无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用
无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用
无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用发布时间:2023-02-21T03:32:29.745Z 来源:《福光技术》2023年2期作者:王东超[导读] 无人机航空摄影测量技术将RTK、GNSS测量技术进行了融合,因其制作成本低、实际测量工作量较小、精准度高以及成图快速等特点,目前已经被广泛地应用在地形测绘中。
连云港市水利规划设计院有限公司江苏省 222000摘要:在科技水平不断提升的同时,地形测绘技术也历经了多次的调整和创新,其中数字化的摄影测量方式在近几年的时间里发展迅速,逐渐收获了广大从业者的喜爱。
无人机航空摄影测量是数字化测量的一种代表形式,其在地形测绘活动中的应用能确保地形测量信息的完整性和准确性,也有助于节约测绘工程成本。
下文将对无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用展开分析。
关键词:无人机航空摄影测量技术;地形测绘;应用1无人机航空摄影测量技术原理无人机航空摄影测量技术将RTK、GNSS测量技术进行了融合,因其制作成本低、实际测量工作量较小、精准度高以及成图快速等特点,目前已经被广泛地应用在地形测绘中。
无人机航测技术主要以UA V无人机航测系统作为载体,并将无人机空中拍摄、无人机遥控遥测、视频监控影像传输等技术进行了集成。
无人机航测技术通过无人机航拍设备、航线设计软件、航拍影像设备、地面站信息处理系统等,来接收高清分辨率以及遥感数字图像。
人们可以通过无人机的高空飞行作业,让无人机搭载专业的数字航测设备来对航空影像进行记录,然后在利用数据处理系统对影像数据进行后期加工,进而制作出符合地形测绘中各种比例尺需求的地图产品。
2无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用2.1无人机测绘的布设像控点技术布设像控点是一项比较复杂的无人机航摄测绘技术其主要包括布设区域网和测量像控点。
其中,布设区域网是以平高点技术为基础,其要求在航线方向上应至少有4条基线的跨度。
对偏远山区等地区进行区域网布设时,基线的数量则应不少于6条,同时还要设置2条以上的旁向跨度基线,以保证测绘的精度。
无人飞机航摄在大比例尺地形图中的应用分析
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无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用 李锐
无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用李锐摘要:当今,我国是科学技术快速发展的新时期,无人机航空摄影测量技术也有了很大的进步。
无人机航空摄影测量技术,包括GPS定位、低空飞行技术、图片处理技术、通信技术,这一测量技术的使用对我国地形图测绘有很大帮助。
目前由于地形地貌的复杂和天气的影响,在部分区域无法有效进行传统测量,无人机航空摄影测量技术能很大程度上解决这类问题。
无人机航空摄影测量技术在使用上也比较简单,成本低,而且成像效果快,使用和发展前景一片光明。
目前无人机航空摄影测量技术在我国有非常广泛的应用和发展,促进了我国航天航空领域的发展。
关键词:无人机航空摄影测量技术;图片处理技术;地貌;航天航空引言在传统的地形测绘中,技术人员是将模拟测量的数据类比到实际的地形测量的工作中,这样做免会引起许多误差。
因为科学技术的成长,地形测绘逐渐有了更加系统、更加科学、更加规范的工作情势而无人机航空拍摄便是其中比较重要的环节,它比传统测绘更加便利、迅捷、安全、精确。
所以,无人机航空拍摄测量这项技术被用在了大多数的地形测绘中,提高了地形测绘的工作效率。
1无人机航空摄影测量的技术原理阐述相比传统测量方式,无人机航空摄影测量是一种全新测量手段。
可以预见,在未来的测量技术发展过程中,无人机航空摄影测量将会成为测量技术发展的重要方向,也是测量技术发展的重要趋势之一。
无人机航空测量不仅仅能够提升地理信息测量的便捷性,同时一定程度上满足了我国建立数字化城市的要求。
无人机航空摄影测量之所以受到测绘市场的青睐,得益于其工作效率高、测量精准性高、应用范围广、地理环境适应性强等特点。
2无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用2.1无人机补测操作在无人机地形测绘中,可以用补测的方式来弥补测量盲区的相关技术需求。
在确定了实际的测量区域范围以及位置以后,能够用多项技术对内部参数进行调整,实现科学的规划布置。
对于无法得出参数的测量盲区而言,采用无人机测绘是最有效的方式。
无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用
无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用摘要:无人机航空摄影测量技术主要包括低空飞行技术和动态GPS定位技术以及通信技术等,提高了地形图测绘的现代化水平。
无人机航空摄影测量技术的操作简单,工作成本较小,可以利用在复杂的地形地貌中。
本文分析了地形图测绘中无人机航空摄影测量技术的作用。
关键词:无人机;航空摄影;测量技术;地形图测绘我国开展城市基础设施建设,促进地方经济发展。
社会建设的保障是土地资源,因此我国需要充分利用土地资源,有效开展社会建设工作。
在城市建设测量中广泛利用无人机航空摄影测量技术,可以提高基础设施测量精确性,可以减少测量工作的成本。
在地形图测绘中利用无人机航空摄影测量技术,可以提高城市现代化建设速度,推动城市建设发展。
1.无人机航空摄影测量技术在地形图测绘中的应用1.1应用DOM工艺技术技术人员应用DOM工艺技术,可以二次加工处理相片和数据,再次裁剪采集的测量数据,及时纠正数据偏差,根据系统工作要求,镶嵌处理测量的数据信息,避免出现图像信息失真问题,提高图片信息的清晰度。
在测量工作中,技术人员利用DOM技术,需要分析整理图像信息,从而在地形图测绘中利用有价值的信息。
此外利用DOM技术还可以有机融合图像信息数据,根据测量数据分析实际地形,同时高效处理数据。
1.2设计航测项目航线在地形图测绘工作中利用无人机航空摄影测量技术,技术人员需要充分分析测绘区域的实际情况,根据调查情况合理划分区域,设计合理的航线图。
在设计航线图的过程中,技术人员需要在设计图中标注飞行高度和航向以及航线数量。
在利用无人机航空摄影测量技术的过程中,技术人员需要加强地面控制。
