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无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用

郝丽娟

内蒙古瑞鹏测绘有限公司,内蒙古呼和浩特市,010000

摘要: 基于城市地形图测绘中无人机航空摄影技术以及DEM、DOM处理技术,采用不同航测方式和控制点布设方式对城市进行测绘。研究结果显示,采用空中加密技术并做好外业调绘能保证平面、高程、接边的精准性,利用数字化地形图编辑成图,能够保证数据真实,做好质量控制。
关键词: 无人机航空摄影测量;地形图测绘;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157409
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前言

航拍技术用在测绘的各个领域,在中国被广泛应用,特别是在矿山开采、建筑、修路、军事等领域。而无人机航拍则是航拍技术中的一匹黑马,它的技术非常优秀,得到了非常优秀的成果。凭借其体积小,耗费小,适合低空飞行等优点,使用效率非常好。在地理信息系统中,无人机航拍的成绩非常优异,也让航空摄影技术有了新的高度和新的发展,让中国的测绘技术发展迅速。

1无人机航空摄影测量

进行无人机航空摄影测量前,要根据拍摄需求选择适合的无人机类型,并做好数据收集,调试好无人机后再根据测绘条件规划航线,以最大限度地降低测量影像。在航线设计阶段,需要先进行现场核查,确保无人机调试结果满足现场条件后,再选择合适且精简的线路以降低消耗成本,然后投入摄影过程。根据像控点分布进行数据处理,最后利用DEM、DOM技术处理图像,获取结果。无人机航测对降落条件没有硬性要求,起降方便,飞行范围广,获取的影像分辨率高,能够随时供人参考。综合来看,无人机航空摄影测量具有快速性、安全性、时效性等优势。

2无人机航空摄影测量在地形图测绘中的现状

无人机航空摄影测量相比传统的地形图测绘来说,是一种较新的技术,所以发展前景很大,有较大的潜力。随着数字城镇化对地形图测绘的要求,对航空摄影测量有了较高的要求,所以也带来了无人机摄影测量的发展。无人机的诸多优势,它的使用范围非常广泛,形式也非常多;无人机测绘启动快,可以得到很高的测量精度,因此发展方向也越来越多,不但使用在工程测量中,在其他各个领域都有发展。中国的城市化进度越来越快,各大城市都在进行水利布局和城市规划,这就需要仔细研究实地的地貌,也就要求更高精度的地形图,这就需要航拍技术的精度非常高,而无人机正可以实现这一功能,如果将无人机航空技术和数字测绘结合,就可以降低传统航拍的后期处理工期,测绘结果也得到了改善。

无人机航拍技术,可以获得很多信息,随着信息的积累,就可以实现多种需要。无人机航测技术的费用很低、灵活性也很强、运行方式也不复杂。因此,在中国的各个测量领域都有使用。在城市建设中,在各个构筑物的建设中,要求施工阶段有较高的质量,所以无人机航拍也可以保质保量地完成施工的测量。

3地形图测绘期间无人机航空摄影测量技术的应用研究

3.1无人机像控点布设

无人机航拍的精度常常受航拍点布设方式的影响,因此,在实际应用过程中,必须加强对航拍点的合理布设。在进行无人机航摄时,要遵循如下几个原则:一是要把像点布置在地面上容易辨认的地方,例如十字路口交叉、斑马线等。但有些路标并没有被用来安放,例如,没有固定标记物或者没有检测价值的标记物。二是对影像控点的设置,应尽量设置在高差不大的地方,不宜在坡度有较大变化的地方设置。三是在选择像控点时,应尽量避开周边信号的干扰,尤其要避开高压输电线路,以减少对后续工作的不利影响。

