無人機航測及地理信息技術在地形測繪方面的應用
發(fā)布時間:
2021/09/15 00:00
近些年,無人機航測伴隨著無人機技術以及數(shù)碼照相機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展,是不可或缺的自然地理數(shù)據(jù)采集方式,具備勞動成本低、工作效率高、檢測精度高特性,極大地提高了地形測繪的精確性及穩(wěn)定性。文中從無人機航測及地理信息技術的特征進入,聯(lián)系實際論述了它在地形測繪行業(yè)層面的應用,以求對無人機航測提供借鑒,共同推進測繪行業(yè)健康與可持續(xù)發(fā)展觀。
地形測繪應該是精確測量區(qū)域內的地貌、土地類型等位置關系在水準表層的投射和標高進行檢測,并按一定的標識和標記,以特定占比制作成地圖的一個過程,其成效廣泛用于建設工程施工、地質勘查、煤礦開采、城市規(guī)劃建設、商業(yè)用地分析與國防等各個行業(yè)。地形測繪發(fā)展趨勢前期,關鍵應用測繪儀等方面進行人力定位測量并繪制圖件,伴隨著地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星導航系統(tǒng)技術以及電子信息技術的飛速發(fā)展,地形測繪逐漸利用通訊衛(wèi)星及L波段測繪系統(tǒng)軟件進行,此后無人機航測技術性應時而生并穩(wěn)步發(fā)展,逐步形成目前最常見的地形測繪技術性。利用無人機航測技術性,能迅速、、地獲得精確測量區(qū)域內的地理信息數(shù)據(jù),極大地提高了地形測繪的效率和效果。
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無人機航測及地理信息技術
1 地理信息技術
地理信息技術它集大數(shù)據(jù)技術、衛(wèi)星導航系統(tǒng)、遙感技術系統(tǒng)軟件于一體的室內空間信息管理系統(tǒng)。在其中,大數(shù)據(jù)技術是依靠計算機適用,對精確測量區(qū)域內的地理信息數(shù)據(jù)開展收集、管理方法、計算、剖析、表明和描繪的技術架構;衛(wèi)星導航系統(tǒng)是利用GNSS(Global Navigation Satellite System, 全世界導航衛(wèi)星系統(tǒng)軟件)通訊衛(wèi)星融合通訊技術,選用間距交易會基本原理達到目標座標、標高的明確的專業(yè)技術;地理信息系統(tǒng)則以航天工程機器設備、攝影水平為載體,利用其采用的遙感器搜集精確測量區(qū)域內的地理信息數(shù)據(jù),從而獲得遙感圖像的專業(yè)技術。之上技術性密切配合、緊密聯(lián)系,可廣泛用于地形測繪行業(yè),降低測繪野外工作時長,減少測繪難度系數(shù),提升地形測繪效率和精密度。
2 無人機航測技術性
無人機(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)航測是航空攝影測量的一種,主要是為低空飛行遙感技術行業(yè),產(chǎn)業(yè)成長歸功于無人機技術以及數(shù)碼照相機科技的迅速發(fā)展,航測無人機可以分為固定翼無人機(如圖1)、旋翼飛機無人機和復合型翼無人機,一般由四軸飛行器和控制器(如圖2)構成,具備成本費用低、精確度高、迅速、靈活機動、適應性強等優(yōu)點。在其中,固定翼無人機靠機電設備所產(chǎn)生的推動力經(jīng)整體機身固定不動飛機翼造成推力,工作時必須以較閃電般的速度維持飛行姿態(tài),其主要缺點沒法在半空中隨時隨地懸浮,其特點造成工作時無人機距測繪總體目標很遠,獲得的遙感圖像屏幕分辨率比較低;旋翼飛機無人機是對其旋翼飛機相對性整體機身轉動而引起的推力維持航行,三個旋翼飛機以上無人機稱多旋翼無人機,可以從空中懸浮,近距離拍攝測繪總體目標,拍照獲得的遙感圖像分辨率高,其主要缺點工作時間及速率較固定翼無人機低;復合型翼無人機又被稱為垂直起落固定翼無人機,其機電設備既包括固定翼還包含旋翼飛機,集二者的優(yōu)勢于一體,與此同時克服了固定翼無人機起落困難的問題。無人機航測在一個小范圍之內測繪高效率更有優(yōu)勢,廣泛用于地形測繪、建設工程施工、土壤資源調研、地質災害應急解決、城市數(shù)字化基本建設、新農(nóng)村建設及城鎮(zhèn)化建設等多個方面。