为了全面覆盖航测区域,技术人员需要合理布设控制点,进一步提高无人机航测精度,在布设阶段需要结合测绘区域特征,科学的布设平高控制点和基线。
此外技术人员需要结合分区影像结合部位布设像控点,同时在矿山范围内均匀的布设检查点。
1.3实施空中三角测量技术在实际测绘之前,工作人员需要明确测绘工作要求,采集目标区域的信息,勘察空域和现场环境之后,技术人员需要设立设计规划无人机飞行航线,再开展空中三角测量。
无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究
无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究发布时间:2021-08-27T11:26:15.810Z 来源:《城镇建设》2021年11期作者:吴清波[导读] 文章以无人机航测技术在大比例尺测绘中的应用为研究对象吴清波中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司云南省昆明市 650051摘要:文章以无人机航测技术在大比例尺测绘中的应用为研究对象,对具体的操作步骤进行了详细的介绍。
并依据某地区1:1000比例尺地形图制作項目,对无人机航测技术在具体施工作业中的运用作了更进一步的论述。
依据施工现场测量平高点对地形图精度开展检测,得到无人机施工作业符合标准规定的结果。
关键词:无人机;航空摄影测量;大比例尺地形图;精度分析1项目概况本案区县及周边地势平坦,高低起伏较少,城区要求精度较高,这是后期规划和正射影像制作的基础。
所以,映射的基本比例是1:1000;基础垂直距离:1 m。
根据测绘精度要求,严格按照1:1000地形图进行测量。
精度要求如下:(1)平面精度地物点与控制点在相邻平面上的位置差和与邻近地物点的距离差比较,如表1所示[1]。
在这类地貌类型中,阴影、森林、隐蔽等独特困难区,可按上述表格标准值放宽50%。
(2)高程精度测量地域内硬化地面的高程点和相邻图根点在高程上的最大误差差不能够超过0.15米。
高程测量地域内别的区域的高程精确度以等高线插补点的高度误差来分析判断。
2航带布设以及航片获取按照南北方大方向布设航线。
为了更好地保证航拍影像能完完全全覆盖测区,而且可以为后边空三加密和数据采集安全作业予以符合标准精度的遥感影像,因而,在测区标准外30%的标准外,摄区的边界线外2条基准线均可无人机航拍。
65%的航向重叠度设计构思,33%~35%的航向重叠度设计构思。
航线布设成功后就可以起航了。
1条航带内,大约60%重叠的两张邻接的遥感影像,这也是1组像对。
在无人机获得影像的环节中,飞机飞行質量对遥感图像获得精度有非常大的影响,因而,在飞机飞行环节中还应遵照下列作业基本原则[3]:(1)测区边界线覆盖范围:航道按基本的方式方法开展铺设,首未航道相平行于摄区边界线,开展铺设在摄区边界线上或边界线外,确保航道在摄区边界线上的实际覆盖范围不少于像幅的15%。
无人机低空摄影测量在地形图测绘中的应用
无人机低空摄影测量在地形图测绘中的应用摘要:新时期社会发展下地形图测绘应用范围逐渐扩大,无人机低空摄影测量在地形图测绘工作中发挥了重要作用。
文章对无人机低空摄影测量的优势、关键技术进行分析,探讨无人机低空摄影测量在地形图测绘中的应用关键字:无人机;低空摄影;地形图;摄影测量引言无人机低空摄影测量是现代地形图测绘的关键载体与重要保障,在提升地形图测绘精度、促进测绘事业发展等方面扮演着不可替代的关键角色。
无人机低空摄影测量以专业化无人机等设备仪器为基本依托,对目标地形区域进行数据信息的分析研究与界定,是掌握地形信息数据的关键技术手段。
1无人机低空摄影测量概述1.1无人机低空航摄系统简介近些年,我国对无人机系统的研发及发展给予了足够的重视。
从行业领域来说,不论是自然灾害的应急事件、海洋环境的调查,还是精准农业等各个领域的研究需要,无人机的均做出重要贡献。
中国测绘学会通过多次低空无人机航测实验,在各种航空摄影测量设备的研制上也取得了重大突破。
经过几年的发展,无人机技术已逐渐成为满足我国社会经济发展、数字城市建设、应急救援、地质灾害、突发事件处置、环境监测、矿井监测、工程设计等多项需求的一项重要技术之一。
无人机航摄系统的快速发展,使其作为卫星遥感和航空遥感的有益补充手段,具有与其他遥感方式相比明显的优势。
作为一种新型的遥感手段,无人机航摄系统经常以无人飞艇、无人固定翼机、无人直升机、无人多旋翼飞行器和无人伞翼机等作为搭载平台。
其中,无人飞艇以其巡航速度慢,飞行平稳,留空时间长的优势在低空巡逻及监视方面表现优异。
直升飞机具有对起降场地要求不苛刻、抗风能力强、续航时间长、可灵活作业以及飞行稳定等特点。
而采用常规布局的固定翼无人机以其高机动性、高荷载性以及气动性能好等优点,能够搭载各种任务设备并且出色完成远距离航拍和巡线等任务。
1.2无人机航空摄影测量在地形图测绘中的发展跟随地理科技产业的开展和应用技术的普遍宣传,城乡建设发展遥遥领先,遥感技术是目前地理信息领域的推广逻辑,从而取得了广大工作人员的认可和关注,无人机遥感航拍科技的出现为测绘领域数据的获取渠道输入了新鲜的血液,卫星遥感的优势毫无疑问,因此无人机航摄得到了国家测绘地理信息局积极推广及宣传。
无人机低空摄影测量在地形图测绘中的应用
无人机低空摄影测量在地形图测绘中的应用发布时间:2021-09-26T05:46:24.228Z 来源:《建筑实践》2021年5月(上)第13期作者: 1. 胡云鹏 2.潘鸿敏[导读] 地形图测绘对于精度的要求较高,无人机技术的普及则为开展低1. 胡云鹏2.潘鸿敏 1.2. 安徽嘉润勘测规划设计有限公司安徽合肥 230601摘要:地形图测绘对于精度的要求较高,无人机技术的普及则为开展低空摄影测量活动提供了技术基础。
本文首先分析了低空摄影测量中的技术和精度控制要点,随后分析低空摄影测量的应用路径和发展趋势。
关键词:无人机;低空摄影;地形图测绘引言:无人机低空摄影测量近年来取得快速发展,也为开展地形图测绘工作提供了有效途径。
鉴于无人机低空摄影测量的价值,有必要探讨这种测量方式的作用要点,随后分析应用方式和前景。
一、低空摄影测量要点 1.低空摄影测量技术(1)外业测量。
在低空摄影外业测量环节中需要注意基础点与像控点,在顺畅测量数据的同时保证数据交互的精准性。
地形图测绘对于精度要求较高,在外业控制测量中充分应用新型测量技术并结合数据精度的要求,体现地形图测绘的价值。
外业控制测量中可以应用像控点的细分技术,有机结合地形图测量中使用的平面、高程等多种控制点,提升低空摄影测量的环境适应能力。
空中三角测量也是外业测量中经常使用的技术,帮助测量部门在现场布设控制点,实现测量标准的统一化效果。
(2)内业测量。
在低空摄影内业测量环节中需要对数据进行预处理,此后完成测量数据的加密效果。
由于形成的测绘数据之间的对应关系并不统一,应当充分考虑到低空摄影测量区域的实际情况。