3.2加强对空中三角测量技术的应用

在正式开展测绘工作之前,工作人员还需要对具体的测绘需求进行分析,在完成了目标地区的信息收集之后,还需要对空间环境和测量环境进行全方位的调查。同时,专家还应根据测绘需求,建立一套合理的无人飞行器的飞行航路,使空三工作得以顺利进行。在运用空三技术时,科技人员也要强化空中加密技术的运用,按照测量需求,对空地位置进行加密,提高相机的特异性,在测量过程中,若遇到一些特别的地形,也要精确地控制高程差,避免影响后续工作的质量和效果。另外,在平台的定位上,还需要进行空三加密,在适当运用三角网的同时,要对其边界进行合理的规划。由于没有专门的摄像机设备来支持,所以在技术操作过程中,技术人员也要根据实际情况来进行操作,为了防止在数据测量过程中产生错误,还需要强化专业处理软件的应用,提高测量工作的准确性。

3.3加强对联测像片控制点的关注

无人机航测技术用于地形图的制图,需要借助联测影像控制点,即在完成了对摄影测量控制点的加密之后,根据所获得的地理信息来进行测绘。从一定意义上来说,影像的精度会被影像控制点所影响,因此,在具体的制图工作中,工作人员也必须严格地根据实际情况来确定像片控制点的位置。在这段时间里,工作人员必须把控制点的误差保持在一个合理的范围之内,从而减少其它在使用过程中发生的问题。在技术作业中,在精确控制基准线的同时,还要结合测绘比例尺特征,对基准控制点进行预测分析,根据全国基本控制点的不同需求,进行GPS技术的应用与数据测量,从而实现在水平与竖向交会处的基线控制。然而,这种方法更适用于平坦的土地,并且在使用GPS技术进行像片控制点的时候,工作人员必须对设备进行有效的检测,以减少工作人员的工作量。

3.4加强对数字线划图技术的应用

在运用数字线绘图技术的过程中,工作人员也要借助全数码摄影测量工作站的协助,进行绘图分析,并借助软件技术来实现测量结果的格式调整。为了确保测绘工作的高效进行,工作人员应在工作过程中严格遵循数据模型,对工作方向进行调整,尤其要关注的是,数据结果可能会受人为干扰,因此,在工作和技术操作过程中,要尽量提高影像数据的精度,防止人为造成的不利影响。换句话说,只有充分利用测绘工作者的专业能力,在保证数据精度的前提下,不断完善已有工作中存在的问题,为测绘工作提供更精确、更完备的信息数据支撑。

3.5DOM工艺技术的应用

所谓DOM技术,是指对照片或数据信息进行二次加工,在实时的测量数据获取过程中,可以对偏差数据进行校正管理,并根据系统的操作要求,对数据信息进行马赛克处理,从而提高图像信息的总体清晰度和准确性。在测绘工作的实施与运行过程中,为了充分利用DOM的技术优势,无人机还需要对影像信息和数据进行及时的整理研究,以保证在测绘过程中获得更多、更高价值的数据信息。

3.6误差纠正技术

在地形图制图中,不可避免地会产生一些误差,而用有关的方法来修正这些误差是十分重要的。在自动采集数据的过程中,相机镜头内的光会发生折射、反射,从而产生一些误差。在资料处理方面,可以利用射线在传输时的路径改变特征来处理资料,以达到校正资料的目标。错误修正技术是通过建立一种数学模型,把公共数据错误纳入模型中,并针对这些错误特征选取相应的处理方式,保证了错误的准确性。除此之外,它还配备有一套校正误差的功能,比如当无人机飞行到某一高度时,由于大气中有水分,会使光线发生折射、散射、反射等现象,当系统收到这些光线信息后,可以依据这些光线的变化特征来修正数据,以保证测量数据的准确性。

结束语

航拍技术用在测绘的各个领域,在中国被广泛应用,特别是在矿山开采、建筑、修路、军事等领域。而无人机航拍则是航拍技术中的一匹黑马,它的技术非常优秀,得到了非常优秀的成果。凭借其体积小,耗费小,适合低空飞行等优点,使用效率非常好。在地理信息系统中,无人机航拍的成绩非常优异,也让航空摄影技术有了新的高度和新的发展,让中国的测绘技术发展迅速。

参考文献:

[1]陈震洋.无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用研究[J].建材发展导向,2023,21(20):17-20.

[2]王剑茹.无人机航测产品精度检查系统设计[J].中国科技信息,2023(20):66-68.