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无人机航测及地理信息技术在地形测绘方面的应用

发布时间:

2021/09/15 00:00

近些年,无人机航测伴随着无人机技术以及数码照相机技术的发展而迅速发展,是不可或缺的自然地理数据采集方式,具备劳动成本低、工作效率高、检测精度高特性,极大地提高了地形测绘的精确性及稳定性。文中从无人机航测及地理信息技术的特征进入,联系实际论述了它在地形测绘行业层面的应用,以求对无人机航测提供借鉴,共同推进测绘行业健康与可持续发展观。

地形测绘应该是精确测量区域内的地貌、土地类型等位置关系在水准表层的投射和标高进行检测,并按一定的标识和标记,以特定占比制作成地图的一个过程,其成效广泛用于建设工程施工、地质勘查、煤矿开采、城市规划建设、商业用地分析与国防等各个行业。地形测绘发展趋势前期,关键应用测绘仪等方面进行人力定位测量并绘制图件,伴随着地理信息系统、卫星导航系统技术以及电子信息技术的飞速发展,地形测绘逐渐利用通讯卫星及L波段测绘系统软件进行,此后无人机航测技术性应时而生并稳步发展,逐步形成目前最常见的地形测绘技术性。利用无人机航测技术性,能迅速、、地获得精确测量区域内的地理信息数据,极大地提高了地形测绘的效率和效果。

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无人机航测及地理信息技术

1 地理信息技术

地理信息技术它集大数据技术、卫星导航系统、遥感技术系统软件于一体的室内空间信息管理系统。在其中,大数据技术是依靠计算机适用,对精确测量区域内的地理信息数据开展收集、管理方法、计算、剖析、表明和描绘的技术架构;卫星导航系统是利用GNSS(Global Navigation Satellite System, 全世界导航卫星系统软件)通讯卫星融合通讯技术,选用间距交易会基本原理达到目标座标、标高的明确的专业技术;地理信息系统则以航天工程机器设备、摄影水平为载体,利用其采用的遥感器搜集精确测量区域内的地理信息数据,从而获得遥感图像的专业技术。之上技术性密切配合、紧密联系,可广泛用于地形测绘行业,降低测绘野外工作时长,减少测绘难度系数,提升地形测绘效率和精密度。

2 无人机航测技术性

无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)航测是航空摄影测量的一种,主要是为低空飞行遥感技术行业,产业成长归功于无人机技术以及数码照相机科技的迅速发展,航测无人机可以分为固定翼无人机(如图1)、旋翼飞机无人机和复合型翼无人机,一般由四轴飞行器和控制器(如图2)构成,具备成本费用低、精确度高、迅速、灵活机动、适应性强等优点。在其中,固定翼无人机靠机电设备所产生的推动力经整体机身固定不动飞机翼造成推力,工作时必须以较闪电般的速度维持飞行姿态,其主要缺点没法在半空中随时随地悬浮,其特点造成工作时无人机距测绘总体目标很远,获得的遥感图像屏幕分辨率比较低;旋翼飞机无人机是对其旋翼飞机相对性整体机身转动而引起的推力维持航行,三个旋翼飞机以上无人机称多旋翼无人机,可以从空中悬浮,近距离拍摄测绘总体目标,拍照获得的遥感图像分辨率高,其主要缺点工作时间及速率较固定翼无人机低;复合型翼无人机又被称为垂直起落固定翼无人机,其机电设备既包括固定翼还包含旋翼飞机,集二者的优势于一体,与此同时克服了固定翼无人机起落困难的问题。无人机航测在一个小范围之内测绘高效率更有优势,广泛用于地形测绘、建设工程施工、土壤资源调研、地质灾害应急解决、城市数字化基本建设、新农村建设及城镇化建设等多个方面。

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无人机航测科技的特性

1 无人机航测劳动成本低

传统人力测量技术关键利用通讯卫星测绘,就相同的精确测量地区来讲,其需要工作人员、地形测绘花费大约为无人机航测的10倍以上,施工期乃是无人机航测的2倍以上。而无人机航测机器设备一经购置,其使用期限很长,维护保养成本低,测绘工作需要人工少、工作效率高,可以有效地节约郊外精确测量时长,从多方面来说,边际效益较人力测绘都有明显优点。因为无人机航测作业周期时间短、测绘成本低,可极大地提高有关企业核心竞争能力,有利于公司扩张订单量,得到较好的经济收益。

2 无人机航测迅速

选用无人机航测开展地形测绘时,工作人员可按照精确测量地区具体情况设置无人机飞行路线,提升各类设定,有效操纵无人机,使无人机在状况下竖直或歪斜收集精确测量区域内的地理信息数据,生产作业时间较短,获得影像数据方便快捷,能够及时对精确测量区域内的地理信息数据进行合理的剖析与控制,迅速地进行地形测绘每日任务,尤其是在大比例尺的地形测绘运行中,能极好地进行质量管理,很好地减少测绘专业技术人员强度,提升地形测绘效率。