例如在外业测量环节中完成数据测量任务后,在内业测量环节中对于上述数据进行细化处理;对于测量数据中存在的偏差进行校验控制,保证数据信息的精准性。
2.精度控制(1)影像质量检查。
低空摄影测量的过程并非一帆风顺,测量过程中很多意想不到的因素都会对低空摄影测量质量造成明显影响。
无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用
无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用摘要:随着科技水平的不断提高,人们对地理信息的准确性、时效性的需求也在不断提高。
随着无人机技术和摄影测量技术的发展,在测绘领域中已形成了一套无人机摄影测量系统。
本文对航空无人机摄影测量技术在地形图上的应用进行了探讨。
关键词:无人机;航空摄影测量;地形图;测绘随着科学技术水平的日益提升,人类对地理信息的精确度、及时性的要求也在日益增强。
由于无人机技术与摄影测量技术的迅速发展,在测量应用领域中已经建立了一个现代无人机摄影测量体系。
将其用于地形图测绘,对推进地形图的现代化具有重要意义。
1、无人机航空摄影技术优势分析1.1 高分辨率影像数据无人机航空摄影技术是将 GPS动态定位、无人机低空飞行、低空摄影、影响分析等技术有机结合起来的一种新技术。
相对于传统的航空摄影技术,这种方法能得到较大幅度的航摄图像,具有较高的精度。
另外,这种方法具有较大的适用性,能有效地克服测量人员不能进入的缺点,降低测量人员的操作失误,被广泛应用于大范围的地形图。
1.2 数据采集效率高与其它测绘技术相比,采用无人机航拍能够快速获得测绘资料,从而大大减少了采集的时间。
无人机飞行技术是以遥控、 GPS定位、低空飞行、数据通讯为基础,这是一种在发展起来的新型技术。
这种方法不需要繁琐的手工操作,方便,而且可以广泛地采集数据,提高单位时间的采集效率,减少测绘费用。
该技术具有良好的社会和经济效益,具有很广阔的应用前景。
1.3 具有较强的社会经济效益利用无人机进行航空测量,是一种将现代网络、通讯、计算机等技术相结合的技术。
本文的研究目标是使无人机空中摄影技术的社会和经济效益得到明显改善。
另外,利用无人机航拍摄影技术,可以在低空飞行的情况下,采集到大面积的航空摄影影像资料,大大缩短了测量时间,既能确保高精度,又能节约大量的工作,是现代测绘技术迅速发展的重要标志。
2、航空摄影测量概述该技术是用无人机对地面进行摄影,再运用摄影测量原理和立体地图来进行三维建模,并对其进行多种绘图和地物判读,这是一种有效的测量手段,可以减少户外作业,由户外变为户内工作。
探析无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用
探析无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用发布时间:2022-08-31T06:23:12.748Z 来源:《建筑创作》2022年2期1月作者:李凯召[导读] 城市发展速度提升,许多新兴事物如果单纯运用人力是难以保证工作质量的李凯召中交(天津)生态环保设计研究院有限公司天津市 300450摘要:城市发展速度提升,许多新兴事物如果单纯运用人力是难以保证工作质量的。
因此在地形图测绘中,就需要运用无人机航空摄影测量技术,确保地形图测绘工作的顺利开展,解决传统测绘工作中的问题,为我国航空摄影行业发展提供支持。
关键词:无人机;航空摄影测量;地形图测绘;应用1无人机低空摄影测量的概念和优势无人机低空摄影测量的优势体现在四个方面:一是成本低廉,操作简单。
无人机低空摄影测量的使用成本低,对于操作人员要求较低,培养周期相对较短,设备保养维护简单,不需要专门的起降区域,测量单位可以根据自身的实际需求,进行航摄飞行作业;二是周期更短,效率更高。
对于一些区域面积在10~100km2的大比例尺地形测量任务,由于天气、空域管理等限制性因素的存在,若采用大飞机航空摄影测量的方式,成本相对较高,采用全野外数据采集的方式,同样存在作业量大、成本高的问题。
无人机低空摄影测量具有机动性、灵活性和经济性的优势,在阴天和轻雾天气依然可以获取清晰度达标的图像,可以将大量的外业工作转变为内业工作,减轻工作人员的劳动强度,实现作业效率的提高;三是精度较高。
无人机低空摄影测量采用的是低空飞行,飞行高度一般在50~1000m,测量精度范围可以达到0.1~0.5m,能够满足城市建设或者工程建设的精度要求;四是安全性强。
无人机低空摄影测量弥补了以往载人机在实际应用中存在的缺陷,灵活程度更高,不管是起飞还是降落,都不需要特殊场地,测绘工作的自由度大大提高,在面对一些复杂地形时,无人机低空摄影测量依然可以使用,即便是因为突发状况导致无人机损坏,也不会出现人员伤亡,安全性更强。
基于INPHO无人机航空摄影在大比例尺地形测图中的应用
基于INPHO无人机航空摄影在大比例尺地形测图中的应用【摘要】以大比例尺1:1000地形图测图为目的,采用中小型固定翼无人机平台,搭载量测民用数码相机,对定南某区域进行航摄测图试验。
根据有关规范以及区域地形地貌情况,均匀布设精确定位的像控地标,用于INPHO-空三加密以及平面精度及高程精度进行评估,并对空三加密、大比例尺地形图航空摄影工艺流程、作业方法的改进提出建议。
【关键词】无人机INPHO 大比例尺测图1 引言随着无人机遥感技术、CCD成像技术、空间定位技术等方面的迅猛发展,利用无人机作为遥感平台搭载经过可量测化处理的CCD相机进行低空航空摄影,是现在中小区域大比例尺地形图测绘的一大趋势。
因此,研究利用无人机获得的航空相片进行地形图测绘,尤其是对传统测绘困难地区以及需要快速成图的地区有着重要的现实意义,其快速、现实性强和成本相对较低等特点,将在城市规划、数字城市建设、国家应急救灾和新农村测绘保障等方面发挥越来越重要的作用。
2 无人机航空摄影系统固定翼无人机平台具有低成本、高效率、可实现低速平稳飞行、受天气影响较小、起降灵活等优点,本次试验采用较为先进、成熟、实用的固定翼无人机平台。
平台采用重量轻、强度大的碳纤维复合材料加工而成,机长2.2m,翼展2.8m,最大起飞重量达20kg,飞行速度80-120km/h,作为效率可达20km2/h,飞行高度为300-6000米,续航时间可达2h,起飞方式可采用弹射或滑跑,降落方式可采用伞降和滑降,根据实际地形条件灵活运用。
此次航摄遥感设备采用的是能满足专业摄影需求的数码单反相机-PHASE IQ 180,其镜头焦距为35mm,传感器尺寸为53.7*40.4mm,像幅为10328*7760像素,像素大小为5.2um。
飞行过程中利用飞控系统控制快门定点曝光,之后采用相机检校参数对获取的航摄影像进行畸变改正。
