摘要:改革开放进程的加快,社会的不断发展,最终使得我国社会的科学技术水平和经济水平都得到了较大程度上的发展。科学技术的进步使得我国市场上出现了很多高科技的产品,例如无人机,智能手机,电脑等科学技术产品,尤其是无人机,作为一种新型的航拍工具,从最初在工程测量上的应有已经发展到了现阶段各个社会方面的应用,在地形测绘方面的应用也逐渐普遍起来。因此,研究无人机航空摄影测量技术至关重要。
关键词:无人机;航空摄影测量技术;地形测绘;空中三角测量;立体采编
1.前言
无人机作为无人机航拍摄影系统的主要工具,已经广泛应用于社会发展的更方面,从城市规划、景观设计、地形测量等方面来说,无人机本身就具备的航拍技术能够为整个工作的前期调研提供清晰的影像资料,并且能够及时的记录下来,为后面的工作提供一定的基础资料。而且无人机航空摄影测量技术弥补了传统测量技术上的不足,也受到了社会各界的共同关注。因此,本文从无人机航空摄影测量的原理入手,结合实际发展的应用进行研究,实现技术优化。
2. 无人机航空摄影测量技术的工作原理
2.1无人机基本内涵解析
无人机(UAV,英文全称Unmanned Aerial Vehicle/Drones),从字面上来解析,就是一种无人驾驶的飞机[1]。从本质和工作原理上来解释,就是一种能够利用无线电遥控设备和本身设置好的程序装置进行操纵的不载人飞机。与传统的有人驾驶的飞机相比较,无人机对于人并不会造成生命安全的影响,一般来说,更加适合从事一些危险性较强,操作技术较难的任务。无人机最早出现在20世纪20年代,由于体型小,不容易被发现,而且操作简单,往往被用作军用飞机进行军事侦察。后期根据应用范围的逐步拓宽,已经成为了一种民用的常用科学技术设备,在农业、航拍、地形测绘、快递运输、保护野生动植物、危险排查、新闻报道等方面得到了广泛的应用。按照不同的分类标准,可以按照飞行平台的构型、用途、尺度等进行分类,再结合实际的使用用途进行选择,从而满足各个行业的要求[2]。
2.2无人机航空摄影测量技术原理
无人机航空摄影测量技术在实际的操作过程中,整个工作原理较为简单。首先,要根据不同的需求进行无人机类型的选择,对于军用来说,追求航拍结果的精准性和工作过程的隐蔽性、持续性;对于民用来说,则更加注重无人机的续航时间。在选定完无人机之后,要进行设备调试,确保其在工作的过程中不会出现任何失误即可。随后根据工作性质的需求、方案的处理等,设定无人机飞行的路线,为了尽可能的减少无人机在飞行过程造成的时间浪费和金钱浪费,一般会在不影响摄影测量的基础上选择尽可能简短的路线[3]。一方面是对各种资源的节省,另一方面也能够有效提升其工作效率。在设定好飞行路线之后,不可直接将无人机投入使用过程,还需要进行多次的调试,使之对县城情况有了一定道理了解之后,再正式投入到工作中去,确保整个过程不会出现较大的失误,从而影响最终的航拍结果。在航拍过程结束以后,就是对无人机手机图像和视频的处理,一般是借助DEM和DOM进行收集、分析和处理,然后借助DLG进行制作,获得最终的数据信息,为实际工作的发展做好准备。
3.无人机在地形测量中的可行性分析
3.1灵活性
由于无人机本身的体型小,本身的灵活性较强,与传统的载人飞机相比较,在起飞和降落的时候并不需要太大的空间[4]。而且起飞到正式工作的时间也很短,这就在很大程度上节省了运行成本,是对工作效率的有效提升。此外,无人机在实际的使用过程中,已经不再需要遥控设备的操控,而是根据先前设定好的路线进行飞行,在一般情况下保持平稳的飞行,即使是在较为恶劣的环境中,由于灵活性强也不会存在很大的颠簸现象发生,对航拍精度的把握具有一定的稳定性。更重要的是,无人机能够在工作的过程中,实时将所采集的数据、图像、视频等传输到地面设备上,不会犹豫出现意外的故障而导致收集信息的丢失,也是一种灵活性的提现。
3.2节约性
