化,给工作人员开展工作提供便捷。其次,能够为三维建模提供更加完整和真实的信息,并且测量的精确度更高。另外,无人机倾斜摄影测量技术是利用无人机来完成测绘,完全可以进行低空遥感测绘,不仅操作更为便捷,同时,调整起来也更加灵活,能够在极大程度上提升工作的效率,缩短测绘工作开展的周期[3]。无人机倾斜摄影测量技术能够获取到真实性和完整性更强的三维模型,同时,还能够获取到各种需要应用到的数据信息,能够在极大程度上弥补传统测绘技术的弊端,提升测绘效率的同时,测绘的质量精确度也得到了极大的提升,能够为后续工程建设的开展提供更加精准的数据支持。无人机倾斜摄影测量技术应用示意图见图1。

图1 无人机倾斜摄影测量技术应用示意图

2 无人机倾斜摄影测量技术的应用步骤

2.1 航线设计

在无人机倾斜摄影测量技术应用中,航线设计是至关重要的工作内容之一,[4]会对于后续工作开展的质量产生直接的影响。在对于无人机进行航线设计时,应当考虑到无人机倾斜摄影测量技术具有多角度拍摄的特点,对于无人机在测绘当中的高度、焦距、拍摄角度等参数进行合理的调整和控制,能够进一步提升数据采集的精确度,从而确保无人机测绘能够顺利有序的进行。

2.2 地面观测

在测绘工作开展的过程中,地面观测是非常重要的工作内容之一[5]。在这一环节中,不仅要对于地面的平面特征有全面的了解,还需要包括地面上的物体情况。传统的测绘技术具有较大的局限性,一般只能在顶部获取信息,高度相关的数据很难获取到。而无人机倾斜摄影测量技术则可以实现多个角度进行测绘,完全可以获取到地面高度的相关信息,对于提升测绘水平是有积极意义的。

2.3 GPS部署

在测绘工作进行的过程中,GPS部署也是关键节点之一。通过对于GPS进行部署,能够实时对于无人机获取到的信息进行同步,有助于提升测绘工作的效率和质量,而想要达到这一点,就必须要保证GPS部署的精确度。另外,当GPS部署完成后,需要接收来自无人机的测绘数据,为了能够保证工作更好的进行,应当保证无人机电源充足,不存在潜在故障等[6]。传统的测绘技术能够获取到的信息非常有限,因此,想要获得更多的信息,必须要扩大拍摄的面积,这也导致拍摄的时间进一步延长,对于无人机的续航能力和供电能力都提出了严峻的挑战。而无人机倾斜摄影测量技术能够在极短的时间内在多个角度进行摄影,能够大大降低摄影的时间,减轻无人机在续航以及供电方面的压力。无人机垂直摄影与倾斜摄影对比示意图见图2。

图2 无人机垂直摄影与倾斜摄影对比示意图

2.4 数据处理

在利用无人机倾斜摄影测量技术获取到数据信息后,还需要进行进一步的数据处理,这能够为后续工作的开展创造良好的条件。与传统测绘技术相比,无人机倾斜摄影测量技术具有更大的优势,能够从多个角度切入,更加全面的获取到被测绘物体的数据信息,这也在一定程度上提升了数据处理的工作量,对于数据处理工作提出了更高的要求[7]。此外,通过多个角度获取的信息,能够为数据处理工作提供更加全面的数据信息,对于提升数据处理工作的效率和质量都有着积极的帮助。另外,无人机倾斜摄影测量技术在应用中,一般都会在无人机上配置预处理系统,起到的作用是在拍摄完成后,先对于数据进行初步的处理,这一步能够过滤掉无效的数据信息,减少后续数据处理的工作量,提升数据处理的效率。无人机倾斜摄影测量技术数据处理流程图见图3。

图3 无人机倾斜摄影测量技术数据处理流程图

3 无人机倾斜摄影测量技术在城市基础测绘中的具体应用

3.1 城市选址中的应用

城市选址工作是城市规划建设的基础,而在进行城市选址时,同样离不开测绘技术的支持,尤其是城市当中的一些基础设施建设,更要依靠测绘技术提供的数据支持进行选址[8]。比如学校是教育事业的基础建设,除了要考虑到交通的建设和基础设施的建设,还需要选择相对比较安静的区域;大型超市应当设置在居民集中的区域,并且为了为居民提供便捷,还应当保证交通环境的良好;医院则需要选择在交通比较便捷的地段,而想要实现这些基础设施的合理建设,就需要应用测绘技术来进行选址,确保能够更好的满足基础设施建设的条件。利用无人机倾斜摄影测量技术进行测绘,能够将城市建设中的数据信息进行精准的收集,并且整合在一起进行分析,找到最优的设计方案,使得城市的规划布局更加科学合理。此外,在进行城市建设之前,还需要应用到无人机倾斜摄影测量技术对于城市地质的相关信息进行测绘,并且以此为基础,对于城市的土地结构进行深入的分析,从而确定选址能否满足设施建设的要求,确保地面上的结构具有良好的稳定性,充分满足居民对于使用功能的需求的同时,也能够切实保障居民的生命安全。

