引言:近几年,先进的智能化和数字化技术有效的应用与工程测量领域,带动了工程测量方式的变革和升级。与传统的测量方式相比,航空摄影测量技术具有精准度较强、效率较高、数据采集快的优势,在地质灾害预测、地形图测绘以及工程测量中,得到了广泛的应用。
1.航空摄影测量技术的原理以及使用优势。
航空摄影测量是指用飞机的航摄仪器对地面连续摄取像片,并通过测绘、控制点测量等步骤,绘制出相应的地形图。航空摄影测量技术就是以此为基础开展的一种技术,技术的原理是利用飞机或其他的飞行器,在其上面装载专门的摄像头对地面进行摄像,从而获得影片,其采取的是航空摄影的方式。
航空摄影测量技术在应用过程中,能够充分的发挥先进信息技术的优势,以高空作业为基本的测量平台,通过机载实现设备的远程遥控,在无人机工作时,也能够有效的发挥先进机器设备的优势,利用红外线扫描仪器等设备,辅助光学摄像机,提高信息获取的准确性,并保障信息获取的完整性和合理性。在数据采集完成后,也能够利用专业的计算机软件,利用各种测绘工具,进行数据分析,满足不同工程的测量需求,提供准确的数据信息。
航空摄影测量技术,在使用过程中具有明显的使用优势。首先,能够减少传统人力测量的投入成本,减少了设备运输以及操作成本,降低了外业人员的劳动强度,也有效的保护了工程测量人员的生命安全,具有较高的精准度。其次,航空摄影测量技术,能够采用先进的科学技术,提高了数据采集的精准度,也能够避免外界因素的干扰,具有较强的灵活性和机动性,能够从整体出发,以高空视角为基础,进行地形数据采集,获得更加真实、准确的工程测量数据,为后续工程方案设计,提供了准确的数据支持。
2.航空摄影技术在工程测量中的作业方法与常见问题
2.1作业方法
航空摄影技术是一种通过搭载在飞行器上的专业相机获取地面目标图像的技术。随着无人机技术的快速发展,航空摄影技术在工程测量领域的应用越来越广泛。它具有高效率、高精度、大范围覆盖等特点,能够为各类工程项目提供重要的基础数据。在工程测量中,航空摄影技术的主要作业方法包括航线规划、飞行拍摄、图像获取与处理、数据解析与建模等步骤。首先,根据工程需求确定航线规划,确保拍摄区域全覆盖。然后,通过飞行器搭载相机进行拍摄,获取地面目标的高清图像。接下来,对获取的图像进行预处理,包括去噪、增强对比度等操作,以提高图像质量。最后,通过专业的软件对数据进行解析,建立三维模型,为工程项目提供数据支持。
2.2常见问题
尽管航空摄影技术在工程测量中具有诸多优势,但在实际应用过程中仍会遇到一些问题。这些问题主要包括图像质量不佳、大气条件变化影响以及误差来源与校正等。首先,图像质量不佳问题。可能的原因包括相机性能不足、拍摄参数设置不当、飞行器抖动等。为了解决这些问题,可以选用性能更优秀的相机和镜头,优化拍摄参数,以及提高飞行器的稳定性。其次,容易受到大气条件变化影响。大气条件的变化也会对航空摄影结果产生影响。例如,云层遮挡、雾霾等天气条件会导致图像模糊、对比度降低等问题。为了降低大气条件对摄影结果的影响,可以选择在天气条件较好的时间段进行拍摄,或者采用图像去雾等算法对图像进行后处理。最后,容易出现误差。误差是工程测量中不可避免的问题。航空摄影中的误差来源主要包括相机镜头畸变、飞行器定位误差、图像解析误差等。为了减小误差,需要对相机进行定期校准,确保镜头畸变在可接受范围内。
3.航空摄影技术在工程测量中的应用范围分析
2.1三维模型重建
通过采用科学的航空摄影测量技术,能够在工程测量中,获取工程建设的地形图像和数据信息,并利用专业的三维模型软件,进行图像处理,构建精准的三维数据模型,直观化、立体化的准确反映工程建设区域内的地形地貌特征[1],展现周围的水文条件、社会群众居住情况、植被情况等,对于后续工程施工部署、地形规划以及工程施工方案设计,提供了准确的数据支持,具有十分明显的应用优势。
