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摘要:由于旋翼无人机在航摄之中反应速度快、成图速度快并且成本低,所以最近几年在大比例尺的地形图测绘当中有着极为广泛的应用。由于该项技术在硬件及软件方面都在不断完善,并且在大比例尺地形图的成图精准度方面都有着极大的提升,所以基本上能够满足1∶2000地形图的基本成图需求。所以本文将会重点分析四旋翼无人机航摄技术在大比例尺地形图当中应用的各种问题,验证其应用的可行性。
关键词:四旋翼无人机;大比例尺;地形图测绘;航摄技术
小型低空无人机技术能够有效弥补传统测量技术在其中的不足,所以经常会被应用到救灾救援、环境检测以及国土测量当中。当下这种无人机主要分为两个基本类型,一个是固定翼无人机,另外一个是旋翼无人机,彼此之间各有优势与缺陷,但是总的分析能够发现旋翼是对固定翼的补充,所以使用较为广泛,对此对其进行深度分析具有极为重要的现实意义。
一、测量
(一)影像获取
在获取影像的时候基本是要经过三个主要步骤,即让无人机先进场;然后实施航空摄影的测量;最后获得相应的影像[1]。一般当无人机进入到测量区域之中会先将起降点落实到位,然后才开始进行航摄任务。在具体测量的时候基本上要依据测量区域的具体情况进行航摄任务,比如在对咸阳某一矿区进行测量的时候因为其测量区域本身地形高差比较大,所以其起降点基本上有三个,并且其飞行面积是3平方千米,共有8个架次,数十条航线,整个飞行过程分为四段。即在飞行之前先做好相应的地面准备工作,其中就包含有航区之中航带的设计以及无人机飞行模式的设计等等;另外就是其在航带之中进行拍摄,在拍摄的时候主要有对其拍摄的监控,避免飞机出现失联情况;在拍摄完成之后要对飞机降落的姿态以及降落区域进行合理科学的选取;最后就是要将影响进行检查与快拼,主要对其影像质量进行检查以及对其影像结果的快拼进行检查等等,这样做是为了确保影像的完整性与有效性,要是存在漏拍或者质量不过关的情况要马上重拍。
(二)外业调绘
在野外实施调绘的时候一定要保证调绘判读的准确性和清晰度,其中的符号运用以及位置等信息都要准确无误;另外对于一些影像模糊的,或者是由遮盖的地方一定要及时进行补调;对于地貌元素分布密度比较低的要在不给地形图负载量和清晰程度带来影响的前提下尽量多取少舍;要是地貌元素分布密度比较高的话还需要进行适当的综合,将一些比较次要的元素舍弃掉,或者是将其移位表示[2]。
在实施刺点工作的时候还要实施野外调绘,对测量区域之中的主要地形及地物实施测量,其中主要包含有道路、居民点、山脊、山谷等等。
(三)重点区域补测
在测量完成之后还需要使用一定的技术对其地物进行变更或者是补测,通常在补测的时候都是对四个方面的内容进行补测,其中包含有影像模糊的地物;新增加的地物;不满幅的一些自由图边;以及被阴影以及一些影像遮盖的地物。
二、处理
因为四旋翼无人机抗风能力比较差,其非量测数码相机的镜头畸变非常大,其外业获得的影像畸变差异就会非常大,所以能够发现这种是无法对空中三角测量及相应的后续处理工作实施直接的应用的。由此,就应该要在实施影像空三加密之前先将已经获得的影像数据进行整理,把一些无效的影像删除掉,再依据标定之后的检校参数对其畸变差异进行纠正。其中空三加密就是对其影像实施增强预处理、航带的绝对定向以及影像匹配等等。在实施完空三加密之后依据其成果对原先的影像进行重采样,然后以此生成核线影像,经由系统匹配到三维离散点之中获得测量区域的DSM,最后经过过滤之后获得DEM数据[3]。要是整个测量区域之中有密集的植被覆盖或者阴影等问题的时候,要想提升其DEM精准度,还需要使用人工手段对其实施编辑,以此确保精度。最后依据DEM将地貌及地物进行编绘,另外外业测绘人员可以依据测图的数据对其实施补测、调绘以及修测等工作等等。
三、成图精度分析
