无人机遥感技术在测绘工程中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-05-06
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无人机遥感技术在测绘工程中的应用

吴英

新疆维吾尔自治区第一测绘院  新疆  昌吉  831100

摘要:测绘事业改革创新下测绘新技术也朝着数字化、智能化的方向发展,无人机遥感技术的应用推动了现代化测量的创新。文章对无人机数字化内容进行分析,并对无人机遥感技术在测绘工程中的应用展开探讨。

关键词:无人机;遥感技术;测绘工程;工程测量

引言

传统数字化测图技术在应用中,不仅整个测绘过程的复杂度较高,而且过程中也需要投入较多的人力、物力,综合应用成本较高。将无人机测绘技术引入到规划核实测绘活动中,不仅可以加快测绘活动的开展效率,而且能够降低所得测绘数据的容错率,提高测绘结果的准确性。

1无人机数字化内容

无人机数字技术产品主要包括数字高程模型DEM、数字线划地图DLG、数字高程模型DEM。创建DEM后,将航空摄影平面位置和空间位置相结合,从而掌握目标测量区域的整体情况。DOM可以全面收集数据,并对数据进行处理、整理,如图片修剪、数据标注、镶嵌作业等。DLG是基于DEM空间模型所创建,利用数字划线功能绘制地图,数据编辑对象为DEM资料,用于及时记录数据和空间关系,根据地形数据实际情况提取数据信息要素,以此保证无人机测量数据的精准性。使用航空摄影测量技术能拓展无人机使用领域,勘测指定目标,对地形地貌数据进行提取,及时掌握所在地的气候条件和地质特点,对实际地质进行测量和预报,对测量目标进行实时监测,通过相机的拍摄比例还原数据,统一实现拍摄与计算的功能。在复杂地区中利用无人机测量地质数据,观测者根据数据需求特点、测量精度、地形等参数要求,可以通过控制平台选择合适的摄像装置及机型,统筹规划无人机航行路线。在低空拍摄时,通过DEM和DOM分析控制图像,测量人员可以对数据品质进行检测,利用DLG实现价值数据的测量,实现完整测量系统的创建。

2工程测量中无人机测绘技术的应用优势

工程测量中无人机测绘技术的应用优势主要体现在:第一,无人机具有较强的机动性,影像分辨率相对来说比较高,而且在操作上十分便捷,无需耗费过多的测量成本;第二,使用无人机测绘技术来进行工程测量,能够进一步保障人员的安全性,相较于传统的测绘技术来说更加智能,自动化水平更高,可避免人为测量所带来的数据误差,数据准确度有所提升;第三,无人机主要是靠摄像设备来进行测绘,专业的高清摄像设备可在一定程度上保障拍摄图片的清晰度,有利于技术人员直观了解测绘区域的实际情况,获取高清影像资料,同时还适用于多种不同的测量环境中;第四,无人机的测绘范围较为广泛,有利于及时发现测绘区域中的问题,积极应对紧急状况,全面掌握工程项目的实际情况,便于调整方案;第五,无人机测绘技术较为先进,应用了多项现代高新技术,而且有着较大的监测尺度,具有不错的灵活性。

3无人机遥感技术在测绘工程中的应用

3.1获得测绘影像资料

在测绘工程测量过程中使用无人机遥感技术,需要根据待测区的实际地貌、地形合理设计飞行平台和路线。完成设计后要进行试飞,对设备平台的合理性进行分析,再利用无人机遥感技术得出测绘影像资料。使用此技术时,需同时使用三角测量技术,避免出现漏洞。其次,在无人机遥感技术实际使用的过程中,需对飞行姿态做出调整,利用转弯缓冲、拍摄补偿等方式使拍摄画面符合影像处理标准,避免对资料获取精准性造成影响。