2.2高精度地面信息获取
在采用航空摄影技术时,能够从整体出发,获得工程地质区域内的整体的地形图像,提高了数据采集的精准度,也能够通过该方法获得更加高精度的断面信息,用于工程测量的信息修正和信息重建,有效的提高了地形测量数据的精准度,在后续根据不同地区的地质条件,制定对应的施工方案,保障了工程施工的质量,防止出现施工方案与实际地理环境不符的现象。
2.3地形变化检测
在工程测量过程中,受当地地形条件和气候条件影响,可能会导致该地区的地质结构出现一定变化,出现了环境污染问题。积极采用航空摄影测量技术,能够从整体出发,通过常规化的地形检测方法,辅助无人机摄影测量技术,对历史数据以及目前的工程数据进行对比分析,及时的了解工程施工区域内的地形变化情况,并进行数据采集和数据预测,为后续现场巡查以及施工方案调整,提供了有效的数据支持。其次,通过采用航空摄影技术,也能够有效的获得精准的、实时的、动态的施工信息,让管理者能够在制定工程测量和工程施工方案时,准确的做出科学的判定,提高了工程施工方案制定的科学性和及时性,避免在后续正式施工时,出现较为严重问题。
2.4相控点测量及空三加密
在开展工程测量工作时,会有效的获得工程测量的精准数据,获得准确的图像信息,也需要在数据采集的过程中,通过采用先进的计算机设备,完成相控点数据的采集和相控点位布设工作,要及时的对工程测量数据信息进行测算,明确工程测量的具体范围,并采用应用性较强的GPS定位系统,提高无人机测绘技术应用的准确度,提高后续坐标参数转换的精准性,保障工程测量数据的科学性和准确性。其次,空三加密就是在无人机摄影测量技术应用过程中,通过少量的控制点,对高程数值以及平面坐标进行有效计算,通过三次加密[2],对工程测量的图像数据信息进行校正,能够保障图像信息收集的准确性和科学性,其次,在控制自由网平差工作时,也能够通过该方法,进行出差的精度分析,有效的控制摄影技术测量的数据,控制数据误差,为后续工程测量工作,提供了有效的数据支持,更好的满足工程测量对数据高精度的要求,提高无人机摄影测量技术的应用优势。
5.航空摄影技术在工程测量中的应用流程分析
在采用航空摄影测量技术时,也需要明确工程测绘工作的具体数据需求,明确测量计划,要根据工程测量的具体要求,开展地面控制点的布设工作,要对工程测量区域进行准确的定位校正,根据测量需求进行点位布设,并采用合适的方法,准确的明确布设点的地理坐标,在后续进行数据分析时,就能够根据点位的坐标,进行数据精度计算,提高了数据采集的精准性。其次,要设计飞行航线,要在摄影应用过程中考虑摄影无人机飞行的高度、相机的角度、无人机飞行的速度,并保障摄影数据采集的真实性和有效性。在制定飞行计划时,也要明确航线规划,要明确工程测量的整体区域,并考虑该地区地质条件、地形条件等影响因素,切实地通过科学、合理的航线规划,提高无人机飞行的准确度,更好的从高空作业出发,获得目标区域,工程测量的详细数据信息,提高航空摄影数据采集的精准度。
结论:综上所述,航空摄影技术具有明显的使用优势,能够克服传统测量技术在人力、时间、成本上的束缚,切实地提高测绘数据的精准度,满足工程测量的数据需求。因此,我国要不断加强资金和人才的投入,积极优化航空摄影技术,明确航空摄影技术的应用流程,切实地根据工程测量需求,开展航空摄影测量工作,提高工程测量工作的优越性。
参考文献:
[1]周维,梁晨葵.无人机航空摄影测量技术在矿山测量中的应用及优化[J].世界有色金属,2022.(01):139-141.
[2]罗丽娟.无人机倾斜摄影技术在水利工程测量中的应用研究[J].水上安全,2023,(12):10-12.
作者简介:王忠康(1993-09-11),男,专科,助理工程师,从事测绘工程工作。