因为1∶2000的地形图成图精度比较严格,其检查点误差最大限制不能够比相关的限差大。还是以咸阳市某矿区的测量为例,其测量地区的地形高差比较大,并且属于山地地形,但是经过测量之后其检查点的精度以及平面都要比1∶2000的地形图成图精度要高。另外要是测量区域当中的气候较差,也就是测量当天的风力较大的话,也是会带来一定的畸变差异,给最后的结果带来不良影响;除此以外最终的结果还是会受到测量区域之中植被高度的影响,由此给成图精准度带来一定影响。另外,成图精度还与航摄参数的设置有密切的联系。下表为1:2000比例尺要求下航摄参数的常规设置参数要求。
四、注意事项
(一)注意事项
在进行大比例尺地形图测绘的时候使用该航摄技术能够提升工作的效率,但是在这其中还应该要重视对相关流程制作。其中在选择飞行平台的时候一定要依据实际情况,根据具体的工程所在地的地貌选择飞行平台,再运用各项技术完成测绘工作[4]。其中该航摄技术与传统的航摄技术有着极大的区别,一般该无人机的旋转偏角会相对比较大一些,幅度小一些,所以这就要选择合适的方式进行拍摄。
(二)维护管理
在该无人机进行工作的时候一定要将设備所采集到的各种信息进行整理与分类,并将其传输到故障预测系统当中,总起数据分析之中找到安全隐患,并及时采取相应的措施进行处理,并加强对其中一些关键部位的管理与维护保养工作,只有通过该工作,才能够确保无人机能够高效率完成各种工作。
五、结束语
因为无人机自身航摄系统的特征影响,在大比例尺的地形图测绘之中有着极为广泛的影响,其中旋翼无人机航摄系统因为在测量当中使用了大量的高科技手段,所以最近几年来其不论是应用范围还是应用技术都有了广泛的提升,并且在未来也将会有极为广泛的前景。
参考文献:
[1]吕立蕾.无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2016,39(2):116-118.
[2]周永.无人机航摄在大比例尺地形图测绘中的应用研究[J].城市建筑,2015(5):246-246.
[3]褚建春.旋翼无人机航摄系统在大比例尺地形图测绘中的应用[J].现代测绘,2017(6):58-61.
[4]谢海波.浅析无人机航摄系统测绘大比例尺地形图应用及常见问题处理[J].低碳世界,2016(7):44-45.
(作者身份证号:220283199012034915)
关键词:四旋翼无人机;大比例尺;地形图测绘;航摄技术
小型低空无人机技术能够有效弥补传统测量技术在其中的不足,所以经常会被应用到救灾救援、环境检测以及国土测量当中。当下这种无人机主要分为两个基本类型,一个是固定翼无人机,另外一个是旋翼无人机,彼此之间各有优势与缺陷,但是总的分析能够发现旋翼是对固定翼的补充,所以使用较为广泛,对此对其进行深度分析具有极为重要的现实意义。
一、测量
(一)影像获取
在获取影像的时候基本是要经过三个主要步骤,即让无人机先进场;然后实施航空摄影的测量;最后获得相应的影像[1]。一般当无人机进入到测量区域之中会先将起降点落实到位,然后才开始进行航摄任务。在具体测量的时候基本上要依据测量区域的具体情况进行航摄任务,比如在对咸阳某一矿区进行测量的时候因为其测量区域本身地形高差比较大,所以其起降点基本上有三个,并且其飞行面积是3平方千米,共有8个架次,数十条航线,整个飞行过程分为四段。即在飞行之前先做好相应的地面准备工作,其中就包含有航区之中航带的设计以及无人机飞行模式的设计等等;另外就是其在航带之中进行拍摄,在拍摄的时候主要有对其拍摄的监控,避免飞机出现失联情况;在拍摄完成之后要对飞机降落的姿态以及降落区域进行合理科学的选取;最后就是要将影响进行检查与快拼,主要对其影像质量进行检查以及对其影像结果的快拼进行检查等等,这样做是为了确保影像的完整性与有效性,要是存在漏拍或者质量不过关的情况要马上重拍。
(二)外业调绘
在野外实施调绘的时候一定要保证调绘判读的准确性和清晰度,其中的符号运用以及位置等信息都要准确无误;另外对于一些影像模糊的,或者是由遮盖的地方一定要及时进行补调;对于地貌元素分布密度比较低的要在不给地形图负载量和清晰程度带来影响的前提下尽量多取少舍;要是地貌元素分布密度比较高的话还需要进行适当的综合,将一些比较次要的元素舍弃掉,或者是将其移位表示[2]。
