期刊VIP學術指導 符合學術規范和道德
保障品質 保證專業,沒有后顧之憂
摘 要:隨著現代社會科技的快速發展和各行各業的不斷進步,人們對地形測繪工作的質量及其工作效率提出了更高的要求。傳統的航空測量方式早已難以有效滿足現階段快速發展的市場需求。在此背景下,無人機航空測量技術憑借其面積小、比例大、像素清晰和性價比較高等獨特鮮明的優勢在地形測繪行業取得了更為廣泛的應用。因此,關于無人機航空測量在地形測繪行業應用的相關理論探討和現實案例分析有著不容忽視的重要理論意義和現實價值。
關鍵詞:無人機;航空測量;地形測繪
引言
隨著航空測量技術的進一步發展及其能力水平的不斷提升,航空攝影技術在軍事領域、礦山開采等行業得到了廣泛的應用,為發展區域經濟和保障社會民生等作出了重要貢獻。近年來,隨著航空測量技術的進一步完善,無人機航空測量技術在地形測繪行業中的應用愈加成熟廣泛。在此背景下,本文從無人機航空測量技術的相關理論知識出發,在探究無人機航空測量在地形測繪行業應用的優勢的前提下,針對性地分析了相關案例,旨在為提升我國無人機航空測量應用能力帶來更多的思考和啟迪。
1 無人機航空測量技術概述
無人機航空測量技術是近年來發展的新型地形圖測繪重要技術手段之一,該技術主要以無人機作為重要飛行平臺,利用高分辨率的數碼相機等先進設備作為傳感器,充分借助3S技術在實際測繪過程中收集相關數據信息,并開展地形測繪工作,是涉及遙感技術、地理信息系統和全球定位系統三大重要內容的新型地形圖測繪方式。圖1即為無人機航空測量技術系統結構示意圖。和傳統的地形圖測繪技術相比,無人機航空測量技術在其實際應用過程中不僅具有成本較低、靈活敏捷度較高和結構較為簡單等眾多優勢,具有精確度較高、作業效率較高等鮮明特征,為最大程度上滿足現代地形測繪相關要求打下了堅實的基礎。
2 無人機航空測量在地形測繪中的優勢
2.1 響應能力強
眾所周知,在無人機航空測量技術的實際應用過程中,由于無人機機械設備大多處于低空飛行的良好狀態,因此不會受到不良天氣狀況和大氣環境的消極影響,能在極大程度上精確快捷地采集到所需測量數據,并增強對所需測量數據的響應能力。與此同時,無人機航空測量技術可進一步借助當地局域網和計算機系統對所得到的數據信息資料進行實時有效的傳輸,借此方式快速有效地幫助地形圖測繪人員獲取航空拍攝相關數據信息和測量數據,進而快速繪制所需地形圖。
2.2 數據獲取及時
通常情況下,無人機航空測量技術和數碼相機相匹配,不僅擁有對飛行條件要求較低和對地形條件要求較低等獨特優勢,更能在極大程度上快速獲取詳細的地表影像資料。因此,無人機航空測量技術所采集的數據信息準確度和精準度較高、科學性較強,其數據傳輸運行的速度較快,可進一步借助數字化圖像將所采集到的相關數據信息轉化為三維可視化攝影圖像,方便地形圖測繪工作人員利用相關的數據圖像資料進行可視化操作,進而為地形圖的勘察繪制和實際應用奠定堅實的基礎。此外,無人機航空測量技術還可進一步與衛星遙感技術和航空攝像測量技術等聯合使用,為提升地形測繪數據結果的準確性和科學性做鋪墊。
2.3 機動靈活性
一方面,無人機航空測量技術在其系統內部安裝了精度較高的數碼相機設備,該設備能夠采取傾斜拍攝或垂直拍攝等多樣化的拍攝方式。因此,哪怕沒有專業的較為平整的起降區域,無人機航空測量技術仍舊可以正常地開展實際拍攝工作,為地形測繪提供科學準確的數據信息。另一方面,和傳統的航空測量技術相比,無人機航空測量技術可依照實際拍攝需求事先對無人機設置相應的飛行航線,采用全線自動飛行的模式使無人機設備能夠在不良運行狀況下保持較高的拍攝精度和準確度。此外,無人機航空測量技術還可根據實際情況一次性地設置多個測量位置,在完成地面測量數據信息的采集和整理后借助計算機網絡系統進行實時傳輸,借此方式大幅度提升地形測繪工作人員的實際工作質量和工作效率。