3.2 不动产测绘中的应用

无人机倾斜摄影测量技术在测绘工作中能够发挥出强大的优势,因此应用的范围也越来越广泛,而利用无人机倾斜摄影测量技术进行不动产测绘,能够有效解决传统测绘技术难以解决的问题。在城市基础测绘中对于不动产进行测绘时,受到一些主客观因素的影响,有些地方是不能进入进行实际测绘的,或者需要先与相关的人员进行沟通协商后才能够开展测绘工作,这样不仅降低了测绘工作的效率,浪费了大量的时间,同时,还对于测绘的质量造成了一定程度的不良影响,对于后续工作的开展是非常不利的。而利用无人机倾斜摄影测量技术则能够有效的避免这一弊端,无人机更加灵活,操作更加便捷,能够在极短的时间内完成测绘工作。

3.3 建筑物提取中的应用

在建筑物提取的过程中,保证数据的精确度至关重要,而这可以通过数据检索能力来实现[9]。利用无人机倾斜摄影测量技术能够对于建筑物的信息进行全面的采集,并且能够以可视化的方式展示出来。而在应用无人机倾斜摄影测量技术进行建筑物提取的过程中,需要注意的是,为了能够使得数据信息更好的发挥出作用,应当对于数据信息进行分类,不同的数据分类在不同级别下,并且按照级别设置索引,这能够为后续工作的开展创造更加良好的条件。同时,技术人员在应用无人机倾斜摄影测量技术提取建筑物的信息时,还可以充分利用计算机软件对于图像进行处理,能够形成影像数据集,并且为数据提取工作提供便捷。

3.4 国土执法中的应用

在进行国土执法工作的过程中,利用无人机倾斜摄影测量技术能够对于国土执法区域进行航测,能够实时获得三维实景模型。通过对于不同阶段拍摄的实景模型进行对比,能够清晰的了解在不同阶段模型之间的差异,之后相关的工作人员能够依据实景模型展示出的信息前往相应区域进行实地调查,确定是否存在违规的用地情况。将无人机倾斜摄影测量技术应用在国土执法中,能够在极大程度上提升国土执法的效率,能够及时发现违规用地情况,并且采取有效的措施进行处理,有助于提升国土资源规划的有效性和合理性。

3.5 城市管理中的应用

无人机倾斜摄影测量技术能够实现在极短的时间内获取到城市的数据信息,并且建立城市的三维模型,这对于城市管理工作的开展来说意义重大。利用无人机倾斜摄影测量技术可以实时获取到城市的信息,并且将测量的数据传输到管理人员所在的终端,而城市管理人员可以利用这些数据信息进行深入的分析和研究,制定更好的城市管理方案,对于城市进行更加科学高效的管理。

3.6 城市轨道交通中的应用

首先,无人机倾斜摄影测量技术能够实现多源数据合成。利用无人机倾斜摄影测量技术构建出三维实景模型,能够对于整个城市的情况有全面的了解,能够直观的查看到施工的环境,确保能够更加全面的掌握地上和地下的全部信息。在实际的施工过程中,也能够借助无人机倾斜摄影测量技术展示实时数据,进行指挥和调配,能够有效提升管理工作的效率和有效性,使得管理更加井然有序,推动施工顺利有序进行的同时,还能够有效节约人力。其次,无人机倾斜摄影测量技术能够实现空间分析,利用已经获取到的数据信息,能够形成三维实景模型,而利用某一点作为核心,向周边环顾,能够进行整体的规划和调整。最后,无人机倾斜摄影测量技术可以实现方案比选。随着城市化进程的推进,在进行城市规划设计的过程中,重点内容是要保证城市与周边环境的协调,利用无人机倾斜摄影测量技术,设计人员能够把设计的各种方案整合在一起进行对比和分析,进行多个角度的观察,比较各个设计方案的合理性,并且选择更加科学化的方案,有助于提升规划设计的科学性和合理性。

4 结束语

总而言之,将无人机倾斜摄影测量技术应用到城市基础测绘中,具有积极的应用意义,能够在极大程度上提升工作效率和工作质量,为后续工作的开展奠定良好的基础。而随着相关技术的成熟和完善,无人机倾斜摄影测量技术也会不断的完善,应用的范围会越来越广泛,必然会在城市基础测绘中发挥出更大的作用,为城市建设提供更加直观和高效的三维分析能力,这对于提升城市规划设计的合理性和科学性有着积极的意义。

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