在实施刺点工作的时候还要实施野外调绘,对测量区域之中的主要地形及地物实施测量,其中主要包含有道路、居民点、山脊、山谷等等。
(三)重点区域补测
在测量完成之后还需要使用一定的技术对其地物进行变更或者是补测,通常在补测的时候都是对四个方面的内容进行补测,其中包含有影像模糊的地物;新增加的地物;不满幅的一些自由图边;以及被阴影以及一些影像遮盖的地物。
二、处理
因为四旋翼无人机抗风能力比较差,其非量测数码相机的镜头畸变非常大,其外业获得的影像畸变差异就会非常大,所以能够发现这种是无法对空中三角测量及相应的后续处理工作实施直接的应用的。由此,就应该要在实施影像空三加密之前先将已经获得的影像数据进行整理,把一些无效的影像删除掉,再依据标定之后的检校参数对其畸变差异进行纠正。其中空三加密就是对其影像实施增强预处理、航带的绝对定向以及影像匹配等等。在实施完空三加密之后依据其成果对原先的影像进行重采样,然后以此生成核线影像,经由系统匹配到三维离散点之中获得测量区域的DSM,最后经过过滤之后获得DEM数据[3]。要是整个测量区域之中有密集的植被覆盖或者阴影等问题的时候,要想提升其DEM精准度,还需要使用人工手段对其实施编辑,以此确保精度。最后依据DEM将地貌及地物进行编绘,另外外业测绘人员可以依据测图的数据对其实施补测、调绘以及修测等工作等等。
三、成图精度分析
因为1∶2000的地形图成图精度比较严格,其检查点误差最大限制不能够比相关的限差大。还是以咸阳市某矿区的测量为例,其测量地区的地形高差比较大,并且属于山地地形,但是经过测量之后其检查点的精度以及平面都要比1∶2000的地形图成图精度要高。另外要是测量区域当中的气候较差,也就是测量当天的风力较大的话,也是会带来一定的畸变差异,给最后的结果带来不良影响;除此以外最终的结果还是会受到测量区域之中植被高度的影响,由此给成图精准度带来一定影响。另外,成图精度还与航摄参数的设置有密切的联系。下表为1:2000比例尺要求下航摄参数的常规设置参数要求。
四、注意事项
(一)注意事项
在进行大比例尺地形图测绘的时候使用该航摄技术能够提升工作的效率,但是在这其中还应该要重视对相关流程制作。其中在选择飞行平台的时候一定要依据实际情况,根据具体的工程所在地的地貌选择飞行平台,再运用各项技术完成测绘工作[4]。其中该航摄技术与传统的航摄技术有着极大的区别,一般该无人机的旋转偏角会相对比较大一些,幅度小一些,所以这就要选择合适的方式进行拍摄。
(二)维护管理
在该无人机进行工作的时候一定要将设備所采集到的各种信息进行整理与分类,并将其传输到故障预测系统当中,总起数据分析之中找到安全隐患,并及时采取相应的措施进行处理,并加强对其中一些关键部位的管理与维护保养工作,只有通过该工作,才能够确保无人机能够高效率完成各种工作。
五、结束语
因为无人机自身航摄系统的特征影响,在大比例尺的地形图测绘之中有着极为广泛的影响,其中旋翼无人机航摄系统因为在测量当中使用了大量的高科技手段,所以最近几年来其不论是应用范围还是应用技术都有了广泛的提升,并且在未来也将会有极为广泛的前景。
参考文献:
[1]吕立蕾.无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2016,39(2):116-118.
[2]周永.无人机航摄在大比例尺地形图测绘中的应用研究[J].城市建筑,2015(5):246-246.
[3]褚建春.旋翼无人机航摄系统在大比例尺地形图测绘中的应用[J].现代测绘,2017(6):58-61.
[4]谢海波.浅析无人机航摄系统测绘大比例尺地形图应用及常见问题处理[J].低碳世界,2016(7):44-45.
(作者身份证号:220283199012034915)