3.2测绘数据采集

将无人机遥感技术引入到测绘领域,具体数据采集方式的选择得到相关人员的高度关注。测量时,工作人员往往会利用手动采集数据或者是自动加密数据采集模式。相比之下,自动加密数据采集方式的采集过程比较简单,所获取到的数据会暂时存储于无人机拍摄装置,工作人员想要将数据传递出来,需要得到系统范围权限,之后执行数据分析任务,最终确定与测绘工作相关的数据资料。反观手动采集数据,主要是依靠远程控制进行,该方式在实时数据信息获取上具备明显优势,但想要获得完整数据信息,后续还需要进行检测操作。为了保证数据资料的可靠性,工作人员应做好检测阶段管控,只有这样,才能让测绘数据采集具备科学性特点。

3.3航线设计与控制点布设

为了保障无人机航测的质量和效率,测量人员需要根据测量区域的实际情况进行航线设计与控制点布置,具体的工作要点如下:

在进行控制点布设时,测量人员需要将整个工程区域进行合理区分,对不同地点进行定点测量,如每隔一定距离设置一个数据采集点,并根据工程规模确定采集点的数量,尤其针对地势情况较为复杂的山地、盆地等区域,更需要严格进行定点;另外,相比于以往的测量方式,无人机航测可以实现自动或手动布设控制点,能够显著提高测量图像的清晰度,确保了定点测量的专业性。在进行航线规划时,需要考虑到无人机的测量效率、飞行高度、飞行速度等一系列参数:测量人员需要根据测量区域的实际情况设计飞行路线,坚持全面、高效的原则,保障航线的科学性;同时,为了保障测量结果的准确性,需要科学设置飞行高度、飞行速度以及不同区域之间的高度差;另外,测量人员需要按照规定要求以及航线方向操作无人机,保障无人机的运行安全性。

3.4测量环节应用

在进行工程测量的时候,要做好空中三角测量工作,该环节十分重要,指的是利用图像测量来确定测量范围内的数据。传统的空中三角测量操作具有一定的复杂性,涉及到多项技术,对技术人员有着较高的要求,不仅要具备丰富的工作经验,还要掌握扎实的技术能力,否则难以保障空中三角测量质量。在空中三角测量中应用无人机测绘技术,则可以在一定程度上减少测量成本,使测量工作更加智能化,直接利用先进设备来进行数据的自动采集和处理,有利于全面分析各个连接点的分布,快速确定测量范围内各元素的实际状况,大大提升了测量工作效率。与此同时,在工程建设竣工阶段,还需要实施倾斜摄影测量工作,可利用无人机测绘技术来进行,有利于快速了解工程项目所在区域的地形环境、地势特点,获取有关于工程项目外观造型的相关数据。

3.5解析空中三角测量

空中三角测量的应用工序包括准备工作、相对定向、绝对定向以及后续工序内容。在相对定向的处理过程中,需将视差中误差控制在像素值的1/3,并且所得到的最大残差值需控制在2/3像素以内,若规划核实测绘区域的复杂度过高,可适当放宽一定比例,以确保所处理数据的合理性。基于以往的处理经验,每一个图像中所连接点数不低于30个,在自动化系统处理失败后,可利用手动定向的方法对内容进行调整,以此来提高所有连接点参数的合理性,使其可以更加接近于标准点,以得到准确的数据,满足规划核实测绘工作要求。在绝对定向区域网平差的处理活动中,需要根据相应的精度要求来处理相关数据,以提高数据分析结果的准确性与可靠性。以1:2000比例尺规划核实成图为例,首先,基本定向点的平面位置中误差不超过5mm,高冲中误差不超过4mm;其次,检查点的平面位置中误差不超过10mm,高冲中误差不超过8mm;另外,公共点的平面位置中误差不超过12mm,高冲中误差不超过10mm。

结语

综上所述,时代的进步推动无人机航机技术的发展,因其具有操作灵活、测量效率高、测量成本低、控制测量范围、数据处理快等优势,被广泛应用在水利、城市规划、抢险救援等诸多领域,对此要加强无人机遥感技术的应用,确保测绘结果的全面性、准确性,为相关工作开展提供依据。

参考文献

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