土地调查中无人机摄影测绘技术的应用研究
徐君

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徐君,. 土地调查中无人机摄影测绘技术的应用研究[J]. 测绘科学与技术,20234. DOI:10.12721/ccn.2023.157248.
摘要: 进入现代社会之后,土地调查工作中使用的方法更加的先进,其中无人机摄影测绘技术的出现,有效地推动了土地调查工作的现代化发展,对该技术进行研究是非常有必要的。
关键词: 土地调查;无人机摄影;测绘技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157248
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引言

土地调查工作中所使用的测绘技术比较多,常见的有卫星遥感影像技术,但此技术在应用时却存在一些弊端,比如投资过高、制作周期长等等,这些都会影响土地调查工作的效率,所以当前很多更加先进的技术被研究出来,使得传统卫星遥感影像技术被取代。其中无人机摄影测绘技术是当前新兴的技术,能够更好的满足土地调查工作的现代化发展。

1无人机遥感系统

无人机遥感系统由较多的部分组成,包括飞行平台、导航控制系统、传感器、地面工作站以及数据处理系统。不同的组成部分有着不同的功能和作用,它们共同支撑着无人机遥感系统的有效运行,具体每个部分的应用特点有以下内容。

(1) 飞行平台

飞行平台是无人机遥感系统中的飞行器,在遥感系统中,其他设备都需要搭载在飞行平台上运行,是重要的操作与指令执行工具。

(2) 导航控制系统

无人机遥感系统中的导航控制系统是无人机中非常重要的一部分,其主要作用是对无人机的飞行路线进行设定。导航控制系统当中包含:GPS导航系统、IMU惯性导航传感器、气压传感器等。地面控制器将指令发送给导航控制系统之后,能够使飞行平台在运行时更加安全稳定,按照指定的速度、飞行方向和高度进行作业,并且通过GPS和IMU的综合作用,无人机可以进行图像拍摄、角度多样化,不仅能够拍摄仰俯角、侧滚角,还能更好控制高度、行偏角以及经纬度等细节,这些数据都可以直接的在照片当中呈现,从而帮助我们对后期的图像处理。通常情况下,对无人机的飞行路线进行提前的设计规划,可以实现飞行器的自动化完成,整个过程可以减少人工投入。

(3) 传感器

无人机遥感系统当中的传感器具有很高的分辨率,它类似于单反数码相机。一些无人机遥感系统当中还会搭载雷达系统。无人机遥感系统在测绘拍摄时经常处于运动状态,所以拍摄的照片不可避免的会出现畸形问题,这就需要我们后期对变形的图像进行矫正处理。而矫正系统则需要根据无人机的飞行状态以及相关数据来确定。

(4) 地面工作站

地面工作站包含监控软件、计算机以及无线电台等,可以保证飞行设备在运行时能够时刻获得指令,对无人机进行指令传达时,能够接收到无人机的飞行数据和拍摄图像。在起飞之前要利用地面工作站设置起飞点、落脚点,还需要设置飞行数据和拍摄参数,这样系统可以自动化的生成相应的飞行路线与参数,实现自动化的测绘。

(5) 数据处理系统

作用是将拍摄获得的图像进行分析处理,在拍摄现场即可对照片质量进行检查,后期可对照片进行深度挖掘处理,获得正射影图像。

2无人机土地调查的应用优势

2.1提升工作效率,改进工作流程

无人机航测技术能够快速实现数据信息的收集、整理、分析和应用,提升了地籍测绘工作的效率。同时,也大幅度减少了工作人员的工作量,提升了工作便捷度,降低人工成本,推动了农村地籍测绘信息化和自动化的进程。工作形式和内容的自动化和信息化,将户外的工作逐渐向室内转移,逐步优化和升级了工作流程,使得测绘方案的制定以及方案具体实施更加便捷,能够明显减少地籍测绘工作受天气气候的影响。

2.2应用范围更广,数据精准度更高

无人机航测技术的高精准度程度比卫星成像高出了一倍。卫星成像目前很难展现更大影像图,但航空拍摄可以根据需要的成像比例直接调整航摄比例,也就意味着航摄可以实现想要的比例成像图。在地形复杂、幅员辽阔的农村地区应用范围更广,数据摄取更精准。

2.3便于小数据的整理和发布

在利用无人机进行高精度倾斜摄影测量的过程中,另一大优势是可以方便一些小数据的整理和发布。如果采用人工现场测量,人们只关注一些大数据,而很少有人注意到矿山周围的地理条件、山的高度等小数据。在制定方案的过程中,这些小数据可能不会发布,但是使用无人机高精度斜摄影测量可以方便小数据的整理,在制定方案时可以更偏向。

3无人机摄影测绘技术在土地调查中的应用

3.1获取测绘所需要的影像信息

利用无人机遥感技术为测绘工程测量工作服务时,为保护无人机以及获得精准无误的影像信息,测绘人员在无人机正式进入区域范围之前,必须要做好调研工作,对区域环境状况进行基本了解,并且综合分析。在多种参数信息的基础上为无人机规划出一条科学合理的飞行路线,然后通过无人机试飞的方式来确定设备平台的位置。无人机在实际的飞行过程中,会不可避免地与预设路线有微微出入或者说有一定偏差,所以在无人机工作过程中,它不仅要获取测量的数据信息,同时还要在测量的区域内拍摄,将区域内的真实情况以图片的方式清晰记录并保存下来,目的是后期工作中对图片进行处理得到三维影像后,来验证获得的测量结果信息的精确程度,也为后期的数据分析结果提供了可靠证明。同时可以判断拍摄得到最终想要的效果,也帮助空中三角测量技术进行进一步的补充和修改,推动其广泛应用。

3.2信息处理的应用

应用无人机遥感技术能够收集、处理地理信息。在传统工程测量中,信息处理对人工操作的依赖度较高,准确性与实用性有限。在现代信息技术支持下,相应提升了信息处理要求,人工操作已经无法满足应用的需求。因此,无人机遥感技术得到了广泛推广与应用。相较于人工操作,无人机遥感技术的作业速度更快,测量结果的准确性更高。在工程测量中,无人机遥感技术地应用使得测量结果具备较高的实用性与精确性。在能源行业发展过程中,矿产测量项目增多,尤其是煤炭资源勘测,通过无入机遥感技术,可以确保资源勘测的效率与准确性。在工程开采作业中,企业注重开采广度与深度,借助无人机遥感技术对工程数据进行处理,提升数据信息处理的效率,也保护了生态环境。

3.3在突发事件中的灵活应用

无人机遥感技术的应用极为灵活,彰显出极强的时效性,可以在第一时间获取到一些突发事件的关键信息和重要数据,通过拍摄视频图像,协助制定解决方案,无人机遥感技术会将相关数据进行实时传递与共享,特别是在重大自然灾害发生时,可以为灾区救援与后续的重建等工作带来有力的技术支持。例如,地震发生期间,工作人员需要收集震地的地面信息,而普通的遥感技术无法在第一时间掌握所需的信息,可能耽误救援时间,而使用无人机能够传送指定区域的地面情况,同时可进行实时监控。

结语

现阶段,我国无人机测绘技术在地形测量方面得到了广泛应用,已经成为测绘领域的先进测量手段之一。但整体而言,我国无人机测绘技术仍存在一定问题,如无人机航测影像的清晰度普遍较低等。除此之外,无人机航测过程中,需要应用可视模型对影像和测量信息进行处理和分析。

参考文献

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