無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在帶狀地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在帶狀地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

摘要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)科技水平的提升。受到科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的影響，我國(guó)的航空攝影測(cè)量技術(shù)獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步。不過(guò)鑒于航空攝影測(cè)量工作開(kāi)展通常對(duì)審批的專(zhuān)業(yè)性要求很高，并且易于被外界不同因素干擾，總體的經(jīng)濟(jì)成本也過(guò)高，由此導(dǎo)致其在地形圖測(cè)量當(dāng)中的應(yīng)用率較低。在無(wú)人機(jī)技術(shù)誕生之后，其憑借簡(jiǎn)單、靈活的操控性且性價(jià)比較高的優(yōu)勢(shì)，引起很大的關(guān)注，有利于提高地形圖測(cè)繪的效率。本文就無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在帶狀地形圖測(cè)量中的應(yīng)用展開(kāi)探討。關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；航空攝影測(cè)量；地形測(cè)繪引言近年來(lái)，無(wú)人機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，在航空攝影測(cè)量方面也不斷成熟。無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量作為一種新興測(cè)量手段，推動(dòng)著相關(guān)工作者對(duì)地理信息的獲取向全天候、實(shí)時(shí)化的方向進(jìn)行邁進(jìn)，使其具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。1無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的技術(shù)原理在使用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的過(guò)程中所涉及的技術(shù)原理有以下幾方面：第一，相關(guān)工作人員在選取測(cè)量工作中所使用的無(wú)人機(jī)的種類(lèi)的時(shí)候需要根據(jù)實(shí)際要求選擇最為合適的機(jī)型。為保證所挑選的無(wú)人機(jī)可以在實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中順利運(yùn)行，相關(guān)人員還需要對(duì)相關(guān)的無(wú)人機(jī)種類(lèi)進(jìn)行收集分析。第二，在使用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量之前，相關(guān)人員還需要注意對(duì)無(wú)人機(jī)在拍攝過(guò)程中的航線進(jìn)行設(shè)計(jì)以保證該設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中能夠順利工作。工作人員在設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)航空拍攝的路線的時(shí)候，需要盡量選取相對(duì)簡(jiǎn)潔的路線，以保證無(wú)人機(jī)在工作過(guò)程中的安全，如此還能夠幫助工作人員減輕一定的工作負(fù)擔(dān)。此外，在對(duì)航行攝影路線進(jìn)行設(shè)計(jì)之后工作人員還要對(duì)無(wú)人機(jī)的性能進(jìn)行調(diào)試。第三，工作人員還要通過(guò)分析像控點(diǎn)的分布情況來(lái)對(duì)所拍攝得到的資料進(jìn)行處理分析，如此才能夠讓低空拍攝的優(yōu)勢(shì)得到充分的發(fā)揮。2無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)2.1靈活性較高由于無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)中配備了高清數(shù)碼成像設(shè)備，并且這種設(shè)備還能實(shí)現(xiàn)傾斜拍攝以及垂直拍攝，所以即使地勢(shì)環(huán)境再?gòu)?fù)雜，仍然能保證攝影測(cè)量工作的穩(wěn)定進(jìn)行。和以往的航空測(cè)繪技術(shù)對(duì)比，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量航線的提前規(guī)劃，之后只需要其進(jìn)行自動(dòng)攝影即可，便利性極高，并且即便其運(yùn)作狀態(tài)不佳，仍然能拍攝清晰度和精確度較高的影像信息。2.2快速的響應(yīng)能力工作人員大多會(huì)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空飛行，如此可以有效減少天氣對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)行造成的影響。此外，低空飛行對(duì)起飛和降落的場(chǎng)地的要求較低且較為容易申請(qǐng)空域。無(wú)人機(jī)在起飛及降落的時(shí)候都需要通過(guò)在一段較為平整的路面上滑動(dòng)作為緩沖。2.3攝影較為安全靈活特點(diǎn)無(wú)人機(jī)與其他在人飛機(jī)最大的不同就在于，其不管是起飛還是降落，都不需要專(zhuān)用的場(chǎng)地。因此，如果利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航空攝影測(cè)量工作的話，不僅促進(jìn)了測(cè)量工作靈活性的有效提升，同時(shí)通過(guò)在復(fù)雜地形使用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，確保了測(cè)量工作的安全順利進(jìn)行，降低人員傷亡現(xiàn)象發(fā)生的幾率。2.4無(wú)人機(jī)航測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)（1）與傳統(tǒng)的地面測(cè)繪相比。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是外業(yè)工作量小、速度快、效率高，能到達(dá)人員無(wú)法到達(dá)的地方，且能同時(shí)生成DOM、DSM等數(shù)字影像成果；缺點(diǎn)是空中看不到的地方無(wú)法采集信息。（2）與傳統(tǒng)航測(cè)相比。傳統(tǒng)航測(cè)一般采用有人飛機(jī)正直攝影測(cè)量，無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是門(mén)檻低，投入小，簡(jiǎn)單靈活，可以進(jìn)行超低空飛行以測(cè)量更高精度的地形圖，且傾斜攝影測(cè)量的高程精度更好；缺點(diǎn)是信號(hào)容易受到干擾，作業(yè)范圍小，照片數(shù)量多，建模運(yùn)算資源消耗高，效率較低。