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无人机航空摄影测量在地形图测绘中的实施与应用
摘要:本文首先提出无人机航空摄影测量技术的应用特征,然后阐述无人机航空摄影测量在地形图测绘中的实施作用,接着对无人机航空摄影测量在地形图测绘中的具体应用进行详细论述,主要包括DOM工艺、空中三角测量技术、数字划线图技术、相片控制测量技术、文档对象模型技术、无人机补测技术,最后对无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用实例展开总结,以此来不断完善无人机航空摄影测量技术,促进地形图测绘工作保质保量地完成。
关键词:无人机航空摄影测量;地形图测绘;应用
目前,我国信息化水平的提升迅速,其中,无人机航空摄影技术得到了广泛的应用,特别在地形图测绘领域,其地位显著,以此来满足测量数据的准确性与高效性需求。就目前而言,测绘技术具有较强的现代化与智能化优势,在此过程中,无人机航空摄影技术与人们的距离越来越紧密。其中,地形图测绘为主要的应用领域,由于其数据获取率高、反应速度快等优势,所以在实际应用中,应深入研究无人机航空摄影技术,推动测量工作效率的提升,并不断提升成本控制水平,从而更好地实现测绘领域的现代化发展目标。
一、无人机航空摄影测量技术的应用特征
首先,时效性强。通过与传统测量技术进行对比,对于无人机航空摄影测量技术而言,有助于测绘工作质量的提升,并将测量时间控制在合理范围内,同时准确获取地理信息数据【1】。此外,无人机航空摄影具有广泛的覆盖范围,所以其测量范围也比较大。
其次,灵活性高。在无人机航空摄影测量过程中,无人机低空飞行占据着主导,以此来防止当地气候环境影响到测量工作的开展。同时,该项技术对场地要求较为低下,仅仅小面积的平整路面,就可以使具体操作要求得到满足和实现。当然,无人机具有操作简单的优势,且可以为外业携带提供极大的便捷。由此可见,无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中非常值得应用。
最后,数据获取速度快。在无人机航空摄影测量时,既要严格按照测量工作要求来进行,也要借助精度较高的数码相机的支持,以此来实现清晰的地面信息的顺利获取,并与影像相结合,确保数据目标定位的精准性。在获取地理信息的同时,有助于地形图的生成,并促进三维可视化地理信息的顺利收集,以便于后续测绘工作的正常进行。
二、无人机航空摄影测量在地形图测绘中的实施作用
1)保证影像数据分辨率。无人机航空摄影测量技术,实现了GPS技术和无人机低空飞行技术等紧密融合,使测绘技术与现代化水平融为一体。通过与传统测绘技术相对比,无人机航空摄影测量技术,有助于将航空影像的分辨率提升上来,而且该技术具有广泛的应用范围,可以使测量人员的操作误差得到有效地预防,因此在地形图测绘方面,无人机航空摄影测量技术值得应用以及推广。
2)取得良好的社会经济效益。对于无人机航空摄影测量技术而言,具有成本低廉的优势,通过与网络技术、通信技术等紧密融合,可以使无人机航空摄影测量技术的便利性优势得到充分发挥【2】,实现航拍数据的顺利获取,从而使社会经济效益得到稳步提升。在低空飞行阶段,无人机有助于保证获取航拍影像数据的全面性,满足测绘工作周期的节约化目标,从而促进现代测绘技术的健康发展。
3)可以维护人身安全。现阶段,无人机技术的发展脚步极为迅猛,虽然大大暴露出了传统载人机的不足,但是也显著增强了无人机的性能水平。比如在无人机降落与起飞方面,对特殊的场地没有提出较高的要求。因此,在测量环节,有助于实现无人机的远程操控,有效控制测绘工作人员与危险区域之间的距离,既要取得良好的地形图测绘工作质量,同时也要防止测绘工作人员的人身安全受到任何威胁。
三、无人机航空摄影测量在地形图测绘中的具体应用
(一)DOM工艺
对于DOM工艺应用,主要是指在无人机航空拍摄完成后,及时采集其数字化图片以及各阶段的样本,并及时改善其中的失真问题,如此来将影像的标准性提升上来。在信息数据的收集方面,无人机低空摄影发挥着重要的作用,同时对内定向、相对定向等定向操作进行落实,再进行相关数据信息的正射纠正,从而使最终的DOM成果得到顺利构建。
目前,在航空摄影测量过程中,测量影像的控制,为DOM工艺的重要应用,在影像资料与信息资料统一后,应借助空中三角测量技术,精准化分析具体的测量结果,将测量区域的实际特征挖掘出来,从而促进相关信息处理与反馈的顺利进行。此外,在实际测量操作时,应对基本控制点的位置选择赋予高度重视,确保控制点测量的准确性,在整体上给予地形图测绘工作有力的扶持。DOM技术具体的操作流程如图1所示:
(二)空中三角测量技术
在测绘前,对于相关工作人员来说,应对测绘工作要求进行深入分析,做好目标区域信息的采集工作,并对现场环境进行详细勘察,然后技术人员应对无人机飞行航线进行合理规划与设计,再对空中三角测量进行落实。在该项技术实际应用过程中,基于技术人员的角度,应对空中加密技术进行合理使用,而对于区域空地位置,应进行加密处理,将摄像的专一性提升上来, 同时对加密距离进行合理设置,将特殊地形处理到位,提高高度差的控制水平,防止工作质量问题的出现。同时,在平台区域中,空中三角加密的实施也非常重要,加强空中三角测量方法的应用,以此来对边缘位置进行合理设计。
此外,在准备数据的阶段,工作人员应将其格式不断统一化,将影像向jpg格式进行转变,同时也要对相机焦距加以调整,从实际情况出发,确保测量路线规划的科学性与合理性。在此基础上,技术人员应对处理完成的图片、数据进行及时录入,加强参数的合理设定,并借助软件,给予自动定向效果强有力的保证,将多余像点去除干净。