3 无人机航测操控性强

传统式测绘生产作业时,其高程点需人力及时精确测量,一些地区如地貌奇险、江河水流湍急、湿地公园等场所,人力精确测量无法达到测绘工作要求。这时候无人机的操控性强、反应灵敏、覆盖优点就基本展现了出去,并且其体型小,1人就可以带上运送,生产作业使用方便,对实际操作场所及周边气候环境等上的要求也不是很高,如多旋翼无人机随时可进行起降工作每日任务,并依据当场具体信息内容接受状况,对顾虑的测绘地区立即补测;碰到当场工作状况的确不是很好的状况,无人机也可以灵便中止工作,待当场工作状况合乎作业环境后,持续开展后续地形测绘。

4 无人机航测精确度高

针对人力精确测量中没法抵达的地区,基本测绘工作中常用的测量点间距太大等状况,是影响到最后地产生图精密度的重要因素,无人机航测可忽视绝大部分不好自然环境开展测绘工作,获得精确测量地区地理信息数据。现阶段的无人机航测机器设备均配置精密度非常高的超清影像设备,在测绘运行中能迅速清楚地获得精确测量区域内的地理信息数据,所获得的航空摄影测量分辨率高,而且影象其中包含了座标信息内容即地形测绘所需要的关键信息,为地产生图给予高精密的数据资料。与此同时无人机航测具有高灵活性,可并结合卫星遥感、航空公司测绘数据信息,及时向路面自动控制系统产生互动交流,立即调整有偏差的图像及信息,很好地确保地形测绘数据库的精密度和品质。

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现阶段无人机航测存在的问题

无人机航测技术和地理信息技术融合后赢得了迅速发展,其优势毋庸置疑,同时也存在一定的不够。比如多旋翼无人机整体品质比较小,高处风速会让无人机航测工作造成不良影响,导致其航行不足稳定,造成最后获得的影像数据的画面质量减少;此外无人机机器设备感应器发展趋势仍存在一定的缺点,精密度不高,因此严重影响航测数据库的性;与此同时电子通信技术性也是决定无人机航测测量精度因素之一。为了保证无人机航测数据的真实性和稳定性,也必须科学化地组织航测。

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无人机航测技术的应用地形测绘中的运用

1 像控点布置的应用

利用无人机航测开展地形测绘时,像控点布置至关重要,其布置品质直接影响着测绘品质高低,所以需要科学规范地布置像控点。无人机航测像控点设定可按照精确测量地区匀称布置,各像控点间应该有一定的几何图形抗压强度,设点应符合规范标准的相对密度,尽量选便捷搜索解决位置,如房子角点、人行横道角点、土地类型交接点等,当没有明显土地类型或标志性建筑时,能够人力喷涂等方式标识设点,像控点布置部位应选用清楚易鉴别、固定不动不挪动、整齐无黑影、无外在因素挡住的地区。像控点布置的相对密度应根据测区地貌和测绘精度等级明确,针对地质构造比较复杂的地区,必须适当调整适量像控点。针对像控点的坐标系及标高收集,精密度需保持在5cm之内,一般应用比较多的是RTK(Real-Time Kinematic, 动态精准定位)方法,在这段时间,必须保证RTK接收器与无人机连接点、端口号等一致,以确保读取数据精确靠谱。在后续房间内材料操作时,可以用专业软件导进像控点座标信息内容,对基准点开展刺点,对影像数据当中符合要求得像控点进行相应的调节。

2 空中三角测量的应用

空中三角测量又称为航空摄影数据加密、空三加密,其工作原理是利用已知像控点座标,利用航空摄影图表法求得全部影响外方向原素,规定每一个图模型已知点不低于4个。现阶段广泛使用的自动式处理GodWork空三手机软件,利用获得的影象智能匹配航行方向和旁向得像点,并且对影象依据工程测量基准点开展数据处理方法校正,求取相片其外方向原素,再利用双像或者对像室内空间前方交会法,获得所有数据加密点地面坐标数据。在无人机航测功效时,获得的是好几个单独的影象,其中间靠节点来达到,因而除开无人机航测机器的精密度、座标量检测系统、生产作业工作人员的水准以外,影象间节点的检测精度也在一定程度上取决于地形测绘成效的品质。

3 填补检测的运用

在检测地区具体地形测绘环节中,可能出现无人机航测的盲点,这就需要测绘人员依据测区的具体总体情况,科学规范地布局无人机航道及像控点,确保不可以忽略,保证获得的航测数据完整性,与此同时需及时地向获得的影像数据开展校对,对发生忽略的地区立即进行调整精确测量,与此同时也可采用工程测量调绘的形式,对逐步形成地形材料进行检测剖析,从而减少和偏差,能够更好地确保地形测绘的准确性稳定性。

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结 束 语

伴随着科技进步水准的迅速发展,地形测绘市场在无人机航测行业获得了重要发展,其相较于传统式测绘技术性,具劳动成本低、工作效率高、检测精度高众多特性,极大地提高了测绘的效率和效果,是一种可大力发展运用的新式测绘技术性,为测绘行业身心健康可持续发展观赋予了一个新的魅力。

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