3 INPHO系统INPHO摄影测量系统是由世界著名的测绘学家Fritz Ackermann教授(武汉大学李德仁院士的博导)于上个世纪80年代在德国斯图加特创立。
无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用研究
无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用研究摘要:随着无人机的出现,测绘行业已经逐渐克服了无人机航摄系统的组成、无人机外业航摄流程、无人机航测内业流程等困难,使得无人机倾斜摄影测量变得更加经济、更加高效。
对无人机倾斜摄影测量在地形图测绘的应用研究,不仅可以深入了解无人机的测绘优势,也可以更加全面地明确无人机倾斜摄影测量的概念,明确无人机测量的方式和保证无人机倾斜摄影技术的质量,从而推动无人机倾斜摄影测量技术的健康发展。
关键词:无人机;航空摄影测量;地形图测绘引言就国内而言,航拍技术在军事开发、矿山开采等领域使用广泛。
目前,在航拍测绘工作中,无人机航拍测绘技术日趋完善,所获成果也是非常优异。
它在使用中表现出了比较显著的优点,不但反应非常快,时间效率也很高。
由于具有上述优势,因此,在地理信息系统中得到了广泛的推广和使用,推动了航空摄影测量技术的发展,推动了我国测绘技术的发展。
1无人机航空摄影测量概述无人机航空摄影测量是指在测量人员通过操作无人机设备进行高空拍摄,以此获取地面信息资源的一种测量技术,当前该技术已经被广泛应用到了不同的领域中,在具体应用该技术时,测量人员需要根据不同的地形科学选择无人机。
且在开始测量前,也需要做好相关准备工作,科学规划飞行航线,确保方向明确,线路简洁,确保无人机运行安全,还需要科学布设像控点,根据像控点的分布情况及时处理航拍过程中的影像图。
该技术的出现可以有效解决传统无人机航空摄影测量技术下的弊端问题,可以拓宽应用范围,为地形图测绘工作的进行提供了新技术手段。
无人机航空摄影测量的工作原理为;在传统倾斜摄影测量方法的基础上,在作业范围区搭设无人机,在无人机上安装摄像头,通过垂直方向来拍摄地面物象,获取地面影响图,制作相关DOM或DSM。
此外,人们也可以采用旋翼无人机作为作业平台,在搭载摄像头后需要在不同的方位进行拍摄,后创建三维模型图,以此提高地形图测绘的精准度,有效满足测绘需求。
无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用
无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用摘要:随着经济社会的持续快速发展,地形图测绘工作面临着新形势与新任务,如何通过无人机航空摄影测量技术的充分有效运用,提高地形图测绘工作的整体效果,成为业内广泛关注的焦点课题之一。
基于此,本文首先介绍了无人机航空摄影测量技术的相关优势特点,分析了无人机航空测量在地形图测绘中的应用,并结合相关实践经验,以某矿区为例对无人机航空摄影测量进行了应用分析,阐述了个人对此的几点浅见,望对地形图测绘相关工作的实践有所裨益。
关键词:无人机航空;摄影测量;地形图测绘;应用1无人机航空摄影测量技术概述现代经济社会的高质量发展,对现代意义上的地形图测绘产生了更高要求,使相关测绘技术方法的运用面临着更多的不确定性因素。
无人机航空摄影测量技术是现代测绘技术的典型代表,在地形图测绘中具有广泛应用,优势显著,具体表现在:摄影测量精度高,可有效防止测绘测量数据误差,提高测绘数据可信性,为用户提供更为准确的测绘信息;响应能力强,受外界地形环境条件的限制较少,可在相对复杂的地形条件下完成测量测绘任务,且适应低空飞行,在无人机起飞与降落方面的局限相对轻微;测绘效率高,无人机航空摄影测量可在特定环境中连续性、不间断地实施地形测绘,通过无人机搭载的彩色数码摄影机与数码相机等设备,对地表影像信息进行快速搜集,并将影像生成三维可视化数据等信息,在现代信息通信技术的支持下,动态化地进行数据信息传输,极大程度上提高了测绘工作效率。
正是凭借着上述诸多优势,无人机航空摄影测量在工程项目建设、地质勘探、灾害预警等行业中发挥着重要作用[1]。
2无人机航空测量在地形图测绘中的应用2.1DOM工艺DOM的主要应用在于将无人机航空测量所获取到的图像信息进行二次采集,对可能因多种原因造成偏差与谬误的数据进行修订完善与整理,充分提高测绘数据的可信性与精准性,使最终形成的地形图更加精细。
DOM工艺基于传统测绘方法,实施包括内定向、相对定向、绝对定向等多种测绘操作方法,在特定技术处理基础上,获取DOM数据成果。
低空摄影测量在地形图测量中的应用探讨
低空摄影测量在地形图测量中的应用探讨摘要:低空摄影测量在科技发展迅猛的今天成为现代地形图测量的重要载体,其重要性不言而喻。
为顺利完成地形图测绘的作业,如何采取有效的方法则是测绘工作的重心所在。
基于此,本文首先简要分析了低空摄影测量在地形图中的显著优势,随后借其显著优势对低空摄影在地形图测量的应用进行探讨,对低空摄影在地形图测绘中应用的几个要点进行详尽分析探讨,以供相关人士参考。
关键词:低空摄影测量;地形图测量;应用探讨引言:当前航空摄影测量手段因其成本过高的弊端,使行业内遭遇了些许困难,无人机的诞生,为在小面积情况下的低空摄影测量看到了新的希望。
最直观的就是,它能解决令行业头疼的航空问题成本过高的问题,其次,其具有高效,操作简单快捷而且所记录的低空摄像的清晰程度也不失所望,大大提升了测绘业的效率,这样就可以快速救援一些因恶劣环境造成的险情,以及帮助更好的发展城市建设和规划。
因此对低空摄影在地形图测量中的应用探究将十分有必要。
一、低空摄影测量在地形图测量中的显著优势当前低空摄影测量的技术大多是以无人机的操作展开的,它是一种可以转换多种功能,完成各种各样不同任务,可人为操作控制的小型机器,给整个测绘业带来了积极的影响[1]。
(一)影像高清,节约成本目前许多测绘工程所采用的传统测绘方法,无一例外都有着投入资金多,耗费的人力物力都多,但效率却跟不上的弊端,这大大阻碍了地形图测量的发展前景。
而无人机的出现带来了新的契机,最为突出的特点就在于它非常灵活生动,所以在航空摄影中它能测量的视野更加开阔[2]。
此外,它获取的数据精确,影像高清,且方便快捷,这更加有利于后续的工程推进,而且大大节约航空测量的成本。
(二)满足当前地形图测量作业要求无人机因为体积较小的特点,它能方便地穿梭在地形陡峭这些地理环境不太友好的情境中,弥补了传统的大飞机航空测量方法所不能达到的要求,当情况紧急,任务量大的情况下,无人机能够代替人力作为潜在工作力,不仅提高了工作效率还免去了人力在情况不明下的危险,更具安全性。
无人机低空摄影大比例尺地形图裸眼测绘
无人机低空摄影大比例尺地形图裸眼测绘摘要:无人机技术和非测量数码相机技术的快速发展有力地推动了低空摄影技术的进步,相应的测绘软件平台也越来越智能化,人机交互也越来越简单友好。