(三)数字划线图技术
在数字划线图技术中,全数字摄影测量的基础性地位显著,在相应的工作站内,应将一系列测量作业进行落实,最后根据具体功能,顺利转换测量结果。分析具体的技术要点:首先,为了促进测绘工作的顺利进行,应加强数据模型的积极构建,为数字线划图作业质量奠定好基础【3】,并且也要严格管理和控制人为因素,使数据与图像相互统一。另外,借助自动交互模式,可以不断规范作业流程,满足数据精度需求,同时提升误差的控制效果;其次,在测绘工作前,特殊的颜色、代码,可以实现准确定位。
(四)相片控制测量技术
在基础设施建设前,应深入分析地形图测绘工作,将其中的重点挖掘出来。要想将实际工作效率提升上来,测绘的相片应符合精准要求。在航拍工作中,无人机具有较高的应用优势【4】,在这一过程中,应做好相关数据的采集工作,同时将GPS系统的作用充分展现出来,紧密配合相片,从而使相片信息实现向可用数据的顺利过渡。基于无人机摄影,可以保证相片获取的清晰度,使相关部门对地区的具体特点进行高度了解。
(五)文档对象模型技术
文档对象模型技术,分析其功能,主要是指加强相片、数据的应用,为二次加工与处理提供极大的便捷,并合理裁剪采集的数据,其中,还要不断完善测量中误差的数据,且深入分析测量数据中的需求,对测量数据与信息的镶嵌处理进行落实,防止图像失真问题的出现,将图片信息的清晰度提升上来。所以,在无人机测量过程中,要想更好地利用文档对象模型技术,应积极整理图像信息与收集的数据,将适合的信息筛选出来,并在地图测绘环节中实现合理应用。此外,在文档对象模型技术应用方面,还要紧密融合图像信息、数据等,基于数据的全面分析,将地形实际情况高度掌握,从而便利于后续的数据处理工作。
(六)无人机补测技术
在无人机地形测绘过程中,无人机补测技术的作用也是不容小觑的,也就是说,借助补测的方式,可以促进测绘工作的顺利进行。在地形图测绘时,应合理规划测量区域,同时合理调整内部参数,如果区域是人力无法涉及的,应加强无人机测绘方法的使用,旨在防止数据信息不准确现象的出现。而面对误差的发生,应重新测绘【5】,但是这会导致工作重复与资源浪费等一系列的问题,而通过无人机补测技术,不仅有助于整体测绘工作的开展,同时还可以使人力与测量周期得到控制。此外,在无人机测量的管控方面,应通过人工辅助测量的方法来进行,最大程度地保证数据的精度无误。这里需要明确一点,在测绘工作中,应合理设置预定参数,为测绘工作的实施助力。
(七)设计航测项目航线
要想将无人机航空摄影测量技术的应用展现到最佳的状态,对于相关技术人员来说,应对测绘区域的实际情况进行充分考虑,从实际调查情况出发,为区域的合理划分提供一定的依据,从而确保航线图设计的科学性与合理性。具体来说,在设计图中,技术人员应对飞行高度及航线数量等进行详细标注。在无人机航空摄影测量技术方面,技术人员也要将地面控制力度提升上来。同时,要想确保航
测区域覆盖的全面性,技术人员还要对控制点进行布设,将无人机航测的精度充分提升上来,同时在布设阶段,应与测绘区域特征紧密结合,使平高控制点和基线的布设符合标准化要求。此外,在矿山范围内,技术人员也要确保检查点的均匀布设,其中,应与分区影像结合部位布设像控点做到相互辅助。
四、无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用实例
首先,以某测绘作业为例,在测量1∶2000的基础地形图时,主要采用无人机航空摄影测量技术,其总体测量面积在 30km2左右。在航拍数据采集过程中,高像素相机得到了广泛应用,同时航向重叠度为71%【6】,旁向重叠度为43%。作业在两架次的开展中,第一架、第二架次设置的航带分别为11条、9条。
其次,在开展像控点测量作业时,根据飞行架次与地形条件,整体测区划分的网区主要为4个,借助航线网来布设相片控制点,使相邻像控点跨度在7条基线以下,但是高于5条。在实际测量工作前【7】,先校验相机,同时加强PixelGrid的应用,确保数据预处理的顺利进行。
最后,在空中三角测量技术的实施方面,VirtuoZo软件起到了重要的作用,该软件不仅具有半自动量测控制点的功能,而且自动化主要体现在选取加密点及模型连接等方面。同时,通过PATB,可以为粗差检测及平差计算提供极大的便捷,从而确保相关数据精准度的稳步提升。在本次航飞中,低空摄影飞行模式占据着重要的地位,所以在选取所有加密点时,主要借助人工方式来进行,但是这会造成内业工作量的增加。而对于空中三角测量技术,作为整体测量作业的关键,同时也是最终测量数据精准度的重要影响要素。针对像控点平面位置的偏差,应合理调节立体刺点位置,从而使像控点点位符合精确性、合理性要求。
五、结束语
结合以上叙述内容,在地形图测绘工作中,无人机航空摄影测量技术的应用势在必行,可以使测绘工作质量得到提升,同时为后续工作的开展奠定好根基。所以在实际操作中,应深入分析技术特点,不断规范测量工作,有效防止错误等情况。总之,借助无人机航空摄影测量技术,给予地形图测绘质量有利的技术支持。
参考文献:
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[6] 王振永. 无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨[J]. 工程建设(2630-5283), 2021, 004(006):P.88-90.
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