地形图是测绘工程中不可忽视的一部分,是为了保证各项工程顺利开展而采取的现代化测量体系。在当前工程测绘中,无人机测量技术的应用极为广泛,一方面是因为无人机测量技术本身具备机动灵活、测量范围广的特点,另外航空摄影测量技术在应用中有着成本低、精确度高的特点,能够满足各种复杂区域的测量需要。在技术的角度进行分析,航空摄影测量技术的应用是测绘工程的技术革新,是基于计算机技术、通信技术和3S技术基础上形成的现代化综合技术模式。文章结合航空摄影测量技术的内涵和特点,深入阐述了其具体应用情况,旨在为同行工作提供参考。
一、航空摄影测量技术概述
1、航空摄影测量技术的概念
航空摄影测量技术也被广泛的称之为无人机航空摄影测量技术,是基于无人机技术的基础上改进测试而出现的。顾名思义,航空摄影测量是在无人机上装设航摄仪器对地面进行连续拍摄,对地面所有的控制点、测绘点进行汇总和测试的过程,最终完成对区域地形图的绘制。
2、航空摄影测量技术的原理
首先,航空摄影测量技术在应用之中要选择科学的无人机,在无人机使用和测量器件,应该结合测量区域的环境特点,选择出最佳的测量方案,并且科学展开设计和调试。其次,在无人机航空拍摄的时候,要对其进行科学设计,设计出最佳、最科学的拍摄路线和测量方法,避免因为摄影测量路线重复影响到拍摄效果;在确定好摄影线路之后,结合飞行现场情况进行调试,保证无人机的稳定运行。再次,确定好摄影航线之后,根据实际情况获取科学的技术资料和详细信息,然后根据具体的工程实际进行优化和数据处理。最后,利用计算机图像处理技术对采集到的数据进行优化,并且给出测量结果和所需要的数据。
3、航空摄影测量技术的应用优势
首先,时效性较高。航空摄影测量技术在应用的时候与传统策测量方式相比较有着灵活性更加突出的特点,其应用不仅能够在小范围内进行测量和拍摄,而且可以进行大范围拍摄,在具体应用的时候根据工程项目实际展开操作,并且第一时间将测量到的数据传输给用户,有着性价比高、时效性强的特点。
其次,灵活安全。航空摄影测量技术在应用的时候主要是围绕无人机开展的,无人机与传统的飞行设备相比较无需要飞行场地可直接起飞,因此在应用中操作灵活性更加突出,大大提高了利用效率。另外,航空摄影测量技术在应用中因选择无人机进行拍摄,无需要考虑驾驶人员的安全问题,且利用机载系统能够及时观察到地面的状况,是一种操作简单、安全、便捷和灵活的测量系统。
最后,无人机航空摄影测量技术在应用中还存在以下优势。其在应用的时候不受天气变化的影响,对升降低点没有特殊要求,对飞行时间和测量时间没有特殊要求,为此在应用的时候可开展无差别拍摄,无论是山地、平原、河道都能够科学进行拍摄。
二、航空摄影测量技术的实际应用
1、工程概况
伴随着科学技术的飞速发展,无人机技术越来越成熟,其应用中存在成本低、周期短、速度快、安全系数高的优势,因此被广泛的应用在各种地形图测绘工程中。本次地形图测量主要是以某山区测量为例,为二级公路工程,全长96公里,在区域里地势复杂且山地较多,为了保证公路工程施工的科学实施,本次研究中采用了航空摄影测量技术,具体的应用如下。
2无人机航空摄影测量在地形图测绘中的具体应用方法
2.1像片控制点联测
在地形测绘图中,无人机航测的首先应用方法是对像片控制点的联测。像片控制点是指直接为摄影测量的控制点加密或者是因为测图的需要而在实际地理位置上进行设计并且测定的控制点。像片控制点直接影响了无人机航空摄影测量的后续工艺和摄影成像的精度与准确性,因此,要求在实际的地形图测绘中要对像片控制点的数量和位置有一个具体的设定。首先,对于像片控制点来说,实际的误差不能相差过多,这就对无人机的测绘工作有了更高的要求,需要把像片平高的控制点与基础控制点在水平位置中的误差控制在1m之内,而像片高程控制点的误差在平地上不能超过10cm,在山坡上不能超过50cm。
要想完成像片控制点的联测第一要素就是对控制基准的建立有一个正确的把握。对一个测区来说,控制基准的建立十分重要,需要对照具体的测绘比例来对基准的控制点有一个预估,以国家基础控制点为标准,实行不同级别的平面控制,用GPS定位系统进行精准计算,从而在水平和垂直两个方向上找到交汇点,完成控制基准的建立。
2.2像片调绘
像片调绘是在无人机航测的基础上根据不同的要求,对无人机的拍摄成片进行适当的取舍,并且按照特有的符号和形式将地物、地貌标记下来的过程,这些工作被统称为像片调绘。它是一种通过判读知识对像片进行重新的调查和补测的过程,以供专业的工作人员对其进行整修和测绘。像片调绘的主要方法为全野外调绘法,是通过无人机航测的过程在野外进行作业的方法。在调绘之前,要对调绘路线和调绘面积进行具体的设计,从新测定当地的地物和地貌,选择调绘路线要以安全为主,最好选择视野良好的平坦地区进行调绘。
2.3航测的内业工作
在无人机的航测过程中,除了航测外业工作外,还要完成航测内业方面的工作。航测内业包括测图控制点的加密和利用各种光学仪器进行地形图的拍摄。测图控制点的加密在平坦地区会选择三角测量法,三角测量法是指利用地球轨道的直径作为基线,对测量物体与物体之间的距离。三角测量法的原理都通过被测物体的垂直线段垂直与两者之间连线的重点,随着具体的增大,二者形成的角度也就越大,因此被测量到的距离具有较好的准确性。
在丘陵和山地地区采用立体测图仪的测量方法。立体测图仪是指用在摄影测量内业成图的主要仪器,其结构原理是几何的反转,通过投影中形成的射线束,经过立体物体后形成的几何模型。而光学机械仪器则通常是指无人机中的相机,也就是对地形图的拍摄,在拍摄前,需要对相机的像素,焦距等参数进行调整,根据无人机距离地面的高度来进行改变,使像片可以清晰成像,并且要对相机的拍照时间进行设计,使其保证连续的拍摄,避免工作人员在研究过程中出现各种的问题,导致工作不能继续进行。
三、结语
综上所述,无人机航空摄影测量技术以其高效简单、成本低、周期短、精密准确等特点被广泛应用在各种行业领域中,尤其是在地形图测绘中,现阶段的主要技术模式是无人机航测,工作人员需要加大对无人机航测的研究,提高无人机航测在地形图测绘应用中的发展空间。
参考文献
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