同时,社会经济的发展对测绘数据更新提出了越来越高的要求。
然而,传统的航拍立体测绘需要借助立体眼镜获取地物要素以及特殊的航测知识,这极大地限制了无人机低空摄影测量技术的推广应用。
本文以无人机低空航拍平台为基础,探讨了裸眼立体测绘的技术流程和方案。
在此基础上,研究了无人机低空摄影测量野外数据处理与内部数据处理相结合的裸眼立体测绘技术流程和方案。
关键词:无人机:低空摄影;地形测绘;睁眼立体测绘1.无人机低空摄影测绘地形图关键技术研究利用无人机航空摄影测量系统进行大比例尺测绘所涉及的理论和技术包括特征提取、图像匹配与拼接技术、相对定向与绝对定向、波束法面积网调整、4D产品制作等。
1.1特征提取无人机在低空摄影测量中可获得具有一定重叠度的数字图像,航向重叠度大于70%,侧面重叠度大于35%,为图像匹配和分析提供了大量信息。
图像匹配分析的关键是特征提取,这也是单幅图像处理的重要任务。
特征可以分为两种:点特征和线特征。
点特征一般是图像中比较明显的点,如特别明显的角点、中心点、拐点等,要求定位准确,易于识别。
线特征一般称为边,主要是边缘处有畸变的边缘线段。
1.2图像匹配与拼接技术图像匹配是无人机图像处理过程中的关键技术。
其本质是将两个或多个具有相同名称点的图像按照一定的匹配算法进行匹配,并找到它们之间的映射过程,即将两个或多个图像中具有一定重叠程度的空间上相同位置对应的点连接起来。
在数字摄影测量和计算机视觉图像处理过程中,图像匹配是一个至关重要的步骤。
三维建模、航空自动三角剖分、图像拼接等都需要图像匹配技术,其精度对后续处理结果有很大影响。
1.3相对朝向和绝对朝向相对方位是利用立体图像对中同名射线对应交点的几何关系,计算出两幅图像的相对方位角元。
RTK结合无人机低空摄影在高原地区测绘中的运用
RTK结合无人机低空摄影在高原地区测绘中的运用摘要:无人机可在低空灵活飞行,在地面进行无人机飞行航线的控制,并且在无人机上安装了数码相机,可在低空完成地物影像的拍摄。
无人机低空摄影技术,联合运用了低空遥感技术、飞行器平台、测控信息系统等,实现其在地形测绘中的良好运用。
本文主要阐述了其与RTK技术结合运用于高原地区测绘,进行了测绘技术、测绘思路、测绘精度、测绘效率等的探析,证明该测绘方式提高了测绘的精度与效率,具有在高原地区测绘中运用的巨大优势。
关键词:无人机低空摄影;RTK技术;高原地区测绘无人机低空摄影可在小区域,或是地形复杂地区开展高精度测绘,其基于无人机遥感平台进行飞行控制、传输信息,以及遥感图像的获取与处理,实现大比例尺地形图的测绘。
其与RTK技术的结合,提高了无人机航片的精度,加快无人机测绘的速度,同时RTK进行无人机航片的补充,主要是无人机无法分辨的地物,像是地下管线、电力线等,保证测绘成果的完整性,具有在地形测绘中应用的巨大价值。
1.无人机低空摄影遥感平台分析无人机低空摄影测量技术基于遥感平台得以实现,包括了飞行器分系统、测控及信息传输系统、信息获取处理系统、保障系统四大模块,具体结构详见图1。
采用了全数字航空摄影测量理论,是低空航空摄影测量的重大进步。
目前无人机低空摄影领域技术发展成熟,解决了关键的技术问题,已经研制出质轻、体积小、结构紧密的小型低空遥感无人机,载重最高可达20kg,机载高清数码相机,获取高分辨率的低空图像或影像,以及配置了高效化的无人机遥感系统,根据低空摄影的分辨率表现,灵活调整航线高度,实现航向重叠度、旁向重叠度的有效控制,确保了航空摄影的全面性、完整性,避免了摄影的漏洞。
无人机遥感平台飞行器分系统测控及信息传输系统信息获取处理系统保障系统飞行器平台动力装置多模式导航定位电气设备视距数据链卫星中继数据链指挥控制站遥感图像获取遥感图像处理信息智能融合设备故障维修故障检测系统图1无人机低空摄影遥感平台2.RTK技术在测绘中的应用2.1 RTK技术工作原理RTK技术根据采集的对象进行编码,采集信息数据后借助CASS自动绘图,与无人机低空摄影的结合运用,为其提供高精度平高像控点数据,以及还可提前进行地物信息的采集。
无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用
无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用无人机航空摄影测量作为一种新型的测量方式,具有成本低、机动灵活、拍摄范围大、工作效率高等优点,发展低空无人机航测是提高测绘现势性的迫切需要,也是构建数字中国、建设智慧城市的发展需求。
目前,无人机航空摄影测量技术已经在众多领域发挥了重要作用 ,本文着重介绍无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用。
一、无人机航空摄影测量技术无人机拥有成本低、机动灵活和拍摄范围大等优点,它的出现,使影响小面积低空摄影测量的关键问题得到解决,并且能够迅速、高效的获取高精度低空影像,令成果更加具备现势性。
无人机航空摄影测量是通过在无人机上安装航摄仪器,从航摄无人机上对地面进行连续摄影,根据所获得的航摄像片,测绘摄区地形图的作业。
目前,无人机航空摄影测量已是测绘地形图的最主要、最有效的方法。
利用航摄像片构建的摄区立体模型,可客观真实地反映摄区地面信息。
在室内对立体像片各要素进行量测和判读,地物信息丰富逼真,无须接触实物本身,便可直接获取大量的几何和物理信息,大大减少了外业工作量,缩短了工作周期,提高了成图效率。
二、无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用 2.1 航空摄影在无人机航空摄影之前,需事先将检校航摄仪器、制定飞行计划、规划航线设置旁向重叠度(通常为 30%—35%)和航向重叠度(通常为 60%—65%)等工作做好。
无人机航空摄影时,应选择开阔无遮挡的场地,避开广播电线塔、高压线等,在晴朗无云的天气进行,一般选择在上午 9 点至下午 4 点之间,按照设计要求尽可能保持机身水平。
2.2 像片控制测量像片控制测量,是在实地测定用于空三加密的像片控制点的平面坐标和高程的工作,其主要目的是利用像片控制点,把无人机航空拍摄的数码像片和GPS全球定位系统的定位信息联系起来,进而利用航片与地面实测数据进行关系换算,以模拟实现该地区真实的地形特征。
选取像片控制点时,像片控制点的定位操作非常重要,像控点的目标影像应清晰易判别。
低空数码航空摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用
低空数码航空摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用摘要:介绍了摄影测量的发展阶段,通过介绍低空数码航空摄影测量技术在山区大比例尺地形图测绘中的应用,总结了生产的工艺流程和作业中应注意的事项,重点总结了低空数码航空摄影测量技术的优越性。