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無人機航測科技的特性
1 無人機航測勞動成本低
傳統(tǒng)人力測量技術關鍵利用通訊衛(wèi)星測繪,就相同的精確測量地區(qū)來講,其需要工作人員、地形測繪花費大約為無人機航測的10倍以上,施工期乃是無人機航測的2倍以上。而無人機航測機器設備一經(jīng)購置,其使用期限很長,維護保養(yǎng)成本低,測繪工作需要人工少、工作效率高,可以有效地節(jié)約郊外精確測量時長,從多方面來說,邊際效益較人力測繪都有明顯優(yōu)點。因為無人機航測作業(yè)周期時間短、測繪成本低,可極大地提高有關企業(yè)核心競爭能力,有利于公司擴張訂單量,得到較好的經(jīng)濟收益。
2 無人機航測迅速
選用無人機航測開展地形測繪時,工作人員可按照精確測量地區(qū)具體情況設置無人機飛行路線,提升各類設定,有效操縱無人機,使無人機在狀況下豎直或歪斜收集精確測量區(qū)域內的地理信息數(shù)據(jù),生產(chǎn)作業(yè)時間較短,獲得影像數(shù)據(jù)方便快捷,能夠及時對精確測量區(qū)域內的地理信息數(shù)據(jù)進行合理的剖析與控制,迅速地進行地形測繪每日任務,尤其是在大比例尺的地形測繪運行中,能極好地進行質量管理,很好地減少測繪專業(yè)技術人員強度,提升地形測繪效率。
3 無人機航測操控性強
傳統(tǒng)式測繪生產(chǎn)作業(yè)時,其高程點需人力及時精確測量,一些地區(qū)如地貌奇險、江河水流湍急、濕地公園等場所,人力精確測量無法達到測繪工作要求。這時候無人機的操控性強、反應靈敏、覆蓋優(yōu)點就基本展現(xiàn)了出去,并且其體型小,1人就可以帶上運送,生產(chǎn)作業(yè)使用方便,對實際操作場所及周邊氣候環(huán)境等上的要求也不是很高,如多旋翼無人機隨時可進行起降工作每日任務,并依據(jù)當場具體信息內容接受狀況,對顧慮的測繪地區(qū)立即補測;碰到當場工作狀況的確不是很好的狀況,無人機也可以靈便中止工作,待當場工作狀況合乎作業(yè)環(huán)境后,持續(xù)開展后續(xù)地形測繪。
4 無人機航測精確度高
針對人力精確測量中沒法抵達的地區(qū),基本測繪工作中常用的測量點間距太大等狀況,是影響到最后地產(chǎn)生圖精密度的重要因素,無人機航測可忽視絕大部分不好自然環(huán)境開展測繪工作,獲得精確測量地區(qū)地理信息數(shù)據(jù)。現(xiàn)階段的無人機航測機器設備均配置精密度非常高的超清影像設備,在測繪運行中能迅速清楚地獲得精確測量區(qū)域內的地理信息數(shù)據(jù),所獲得的航空攝影測量分辨率高,而且影象其中包含了座標信息內容即地形測繪所需要的關鍵信息,為地產(chǎn)生圖給予高精密的數(shù)據(jù)資料。與此同時無人機航測具有高靈活性,可并結合衛(wèi)星遙感、航空公司測繪數(shù)據(jù)信息,及時向路面自動控制系統(tǒng)產(chǎn)生互動交流,立即調整有偏差的圖像及信息,很好地確保地形測繪數(shù)據(jù)庫的精密度和品質。
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現(xiàn)階段無人機航測存在的問題