3 無人機航空測量在地形測繪中的應用案例
本文所分析案例主要是三個有人的島嶼及其附屬島嶼1:500的基礎地形圖測繪項目,該項目測繪面積總達6.27平方千米,其中陸地面積為4.5平方千米,地形以島嶼和礁石為主。由于該島嶼及其附近島礁地形地貌較為復雜和特殊,因此,采用常規測繪測量技術方式不僅具有較大的難度,作業效率較低,更會使實際測繪工作人員危險系數大幅度增加,而無人機航空測量技術具有機動性較強、靈活性較高、作業效率較高等獨特性質,恰恰適用于該類島嶼的地形圖測繪。因此,本項目采用了無人機航空測量技術對島嶼及其附屬島礁進行了航空拍攝,并在此基礎上進行基礎地形圖測繪。
項目工作人員在選定相應的無人機航空拍攝設備及軟件的基礎上,根據航空測量技術的實際特點和該島嶼及其附屬島礁的實際地形特征進行了一定的分析探討,并在此基礎上制定了如圖2所示的航空拍攝作業流程示意圖。在此基礎上,項目工作人員開展了航空測量數據的采集、航空測量控制點的設置、空三軟件加密處理影像資料、立體測圖模式調節、外業調繪及成果整合等眾多重要工作。就航空測量數據采集收集而言,本項目選用了垂直起降固定翼的無人機搭載相應的飛思相機,并在設置航空高度、基線長度、航線間距、航向重疊度等重要參數指標的基礎上,根據海島及其附屬島礁實際天文情況確定了航空拍攝時間,并在此過程中考慮到海面反射較大和相片容易過曝問題對其內業進行了批量調色輸出。就航空測量控制點設置而言,項目工作人員根據實際的航拍范圍和地形情況進行了144個測量控制點布設,實際測量控制點高達121個,極大程度上確保了本項目的像控精度、科學性和準確性。在此過程中,項目工作人員充分考慮到了海島海礁影像包含大面積水域對實際航空拍攝影像數據信息匹配精度造成的不良影響,為進一步保證后期空三軟件處理精度而適當加強了對沿海島岸線的測量控制點布置,更嚴格根據海島形狀在島內進行了位置選擇,在避開危險地理環境的同時減少了多路徑效應。就空三軟件對測量圖像的加密處理問題而言,項目工作人員利用空三軟件在相機和鏡頭幾何模型的基礎上,對實際像控點進行了高精確度的吻合性檢驗和數據信息分析利用,借助舍棄精度較低的五個測量控制點的方式提高了數據信息的準確度。
4 結束語
總之,現代經濟社會的快速發展使得無人機航空測量技術在地形圖測繪和其他測繪行業中的應用范圍進一步擴大,而無人機航空測量技術機動性較強、靈活性較大、作業效率較高、適用范圍較廣、響應程度較好等獨特優良性質更在極大程度上優化了該技術的實際應用效果。因此,充分認知無人機航空測量技術的相關理論知識,在結合所測量區域實際情況的基礎上合理利用無人機航空測量技術,充分借助測量控制點布設和空三角加密處理等方式,盡可能地提升無人機航空測量技術的整體應用效率必將成為未來社會測繪行業的重要發展趨勢。
參考文獻:
[1]梁運興.無人機航空攝影測量技術在地形測繪中的應用探析[J].傳播創新研究,2018(15):98-99.
[2]段柏文.無人機航空測量在地形測繪中的應用[J].資源信息與工程,2018,33(2):135-136.
[3]段隆輝.無人機航空攝影測量在小區與測繪中的應用研究[J].裝備制造技術,2018(7):140-141.
[4]張義虎.無人機攝影測量技術在數字化地形測量的應用[J].科技創新與應用,2017(05):292.
推薦閱讀:《航空史研究》以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導,全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”,理論聯系實際,開展教育科學研究和學科基礎理論研究。