无人机低空摄影测量在地质测绘保障中的应用

无人机低空摄影测量在地质测绘保障中的应用

李文敏

身份证号码：13072819890502XXXX

摘要：现如今，随着我国科技的快速发展，一些高新技术产业应运而生。无人机的应用不再仅限于航拍和运输等技术性一般的工作，在低空摄影测量等技术要求较高的行业凸显了重要作用。无人机利用现代遥感技术来进行低空摄影测量的手段开始得到普遍的运用，人机低空摄影测量技术已经在业界得到认可，使测绘行业的现代化及智能化技术取得了进步。由于传统的地质测绘方法受地形和天气的限制较多，对人员无法达到的崎岖地形进行测绘时，费时费力、成本和风险都很高，且测量的数据结果准确定也不尽如人意。文章以地质测绘保障中无人机低空摄影测绘技术的运用展开分析，解决技术运用测量准确性差的问题，提升数据测量的可靠性和安全性。无人机技术的进一步发展和应用受到人们广泛关注。

关键词：无人机；低空摄影测量；地质测绘保障；应用

引言

随着无人机在低空领域内的飞行技术得到进一步的优化和完善，无人机的在测绘领域内的应用领域获得了进一步的扩展。人们借助无人机所具有的低空飞行能力搭载摄影设备以及摇杆操控技术，使无人机能够应用于地质测绘的工作中。当所要摄影测量的范围相对较小时能够有效地替代大型测绘飞机而获得更好的效果。目前无人机低空摄影测量技术已经成为地质测量工作中非常重要的一个方式。

1技术特点

1.1精度高、成本低

当前无人机低空摄影测绘普遍飞行高度在500～1000m，相较于卫星遥感和航拍，更低的飞行高度意味着更高的拍摄或测绘精度，当前无人机近景拍摄分辨率普遍在0.1～0.5m，完全能满足当前地质测绘的需求。而且达到相同精度的测绘成本，相较于卫星遥感和航拍而言低了很多，具体表现在三个方面：（1）无人机的飞行成本较卫星遥感和航拍的成本低廉很多，分别在1/300和1/25左右；（2）无人机和所携带的测量系统维护保养成本较卫星和航拍飞机的成本低廉；（3）无人机操作人员的培训的费用要远低于卫星和飞机操作人员。三个方面的成本优势使无人机摄影测绘基本可以按照测绘人员的需求随时展开，而卫星和航拍则远做不到这一点。

1.2效率高、周期短

相较于卫星遥感和飞机航拍，无人机摄影测绘的适应性和持续性更好。一方面，当前地球同步卫星、中低轨道卫星测绘和航拍都会受到云层情况的影响，云层较厚的时间段基本无法进行测绘，而低空无人机受云层影响几乎没有，排除了不确定因素对测绘工作的影响。另一方面，中低轨道卫星存在过顶时间间隔问题，航拍受飞机起飞位置和空中管制的影响拍摄时间普遍不长，而无人机在备用电充足的情况下基本可以实现24h不间断测绘，而且可以多架次、多批次联合测绘，借助信息共享和多屏信息拼接技术，相同精度下的测绘面积并没有比卫星和航拍小太多，考虑卫星和飞机的测绘间隔，无人机摄影测绘在单位时间内测绘面积是占有绝对优势的。

1.3安全可靠，机动灵活

无人机主要由人工操作，且对操作人员和测绘区域的安全威胁很小，当前主流无人机都具备全向稳定、自动降落、断电回位等功能，在恶劣天气的稳定性较高，不会因为天气原因而影响摄影测绘效果。而且在摄影测绘过程中出现意外，比如超出遥控范围，遥控装置断电等情况无人机也能够实现自主降落或者飞回到起飞位置的操作，保证测绘区域安全的同时，降低测绘数据损失的风险。无人机的体积小巧，在地质测绘中可以灵活穿越在建筑物之间，越过输电线路、高架桥等障碍物，“裁弯取直”极大地减少了测绘人员的移动距离，延伸了测绘工作的覆盖范围，在四川、重庆等地势变化极大的山地、丘陵区域的应用优势更加明显。

1.4图像清晰

无人机在低空领域飞行其进行测量摄影的主要优势，在于它能够获得清晰度非常高的图片，和传统的遥感测量技术相比较它不受云层的制约。传统的遥感测量技术在拍摄过程中往往会因为云层的遮挡，而导致拍摄的内容无法完全的展示，但是无人机能够在云层下进行低空飞行，所以拍摄的图片并不会受到云层的遮挡而影响清晰度。同时，无人机能够从不同的角度对所拍摄的范围进行摄影，从而最大化的提升数据的精确度，避免了遥感卫星在测绘中存在的缺陷。

2无人机的具体使用

2.1建立精确的三维数字模型

三维数字模型作为基础测绘技术之一，能够将我们所需要的测绘目标区域全部数据进行相对立体的呈现，呈现状态近似于人类基础视角，模拟出待测绘区域的真实地貌，保证了测绘工作的数据准确性，使得到的数字线划图与事实情况相符。传统的地质测绘中所采用的航空拍摄和地面摄影技术，由于技术的不完善，在拍摄过程中会出现部分地区的遗漏，而这些遗漏的部分有时候会给测绘工作带来不必要的纰漏。为了避免在测绘过程中出现测绘遗漏，采用无人机低空摄影测量，并利用测量的基础数据来建立三维数字模型，力求全面掌握待测区域的地质情况。该技术简单易操作，技术门槛低，不仅解决了技术人员相关工作开展效率低下的问题，同时对地质测绘保障做了良好的技术铺垫。通过无人机低空摄影测量来对待测区域进行地形地貌的拍摄探测，在对得到的影像开展数字线划图和正射影像DOM处理之后，进行三维数字建模。由于低空拍摄距离近，得到的数据更加准确，用其建立的三维数字模型分辨率更高，保证地质测绘的保障工作顺利进行。

2.2图像处理

在使用无人机开展地质测绘时，需要提前做好准备工作，包括对设备进行检查、调整，拍摄摄像头的旋转角度以及在无人机上的安装位置等内容的确定。完成调整之后还需要做好加固工作，确保在进行测量时摄像头不会出现松动和移位的情况。同时，在正式进行拍摄之前还需要对无人机进行测试，检测其在飞行过程中的稳定性。等所有的准备工作都完成之后便可以开始进行摄影测绘了，但是需要注意的是，虽然无人机受到外界的干扰很小，但是其拍摄的效果还是会因为飞行的速度、拍摄的角度等问题造成实际拍摄图片并不能达到预期的效果。因此，还需要一定的技术手段对其进行后期的处理，以确保整个画面符合测绘的要求。

结语

本文利用无人机低空摄影测量保障了地质测绘的准确性和便捷性，降低了无人居住的崎岖地形下的相关测量难度。不断的完善无人机低空摄影测量技术，通过优化地质测绘流程，运用多种设备的联动机制，使测量准确性及安全性不断提升，建立精确的三维数字模型，影像数据的分辨率和精度都能够达到要求，最后对影像数据进行清晰处理，从而提升无人机低空设备测量的准确性。

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