关键词:低空数码航空摄影测量空三加密RTK测量1 引言摄影测量有着较为悠久的历史,19世纪中期,摄影技术一经问世便应用于测量。
它从模拟测量开始,经过解析摄影测量阶段,现已进入数字摄影测量阶段。
低空数码航空摄影测量技术作为新型地图测绘技术中的一种,以其快速、灵活、高效的特点越来越多的应用于测绘、国土、灾害应急、林业、交通等行业,本文以贵州省某地区为例,介绍低空数码航空摄影测量技术在山区大比例尺地形图测绘中的应用,总结了低空数码航空摄影测量技术的优越性。
2 传统航空摄影测量技术的发展长期以来,我国航空摄影大量使用的是进口模拟航摄相机,价格昂贵,由于使用的是胶片,需要用昂贵的仪器进行胶片影像数字化,而且胶片动态范围小,航空摄影质量低,测图周期长,影响整个行业进步。
近年来,随着全数字摄影测量工作站的国产化,大大推进了我国数码航空摄影测量的发展,许多进口数码航摄相机如:DMC、UCD、UCPX等越来越多的运用于测绘工程中,直接获取数字影像,结合现代通讯技术、GPS差分定位、惯性导航等技术,实现了航测内业许多方面的自动化,现已逐步取代模拟航空摄影测量大量运用于基础测绘、大面积地形测量等大型项目。
3 低空数码航空摄影测量技术的优势由于传统航空摄影测量对机场和天气条件的依赖性较大,成本较高,航摄周期较长,限制了数字摄影测量技术在大比例尺地形测绘中应用。
低空数码航空摄影测量技术,是以全数字航空摄影测量理论为基础,发展衍生出的小型航空数字摄影测量系统,它包括超小型飞机、航空数码相机、姿态控制云台以及后期数据处理软件系统等部分。
飞行平台可以是超轻型飞机、动力三角翼、无人机、无人飞艇等。
无需机场起降,航高相对较低,一般在云下飞行,具有机动、快速、经济等优势,同时数码相机可以通过调节光圈、快门和感光度ISO,并通过软件对彩色、反差、亮度进行调整和消雾处理,从而在阴天、轻雾天也可获得合格的彩色影像。
低空无人机航测在大比例尺地形测绘中的应用研究
低空无人机航测在大比例尺地形测绘中的应用研究发布时间:2021-09-23T09:50:01.653Z 来源:《时代建筑》2021年12期6月下作者:李成鑫张萍沈金芳[导读] 为解决大比例尺地形测绘难度高、效率低的问题,本文以低空无人机航测为例,对其在大比例尺地形测绘中的应用进行研究,首先阐述基于低空无人机航测系统的组成与特点,其次,通过案例对低空无人机航测的实际应用方法进行总结,并提出相关操作流程,以期为相关人员提供参考。
绍兴市上虞区国璟工程勘测设计有限公司李成鑫张萍沈金芳浙江绍兴 312000摘要:为解决大比例尺地形测绘难度高、效率低的问题,本文以低空无人机航测为例,对其在大比例尺地形测绘中的应用进行研究,首先阐述基于低空无人机航测系统的组成与特点,其次,通过案例对低空无人机航测的实际应用方法进行总结,并提出相关操作流程,以期为相关人员提供参考。
关键词:低空无人机;航测技术;大比例尺;地形测绘图引言随着无人机低空摄影技术的不断发展和成熟,低空摄影测量技术被广泛应用于大比例尺地形图的测绘,结合成熟的无人机技术、GPS 定位技术、摄影技术等,立足低空飞行,高分辨率影像,高效快捷地完成高精度成图项目。
当前无人机市场飞控平台种类较多,应用领域较为广泛,专业级无人机甚至消费级无人机获取的航摄数据,结合专业航测后处理软件,以期满足大比例尺地形图生产的技术要求。
1低空无人机航测系统的组成内容顾名思义,低空无人机航测系统其主体就是基于无人机进行飞行,在此基础上搭载民用的摄影设备,在地面上对其进行控制,促使无人机搭载摄影设备在飞行的过程中使用高分辨的镜头对航行轨迹进行监控与规划,实现自动拍摄的同时将无人机上的画面实时传输回地面,从而能够结合视频影像对区域内的地理数据信息进行分析,最终根据上传的数据形成地形测绘图。
而一般情况来讲,低空无人航测系统主要是由飞行控制、地面控制、航拍影像以及数据处理软件这几个部分构成的。
无人机大范围测量在地形图测绘中的应用
第9卷第10期2018年5月黑龙江科学HEILONGJIANGSCIENCEVol 9May2018无人机大范围测量在地形图测绘中的应用陈林波(慈溪市土地勘测规划设计院有限公司ꎬ浙江慈溪315300)摘要:无人机的摄影测量具有现代化㊁智能化㊁获取信息速度快㊁摄像机像素分辨率高等优势ꎬ被广泛应用于大范围㊁大比例尺的地形图测绘测量工作中ꎮ通过对无人机操作系统及其工作技术流程ꎬ对无人机在大范围㊁大面积的地形图测绘工作中的特点和图形获取的精度检验分析研究工作中ꎬ对无人机摄影测量工作的可行性进行研究ꎮ关键词:无人机ꎻ地形图测绘ꎻ摄影测量中图分类号:P217ꎻP231㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1674-8646(2018)10-0160-02ApplicationofUAVextensivemeasurementintopographicmapsurveyingCHENLin ̄bo(CixiLandSurveyꎬPlanningandDesignInstituteCo ꎬLtd ꎬCixi315300ꎬChina)Abstract:TheUAV sphotogrammetryhastheadvantagesofmodernizationꎬintelligenceꎬfastinformationacquisitionꎬhighpixelresolutionꎬandiswidelyusedinmappingandsurveyingoflarge ̄scaleꎬlarge ̄scaletopographicmaps ThroughtheUAV soperatingsystemanditsworkingtechnologicalprocessesꎬthecharacteristicsinthelarge ̄scaleꎬlarge ̄areatopographicmapmappingworkandtheprecisionoftheimageacquisitionandanalysiswerestudiedintheworkofUAVphotogrammetryꎬanditsfeasibilitywasstudied