無人機航測技術和地理信息技術融合后贏得了迅速發(fā)展,其優(yōu)勢毋庸置疑,同時也存在一定的不夠。比如多旋翼無人機整體品質比較小,高處風速會讓無人機航測工作造成不良影響,導致其航行不足穩(wěn)定,造成最后獲得的影像數(shù)據(jù)的畫面質量減少;此外無人機機器設備感應器發(fā)展趨勢仍存在一定的缺點,精密度不高,因此嚴重影響航測數(shù)據(jù)庫的性;與此同時電子通信技術性也是決定無人機航測測量精度因素之一。為了保證無人機航測數(shù)據(jù)的真實性和穩(wěn)定性,也必須科學化地組織航測。
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無人機航測技術的應用地形測繪中的運用
1 像控點布置的應用
利用無人機航測開展地形測繪時,像控點布置至關重要,其布置品質直接影響著測繪品質高低,所以需要科學規(guī)范地布置像控點。無人機航測像控點設定可按照精確測量地區(qū)勻稱布置,各像控點間應該有一定的幾何圖形抗壓強度,設點應符合規(guī)范標準的相對密度,盡量選便捷搜索解決位置,如房子角點、人行橫道角點、土地類型交接點等,當沒有明顯土地類型或標志性建筑時,能夠人力噴涂等方式標識設點,像控點布置部位應選用清楚易鑒別、固定不動不挪動、整齊無黑影、無外在因素擋住的地區(qū)。像控點布置的相對密度應根據(jù)測區(qū)地貌和測繪精度等級明確,針對地質構造比較復雜的地區(qū),必須適當調整適量像控點。針對像控點的坐標系及標高收集,精密度需保持在5cm之內,一般應用比較多的是RTK(Real-Time Kinematic, 動態(tài)精準定位)方法,在這段時間,必須保證RTK接收器與無人機連接點、端口號等一致,以確保讀取數(shù)據(jù)精確靠譜。在后續(xù)房間內材料操作時,可以用專業(yè)軟件導進像控點座標信息內容,對基準點開展刺點,對影像數(shù)據(jù)當中符合要求得像控點進行相應的調節(jié)。
2 空中三角測量的應用
空中三角測量又稱為航空攝影數(shù)據(jù)加密、空三加密,其工作原理是利用已知像控點座標,利用航空攝影圖表法求得全部影響外方向原素,規(guī)定每一個圖模型已知點不低于4個?,F(xiàn)階段廣泛使用的自動式處理GodWork空三手機軟件,利用獲得的影象智能匹配航行方向和旁向得像點,并且對影象依據(jù)工程測量基準點開展數(shù)據(jù)處理方法校正,求取相片其外方向原素,再利用雙像或者對像室內空間前方交會法,獲得所有數(shù)據(jù)加密點地面坐標數(shù)據(jù)。在無人機航測功效時,獲得的是好幾個單獨的影象,其中間靠節(jié)點來達到,因而除開無人機航測機器的精密度、座標量檢測系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)工作人員的水準以外,影象間節(jié)點的檢測精度也在一定程度上取決于地形測繪成效的品質。
3 填補檢測的運用
在檢測地區(qū)具體地形測繪環(huán)節(jié)中,可能出現(xiàn)無人機航測的盲點,這就需要測繪人員依據(jù)測區(qū)的具體總體情況,科學規(guī)范地布局無人機航道及像控點,確保不可以忽略,保證獲得的航測數(shù)據(jù)完整性,與此同時需及時地向獲得的影像數(shù)據(jù)開展校對,對發(fā)生忽略的地區(qū)立即進行調整精確測量,與此同時也可采用工程測量調繪的形式,對逐步形成地形材料進行檢測剖析,從而減少和偏差,能夠更好地確保地形測繪的準確性穩(wěn)定性。
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結 束 語
伴隨著科技進步水準的迅速發(fā)展,地形測繪市場在無人機航測行業(yè)獲得了重要發(fā)展,其相較于傳統(tǒng)式測繪技術性,具勞動成本低、工作效率高、檢測精度高眾多特性,極大地提高了測繪的效率和效果,是一種可大力發(fā)展運用的新式測繪技術性,為測繪行業(yè)身心健康可持續(xù)發(fā)展觀賦予了一個新的魅力。
文章內容來源于:/s/IXWlVglryn6Ku_6wweRwvw
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