测绘工程中无人机摄影测量技术应用分析
摘要: 在项目实施之前,搞好测绘工作是非常重要的。在当今社会稳定发展的大环境中,各种各样的积极因素都对我们的国家实力产生了巨大的影响,同时,随着越来越多的产业的不断发展,也给我们带来了空前的挑战与机会。在测绘项目施工过程中,地形测绘显得尤其重要,大部分工作过程中,工作人员均需借助无人机摄影测量技术,以获得更加准确、更加完整的信息。相对于其它技术而言,无人机测绘具有更突出的优点,不仅可以整体提高数据的精度,而且具有很强的实用性。与传统的测量方法比较,本方法耗时较少,能为测绘工作的进行提供精确的资料。鉴于此,本项目拟以无人机航拍为切入点,对其应用于地形图制图中的有关问题进行深入研究,以期为我国测绘事业的稳健、全面发展奠定基础。

目前,随着新兴技术的发展,无人机遥感技术越来越多地被运用到了更广泛的领域,比如地质勘测、工程建设等,它可以实现数据采集、信息传输、图像仿真等多种功能,它具有多个优点,能够在某种程度上代替手工操作,降低人力成本,提升工作效率,为今后各个领域以及建设工程领域的技术创新提供服务。

1无人机倾斜摄影应用优势

1.1具备较强的环境适应能力

与前期工作中所使用的航空测量仪器比较,其技术上的优越性更加明显。首先,这种装置的操作空间很小,方便了工作人员的单独作业,不需要专门的机场来管理升降,只需保证飞行区的地面平坦就可以了。其次,本装置能够有效地适应多种恶劣天气,对环境、温度的需求很小,采用这种技术,可以进行大范围的数据收集,因此,在工作过程中,工作人员还可以在平台的协助下,对无人机的测量数据进行实时监控,并根据不同的测量方案和需求,调整航线等。

1.2无人机遥感技术具有低投入、高回报的优势

相对于传统的工程测绘方式,无人机遥感技术的应用,不仅可以提高工程监控的效率,而且具有较小的投资成本,在工程施工中,利用无人机遥感与 GPS技术相结合,可以保证施工过程中的数据准确性。另外,无人机遥感可以在某种程度上代替传统的施工方法,节省施工工期,保证施工安全。

1.3图像清晰精度高

与传统的测绘方法不同,无人机倾斜摄影是由多台摄像机分别拍摄的,它与我国的北斗导航系统相结合,具有良好的成像效果和精确的定位精度,能够建立高精度的测量模型,非常适用于城市和其他人口稠密地区的地形测量。

2 测绘工程中无人机摄影测量技术应用分析

2.1辅助进场策划

在工程进场之前,要做细致的勘察工作,按照场地的具体情况确定建设计划、施工次序,安排好重大的临近建筑设施。通过对已完成的施工成果进行查询,并将其坐标记录在图纸上,从而方便了现场测绘工作,从而实现了大规模的建设项目的合理、高效。工程中的大型钢筋加工场、临时便道、建筑生活区等受到场地空间限制,在场地位置和场地规划上,采用图像数据进行更直观的布局,减小了施工过程中的互相干扰和二次改建。

2.2 选择合适的像控点

在应用无人机进行测绘作业时,控制点的设置是否科学合理,直接关系到整个影像的质量。为了保证无人侦察机在执行任务后,能够获得比较清晰的影像,需要根据相关的计算规则,合理地选取影像控制点。在选取影像控制点时,要尽可能地将影像控制点设定在接近飞行路线的外围,并与两侧保持适当的距离。根据目前国内无人机航测技术的实践,目前采用的最常用的方法是四角法、八点法。此外,在选取影像控制点时,也要尽可能地选取地势较平缓的地区,而且在布设控点时,要兼顾资料传输的精度与稳定性,最大限度地确保无人机在完成相关影像采集后,能够更好地完成资料的传输。另外,无人机拍摄工作的目的,就是为了让测绘人员得到更精确的资料,因此,在使用无人机的时候,一定要对重要的控制区域进行设定,以保证在测绘区域内,能够得到精确的各个控制点的数据。

2.3 航线设计

在整个测绘任务中,最关键的是航路的确定。无人机不能乱飞,必须根据具体情况,进行精确的计算,才能找到最适合自己的路线。在确定航路时,应根据测量的重点和测量的目的,对航路进行详尽的规划。在规划航路时,要选择最清晰、最快捷、最精确的路径,并尽量避开一些不利的地形如瀑布、洞穴等,尽量减少对无人机造成的破坏。另外,还要对无人机的高度进行控制,采用合适的拍摄角度,才能保证获得更高的分辨率。在确定航路结点时,必须以整个航路为中心,以网络的形式进行合理的布局。若没有合理、科学的航路规划,就不能保证无人机的高效运行。

2.4 影像数据采集

无人机测绘工作的各个阶段都有其自身的特点,其中图像数据的获取是不可忽略的,在获取时应掌握合理的获取方法,而不是随心所欲。一般来说,采集工作都是根据计划好的路线进行,但要防止在采集期间发生疏漏,就必须对地表进行细致的观测,对无人机的飞行状况进行有效的判定,保证图像的获取具有较高的稳定性,而不会导致数据的遗失。此外,在地面作业的协助下,也能防止无人驾驶飞机偏离航向,推动测绘工作向更高层次发展。在飞行前,需要对拍摄到的照片进行详细的检查,确定没有问题,确保摄像机能够正常拍摄,并且将记忆卡中的图像数据保存起来,在拍摄过程中的每一个细节,都要用科学的方式来调节。

2.5纹理映射

在建立了真实场景的3D模型之后,还需要对该系统产生的影像进行纹理的提取,由于光线、云层等因素的影响,该方法的应用必须对其进行光匀色,使其在3D成像过程中保持稳定。在进行纹理映射时,必须对模型进行分块。在此基础上,本项目以测区3D建模为研究对象,首先,通过空间三和图像的稠密匹配,构建三角形 TIN;然后,利用3D TIN构建白色模板,并通过该模板自动生成相应的白色模板,最后生成3D场景。

结束语

目前,测绘工程的发展,正向着预定的目标前进,运用各种测量技术,必须对测量的标准化进行全面的控制,并在技术执行的过程中,对其进行全方位的优化,并掌握其机理特征。在技术操作过程中,要将当前的操作规程清楚,杜绝违反规定的情况发生,因为无人机设备是一种非常特殊的装备,而且它的价格也非常的高,如果发生违反规定的情况,将会给以后的测绘工作带来很大的损失。无人机摄影测量技术的创新,也需要在平台的搭建上继续下功夫,建立个性化的测量平台,实现技术的每一个功能,以全新的方式进行优化,不断降低技术的使用难度,促进今后的工作取得新的突破。

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