Keywords:UAVꎻTopographicmappingꎻPhotogrammetry收稿日期:2018-02-051㊀无人机航拍系统介绍无人机操作系统是通过无线电遥控控制器或机载计算机远程控制系统对不载人飞行器进行控制ꎮ无人机航拍摄影就是以无人机操作系统为平台媒介ꎬ通过以高分辨率的数字遥感设备作为信息的获取载体ꎬ通过低空高分辨率的摄像机进行遥感数据的获取ꎬ后期计算机对所获取的图像进行处理ꎬ并按照一定的精度对图像进行加工制作ꎮ无人机具有飞行速度快㊁对地表物体实时观测能力强ꎬ无人机操作系统能够对获取的信息进行快速捕获并拥有超强的检测能力ꎬ被广泛应用于地形图测绘与制作更新㊁土地利用情况的动态检测㊁地质环境与自然灾害的情况勘察以及林业资源㊁草场资源的情况监测等领域ꎮ当前ꎬ数字化时代建设进程速度明显加快ꎬ通过建立定期更新的地理信息数据库ꎬ对地形地貌的动态监测情况变化进行实时关注ꎬ都离不开无人机航拍系统的运用ꎮ无人机的操作系统在设计之初通过对组合形式的优化设计ꎬ集遥测技术㊁高空航拍㊁远程遥控和计算机影像信息处理等多种新型技术融为一体ꎮ目前ꎬ我国对于无人机航拍系统硬件技术的掌握还不够成熟ꎬ相关的软件信息技术也不够完善ꎮ目前无人机航拍测图的最大精度只能达到1ʒ2000的比例ꎬ无人机的航拍绘制比例还没有突破1ʒ1000ꎬ且1ʒ1000的比例仍处于试验研究阶段ꎬ无人机现在所能获得的信息精准度也都是那些地面起伏不大的平原地貌环境ꎬ地貌起伏较大的偏远地域ꎬ想要获得更高的精准度ꎬ还需要一流的信息获取拍摄技术才能完成ꎮ2㊀无人机航拍系统的操作线路流程2 1㊀准备拍摄阶段无人机航拍器的准备拍摄阶段包括对无人机的选型㊁资料收集及现场勘测和航拍线路设计等环节流程ꎮ无人机航拍器的现场勘测工作是通过组织一些经验丰富的专业技术人员和航拍专业人员进行现场勘察ꎬ检查四角坐标是否在规定的数据范围内ꎬ基准面的实际情况和航拍飞行器的航拍难度及对起飞㊁降落点的选定ꎮ2 2㊀外部作业拍摄调查阶段外部作业拍摄调查阶段的基本工作是对无人机进行的实施飞行㊁飞行质量检查进行布控设防方案的制定ꎬ用来展开无人机航拍器的外部影响拍摄控制点测量工作及外部的调绘工作ꎮ无人机在进行外部拍摄作业调查时ꎬ由于受天气原因的影响ꎬ可能会导致局部影061像信息的旋转角度过大ꎬ需要在航拍飞行结束后检查无人机的飞行质量ꎬ确保无人机航拍数据的处理效果和处理质量ꎮ目前ꎬ无人机航拍系统通过利用GPS技术对影响控制点进行测量ꎬ其测量方式主要是静态测量㊁快速静态测量和GPSRTK测量技术ꎮ影响控制点的选择必须要遵循以下几点原则:保证航拍监测点的实地检测目标与航拍摄像的影像ꎬ通常会选取各种标志牌㊁田地边角等明显的地标性建筑或静态物体作为参照物ꎻ由于无人机航拍系统的相片控制点在相片控制点的旁边与重叠中线附近处ꎬ离开相片方位线的距离不能大于5cmꎻ当旁边的重叠区域过大时ꎬ离开相片方位线的距离不得小于3 5cmꎬ否则就必须重新布点ꎮ2 3㊀内部信息加工处理阶段无人机航拍器的内部信息加工处理工作就是对所获取的影像资料的形变进行修正ꎬ对影像的同点进行匹配ꎬ对DEM和DOM进行加工制作并检查所获取资源信息的质量ꎮ无人机航拍影像处理工作的具体流程为:根据GPS数据控制系统建立航内和航拍摄像之间的拓展关系ꎬ根据所建立的拓展管理与POS数据信息进行全自动化的提取连接ꎬ再通过大量的平差点进行粗差点的剔除ꎬ利用影响控制点进行空中三角计算并获取到图像信息的精准外方位元素信息ꎬ通过控制点的数据生成DEM数据ꎬ利用DEM数据信息生成DOM数据ꎮ2 4㊀无人机航拍系统的信息调绘基本操作内容无人机航拍系统的基本工作内容是对所采集到的信息要素定性并纠正错误信息ꎬ通过实地调绘㊁对相关信息进行隐蔽处理等ꎬ再对其进行重点地物的精度核准并检测平面精度和高程精度ꎮ3㊀无人机航拍系统的测量特点无人机航拍飞行系统因其自身平台的特点ꎬ使航拍系统与传统摄像之间存在很大区别ꎮ与传统摄像比较ꎬ无人机的航拍系统主要特点在于:搭载是否为非测量数码相机ꎬ无人机的拍摄平台的飞行姿势不够稳定ꎬ拍摄的画面幅度小且重叠在一起ꎬ具有一定的不准确性ꎮ根据对无人机航拍器的实际操作经验研究ꎬ影像的重叠率在60%~80%ꎬ不能低于53%ꎻ拍摄的旁向重叠度要设置在15%~60%ꎬ数值设置不能低于8%ꎮ4㊀测绘工作应用的精度因素分析及改进研究4 1㊀无人机航拍器的精度因素分析采用GPS快速静态方式获取外部作业检查拍摄的坐标数据ꎮ通过对航拍器的控制点误差进行分析研究ꎬ分析无人机的地形图测绘精度ꎬ已基本能满足地形图基础数据的精度分析要求ꎮ目前国内的测绘领域无人机航拍器系统仍存在诸多问题ꎬ无人机在飞行中的姿态不稳定ꎬ飞行时只能负载小型的数码摄像机ꎬ拍照幅度较小ꎬ操作处理工作量大ꎬ遥感定位系统的抗电磁干扰能力差ꎬ极易发生无人机失踪或坠地情况ꎮ影响无人机航拍器最主要的问题是精度问题ꎮ由于无人机在飞行过程中的飞行姿态不稳定ꎬ相片的倾斜角度会引发航拍影像发生变形ꎬ导致所获取的影像资料的精度不高ꎬ影响整体航拍测绘的效果和质量ꎮ4 2㊀无人机航拍器的改进分析无人机航拍系统作为现代化先进的航空拍摄手段和拍摄方式能够有效填补地理信息的空白ꎬ无人机航拍系统具有灵活度大㊁运行快速㊁拍摄信息精细准确㊁无人机作业投入成本低等特点ꎬ无人机在满足应急服务的前提保障下ꎬ正不断扩大其应用范围ꎬ拍摄范围在不断扩大ꎮ在保证灵活机动的前提下ꎬ要适当提高无人机航拍器的任务载荷ꎬ提高无人机航拍系统的高空姿态控制能力和对无人机飞行拍摄的参数记录能力ꎬ改善无人机的抗风能力ꎬ提升拍摄的稳定性ꎬ加强无人机自主起降的精准度和安全性ꎮ5㊀结语随着国家经济的快速发展ꎬ土地的使用情况备受国家和社会各界的关注ꎬ面对当下对大范围㊁大比例尺的地形地貌进行拍摄的工作需求ꎬ无人机航拍系统以其独特的优势特点ꎬ以及获取信息速度快㊁成本低㊁拍摄的图像清晰度高㊁分辨率高㊁图像信息更精准等特点显示出了其优势ꎮ无人机的发展前景十分客观ꎬ且能够产生一定的经济效益ꎮ我国对于无人机航拍系统的使用仍处于初级阶段ꎬ无人机航拍系统仍存在一些需要解决的问题ꎬ如无人机的抗风能力㊁无人机面对恶劣天气的应对能力㊁无人机的航拍时间短等问题ꎬ需要在使用过程中对无人机进行功能缺陷的改进研究ꎬ才能让无人机发挥更大的作用ꎬ创造更多的价值ꎮ参考文献:[1]陈涛 测绘新技术在地质测绘工程中的运用研究[J].低碳世界ꎬ2014ꎬ(01):112-113[2]杨伯钢 无人机技术在新疆和田大面积地形图测绘中的应用[J].测绘通报ꎬ2012ꎬ(08):21-23[3]胡晓曦 无人机低空数码航测与高分辨率卫星遥感测图精度试验分析[J].测绘工程ꎬ2010ꎬ(19):67-70[4]何敬 无人机影像的质量评定及几何处理研究[J].测绘通报ꎬ2010ꎬ(04):22-35161。
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无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用
发表时间:2019-11-22T10:20:25.703Z 来源:《基层建设》2019年第24期作者:樊学琴
[导读] 摘要:测绘业是国民经济建设的一项重要的基础性工作,如何快速准确的获取更新现有基础数据一直是大家关注的主要问题。
广西北淼地质勘查有限公司广西南宁 530000
摘要:测绘业是国民经济建设的一项重要的基础性工作,如何快速准确的获取更新现有基础数据一直是大家关注的主要问题。
现存的航空摄影测量技术对小面积地域进行航测成本太高。
无人机具有机动、灵活、成本低、飞行速度缓慢、拍摄范围广等优势,它的出现解决了小面积低空摄影测量的关键问题。