无人机在工作成本的花费上具有一定的节省作用,因为不需要过多人员的操作,整体的控制系统和操作技术也较为简单,相对于传统地形测绘工作中使用的人力操控直升飞机来说,大大节省了经济成本的投入。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于航拍效果而言,高精度的摄像设备也会节省大量的财力,不需要过高配置的硬件设备,使得整个无人机的使用性价比极高。另外,无人机本身的制作材料是采取高强度的轻质量碳纤维复合材料组成,不仅仅自重轻,而且在发生故障的时候,维修过程也简单易行。
3.3安全性
由于无人机并不需要驾驶人员在飞机上进行操作,而是受到地面设备程序的控制,因此在整个飞行的过程中,是不需要考虑由于意外事故的发生导致人员伤亡的问题。从这一角度来说,无人机本身就具备较高的安全性。而且在我国科学技术和经济技术不断提升的发展过程中,无人机也会更加广泛地应用到地形测量的过程中去[5]。
3.4高效性
无人机在航空摄影测量的工作过程中,是不需要过高配置的硬件设备,其自身匹配的数据处理软件和影响记录软件是根据不同的需求进行安装,不仅仅能够三百六十度全方位、立体化的对需要进行航拍的区域进行观察,而且还会利用低空飞行的原理,来充分记录建筑物、植物、构筑物等细节丰富的物体,有效提升了工作效率,是一种极具高效性的地形测绘工具。
4.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用
4.1空中三角测量
无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的实际应用,最为关键的就是空中三角测量。主要是利用影像记录设备对地形精准的测量和计算,这一过程是由无人机本身设定好的程序进行操控的,不需要介入任何人力资源的干扰。但是在前期的区域划分和测量准备阶段,为了有效实现空中三角测量,就需要先人为的确定好需要控制的连接点,结合程序的操作实现最终的工作效果优化,最终完成测量航线的连接,模型的计算。
4.2立体采编的测量
在地形测绘的过程中,无人机除了要进行数据收集工作,还需要对所收集到的数据信息进行统一的采编。为了保障实现立体采编信息的完整度和准确性,在人为确定好需要使用的平面连接点后,还需要对各个节点的立体数据进行采集,从而提升内业立体采集信息的准确度,也确保地形特征的测量的完整度[6]。
4.3DOM工艺
DOM的主要功能就是对无人机航拍得到的数据进行分析,便于在实际的操作过程中能够定向操作相关数据,并且将最终的影像资料与信息资料进行结合,计算出测量区域的主要特征,做出最终的信息反馈处理,从而减少由于测量失误引起的误差,提升整体的工作效率,优化地形测绘的结果。
5.结束语
总而言之,结合上文所论述的内容,无人机航空摄影测量技术已经广泛应用于社会生活和工作的各个方面,尤其是对于地形测绘工作来说。利于先进的无人机航空摄影测量,能够在短时间内高效完成大比例尺、大尺度的地形测绘工作,一方面具有高效的工作效率,另一方面还能保证最终所得成果的精确性和时效性。相对于传统的地形测绘工作来说,有效节省了人力、物力、财力等资源的浪费,对于我国地形测绘、城市规划等事业的促进性是极大的。
参考文献:
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[4]吴智勇.无人机航空摄影测量技术在地形测绘中的应用探析[J].工程与建设,2016,30(01):36-37.
[5]任向红.微型无人机航空摄影测量技术在宁夏土地整治中的应用——以宁夏中北部土地开发整理重大工程项目为例[J].测绘与空间地理信息,2013,36(09):168-169.
[6]孙朝阳,郑彦春,徐秀云.无人机航空摄影测量技术在风能开发勘测方面的应用[J].电力勘测设计,2011(05):24-29.
论文作者:张建,景钦刚,许少凡
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/30
标签:无人机论文; 测量论文; 地形论文; 航空论文; 工作论文; 技术论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第10期论文;