3無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)對(duì)地形的測(cè)繪在對(duì)地質(zhì)地形進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)是一項(xiàng)十分重要的測(cè)繪技術(shù)。它可以將GPS定位系統(tǒng)中的導(dǎo)航信息與無(wú)人機(jī)航空拍攝的影像資料充分融合，從而獲取對(duì)測(cè)繪范圍內(nèi)地質(zhì)地形的數(shù)據(jù)。使用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)，能夠?qū)Φ刭|(zhì)地形測(cè)繪的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的記錄與保存。無(wú)人機(jī)對(duì)地形進(jìn)行航空測(cè)量時(shí)一般將相片的控制點(diǎn)選在較為明顯的地區(qū)來(lái)獲得更加理想的數(shù)據(jù)?？罩腥菧y(cè)量是使用無(wú)人機(jī)航空攝影技術(shù)對(duì)地形進(jìn)行測(cè)繪的一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，它的主要原理就是利用無(wú)人機(jī)對(duì)所測(cè)地區(qū)的地形地貌進(jìn)行測(cè)量，收集其中的有效信息。在整個(gè)地形測(cè)繪的過(guò)程中，系統(tǒng)能夠根據(jù)所測(cè)地區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，但是在進(jìn)行對(duì)地形的三角測(cè)量之前，也需要人工對(duì)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證不同連接點(diǎn)更加符合地形測(cè)繪工程的需要。4無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在帶狀地形圖中的應(yīng)用4.1科學(xué)設(shè)置有關(guān)像控點(diǎn)設(shè)置有關(guān)像控點(diǎn)的基本作業(yè)流程包括：影像資料準(zhǔn)備、區(qū)域網(wǎng)劃分、控制點(diǎn)目標(biāo)選取、控制點(diǎn)野外施測(cè)、成果整理等。平高控制點(diǎn)設(shè)置在2條及以上航線旁向重疊中線附近。在影像拍攝之前進(jìn)行實(shí)地選點(diǎn)布設(shè)控制標(biāo)志和航拍后在明顯地物點(diǎn)刺點(diǎn)的方法，刺點(diǎn)目標(biāo)應(yīng)選在影像清晰、能準(zhǔn)確刺點(diǎn)的目標(biāo)點(diǎn)上，比如圍墻、房角轉(zhuǎn)角處，道路、水渠交叉處，高程控制點(diǎn)的刺點(diǎn)目標(biāo)應(yīng)選在高程變化不大的地方?？刂泣c(diǎn)的施測(cè)：測(cè)量控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)、控制點(diǎn)的高程，采用CORS網(wǎng)絡(luò)RTK聯(lián)測(cè)，能滿足工程對(duì)地形測(cè)繪的精度要求。4.2無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量分析在測(cè)量過(guò)程前做準(zhǔn)備工作時(shí)，需對(duì)無(wú)人機(jī)攝影工作流程進(jìn)行明確說(shuō)明，做好空中三維測(cè)量的準(zhǔn)備工作。在空中進(jìn)行三維測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)采取相關(guān)的系統(tǒng)軟件來(lái)進(jìn)行空間三維計(jì)算。在軟件應(yīng)用的過(guò)程中應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作來(lái)確?？臻g三維測(cè)量的順利開(kāi)展：①將無(wú)人機(jī)航空攝影的數(shù)據(jù)格式調(diào)為jpg格式，認(rèn)真核對(duì)相機(jī)的相關(guān)設(shè)置。這其中包括焦距的調(diào)節(jié)、主坐標(biāo)點(diǎn)的調(diào)試、成像大小的調(diào)整等，同時(shí)還需對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行航線有個(gè)合理的設(shè)定。②矯正差值。無(wú)人機(jī)在進(jìn)行航空攝影測(cè)量時(shí)，會(huì)受到風(fēng)力、風(fēng)速的影響，導(dǎo)致飛行角度忽大忽小，這樣會(huì)對(duì)測(cè)量的結(jié)果起到一定程度上的影響。相關(guān)工作人員應(yīng)采用畸變程序?qū)Υ思右猿C正，使最終得到的圖像是攝影主點(diǎn)沒(méi)有進(jìn)行偏移的圖像。③對(duì)測(cè)區(qū)高層文件進(jìn)行建構(gòu)。這就需要對(duì)之前經(jīng)過(guò)矯正差值的得到的圖像進(jìn)行引入，然后采用相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，確立初始航帶偏移量，通過(guò)自動(dòng)相對(duì)定向，除去其中誤差較大的相點(diǎn)，最終根據(jù)連接點(diǎn)的互交編輯作業(yè)來(lái)獲得相應(yīng)的結(jié)果。④取得成果。在自動(dòng)向定過(guò)程中，需要確保定向點(diǎn)在所呈影像上的數(shù)量要大于900個(gè)，同時(shí)還需保證他們布局的合理性，最后通過(guò)相應(yīng)軟件對(duì)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量區(qū)域進(jìn)行接邊合并并對(duì)文件進(jìn)行輸出工作，通過(guò)進(jìn)一步的加密來(lái)對(duì)文檔進(jìn)行較好的儲(chǔ)存。結(jié)語(yǔ)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在河道帶狀地形圖測(cè)量中的應(yīng)用，可以節(jié)省人力，提高效率，同時(shí)能夠給用戶提供多種測(cè)量成果，以適應(yīng)新時(shí)代環(huán)境下的更高要求。同時(shí)無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量也有自身的弱點(diǎn)，并不能完全替代野外測(cè)量工作，測(cè)量工作者應(yīng)當(dāng)對(duì)各種情況都有完善的解決方案。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程建設(shè)中能夠發(fā)揮所長(zhǎng)。參考文獻(xiàn)[1]張惠均,ZHANGHui-jun.無(wú)人機(jī)航測(cè)帶狀地形圖的試驗(yàn)及分析[J].測(cè)繪科學(xué),2018,38(3):100-101.[2]劉藝,季昊,楊震,等.無(wú)人機(jī)航測(cè)在大比例尺公路帶狀地形圖測(cè)量