一方面,无人机可以快速、高效的获取高精度低空影像,使得测绘成果更具现势性,另一方面经过处理后的高精度影像可以广泛应用于城市规划、城市变形监测、重大工程项目、应急救灾、国土资源遥感监测、资源开发、新农村和小城镇建设等方面,对促进测绘行业乃至国民建设具有重要作用。
鉴于此,文章对无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用进行了研究,以供参考。
关键词:无人机低空摄影测量;大比例尺地形图;应用研究
1无人机低空倾斜测量测绘特点分析
1.1无人机低空倾斜摄影技术特点
(1)测绘效率。
倾斜摄影测绘方式改革了传统航空摄影技术,能够更加快捷便利地进行测绘工作,借助无人机小型机械载体能够迅速采集影像数据,提升测绘效率。
(2)成像精确。
倾斜摄影技术能够满足同一地形有多种分辨率成像,也能为后期数据检查和成像分析提供参考。
(3)多格式储存和传输。
倾斜摄影的数据结果多样,能够输出DOM、TDOM、DLG多种模式,为高空摄影测绘提供更多数据表达方式。
同时,倾斜摄影能够收集更多的位置信息,可以保证后期出图后高分辨率和大视场角。
(4)多角度测绘。
倾斜摄影角度改变了垂直单角度摄影,能够实现多倾斜多坐标形式的影像坐标定位和数据采集,更为具体化呈现地形地貌的起伏状态、位置坐标、高度差信息等。
1.2对倾斜摄影测绘大比例尺精度控制方法
(1)控制点密度控制。
为保证测绘结果有效性,需要对测绘精度、测绘控制点进行精准控制。
结合地形地标呈现影响因素,在保证倾斜测绘精度方面,一是要对控制点个数进行控制,结合建筑群密度、地形测绘影响程度、测绘进度计划进行控制点个数设置;二是控制点密度设置,对于一些建筑高度落差程度较大、影像成像质量较大的地段增加控制点,进而保证测绘数据的精确和真实性。
(2)测绘地段选取。
按照常规的测绘原则,测绘点的选择一般都在城市道路交叉口、房顶、草地等视觉范围广、不影响群众正常生活的地方。
一般要求在密集区域100~200m设置一个测绘点;在较为疏远、影响不大地段按照300~400m设置一个测绘点。
在一般的大比例尺地图测绘中,为了保证无人机倾斜测量能够达到测绘认定的相关精度,确保数据的真实有效,对于高程、等高线的误差也需要进行精度控制。
在城市倾斜摄影地图测绘运用中,一般要求成像平面误差范围为±4cm;高程误差为±3cm;等高线误差为±2.3cm。
2无人机低空倾斜摄影技术运用研究
2.1资料收集与分析
收集测区相关数据资源,包括数字线划图数据、影像图数据、数字高程模型数据、测区自然人文地理情况等。
基于上述信息,完成以下两项工作:(1)根据测区的地物分布情况,主要依据道路网的分布,大致确定无人机的起降场地范围和行车路线;(2)根据成果要求精度水平和相机主距、像元大小等参数,计算航飞高度。
此外,需要重点关注测区范围内是否分布有高层建筑或较高信号塔等可能增加航飞难度的因素以及拟定航高是否符合安全作业要求。
2.2像控点布设
像控点的布设策略取决于建模精度需求、是否有POS数据辅助、像幅大小等因素。
对于无人机倾斜摄影技术,目前多采用区域网布点的像控点布设法,即测区四周布设平高点,内部布设一定数量的平高点或高程点。
根据经验估计,对于一般地形区域,采用间隔10000个像素布设一个平高点的方法进行加密。
根据拟定的像控点布设方法,并结合已有资料,在影像图上大致确定像控点的预设范围。
关于像控点的位置选取,在预设范围内尽量选择平整地面明显标志点,如斑马线角点、检修井中心点等地面点点位。
当预设范围内不易寻找标志明显的特征点时,可使用油漆在地面绘制人工标记或使用像控纸作为像控点。
2.3无人机航空摄影
根据外业现场的实际情况确定无人机航空摄影分区,分区时保证像控点分布均匀,一般优先选择路网作为分界线。
根据内业初步拟定的无人机起降场地,结合现场实际情况,选择视野开阔、周围遮挡小、无明显信号干扰、远离人群和建筑物的地方作为无人机起降场地,着重避开高层建筑及信号塔。
对于进行实景三维建模,一般采集5个视角的影像,分别包含1个正射角度和4个倾斜角度。
无人机航空摄影时,按照设定的航飞高度进行数据采集,其中航向重叠度一般设定为70%~80%。
旁向重叠度设定为60%~70%。
2.4实景三维建模
实景三维建模过程包括数据准备、空三加密、建模输出三个环节。
数据准备主要是整理航飞影像数据、相机文件、POS数据以及像控点数据,使其满足软件平台的要求。
将整理后的数据载入实景三维建模软件,常用的三维建模软件有Photomesh、PhotoScan、Altizure 等。
空三加密是实景三维建模的核心环节之一,为提高成果的位置精度水平,需要将外业采集像控点数据刺点至对应的像片,要求各个视角均选刺一定数量的像片。
刺点完成后,运行空三加密,软件自动进行多视角影像密集匹配、区域网平差,确定像片之间的位置对应关系。
空三完成后,可在软件平台查看空三点的密度图。
基于原始影像数据和空三成果,经三维TIN构建、自动纹理映射等流程,生产制作实景三维模型及其派生数据,包括正射影像、数字表面模型、点云等数据。
其中实景三维模型和其对应的正射影像将作为大比例尺地形图测绘的数据源。
2.5内业数据采集
内业数据采用二三维联动一体化测图模式进行采集,即利用分屏方式分别加载正射影像数据和实景三维模型数据,并使其同步,可实
现二维或三维状态下的地形图测量。
在三维或者二维环境下采集各种地物类型的特征点或特征线,并借助地物本身和地物之间的几何关系,绘制完成地物。
对于地貌信息的采集,由于实景三维模型具有高程信息,可通过直接在模型表面拾取高程点完成。
常用的二三维一体化测图软件有EPS地理信息工作站、航天远景三维智能测图系统、Dp-Modeler等。
2.6外业补绘与调绘
内业数据采集完成后,需通过外业补绘与调绘工作检核内业数据成果,对于内业无法测量、识别的地物通过外业现场进行实地确认,主要关注以下几个方面:
(1)对内业预判的地形图要素进行核查、纠错、定性;
(2)对内业漏测和难以准确判绘的图形信息(如遮盖区域),特别是由于地物遮挡造成的实景三维模型的局部变形、模糊,导致少量地物要素难以准确采集的情况。
部分线状悬空的地物,如电力线等,实景三维建模难度大,难以从模型中准确辨别其走向和连接关系的情况。
(3)对内业难以获取的属性信息(如地理名称等)进行调绘,如检修井的属性信息、路名、企事业单位等注记信息。
结语
综上所述,倾斜测量测绘方式结合当代较为流行的无人机技术,改善了传统垂直测量方式,保证了大比例尺地图测绘精度与真实性,还能降低成本、提高测绘效率。
对此,希望有更多测绘机构和单位实践运用这项技术,从而整体推动我国测绘行业的进步。
参考文献:
[1]成虎.无人机倾斜测量在大比例尺地形图绘制中的应用[J].居舍,2018(06):163.
[2]冯冲.无人机在大比例尺地形图测绘中的应用与分析[D].北京:北京建筑大学,2017.。