浅谈无人机倾斜摄影测量技术及其应用论文_布丰

浅谈无人机倾斜摄影测量技术及其应用论文_布丰

山东省地质矿产勘查开发局第七地质大队 山东省 276000

摘要:倾斜摄影测量是最近发展起来的一项高新技术,在不断的研究下,这一技术得到了新的发展,无人机倾斜摄影测量应运而生。随着科技的不断发展,无人机倾斜摄影测量在各行各业得到了广泛的应用,并促进了相关行业的发展,如智慧城市、城市规划、国土资源等方面。为此,论文在分析无人机倾斜摄影测量基础上,对该技术的应用进行探讨,以此推进无人机倾斜摄影测量的应用和发展。

关键词:无人机;倾斜摄影测量;技术应用

引言:21世纪的现代社会,无论人们的日常生活,还是各行各业的发展,都受到了科技发展的深刻影响,产生了重大而深远的变化,其中倾斜摄影测量就是随着科技发展而产生的一项重要科技。它是通过同一飞行平台搭载多台传感器同步采集影像,获取真实的地物信息而被广泛应用在经济建设的多个领域中,充分发挥了它的优势。随着倾斜摄影测量的发展,在航摄效率、清晰度、分辨率等方面有了更高的要求,促进了倾斜摄影测量的革新并向无人机倾斜摄影测量转变。无人机倾斜摄影测量的出现,极大地扩展了摄影测量的应用。

1.无人机倾斜摄影概述

1.1 无人机倾斜摄影的概念

倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影象只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。

1.2 倾斜摄影测量与传统摄影测量的区别

倾斜摄影测量是通过获取研究区域各摄站点含垂直、前视、后视、左视、右视5个方向的影像,生成三维实景模型来研究被摄区域地物的平面位置、大小、性质、形状、侧面、立面、纵横断面、地形起伏及场景模拟等特征的高新技术方法。而传统的摄影测量主要是通过获取研究区域各摄站点的中心投影影像生成正射影像来研究被摄地物的平面位置、大小、形状和性质。传统的摄影测量主要用于生产正射影像、测制各种比例尺地形图;而倾斜摄影测量除了可以生产正射影像、测制各种比例尺地形图,还能生产三维实景模型,测量地物的侧立面和纵横断面,进行三维场景模拟等,360°无死角地对地物进行研究,极大地扩展了摄影测量的应用。

2.无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影测量技术是一项系统性的技术,以下从技术优越性、技术应用流程、系统组成部件、技术应用要点等方面出发,对于无人机倾斜摄影测量技术进行了分析。

2.1技术优越性

无人机倾斜摄影测量技术具有较强的技术优势。无人机倾斜摄影测量本质上是基于DEM数据的对于地形地貌的真实呈现方式,这种测量技术能够在高精度情况下得到较好的测量效果,因此这意味着其能够在地质分析与空间分析与工程设计在实际应用中的应用。其次,随着社会的不断发展,对中国的信息技术和科学技术水平,在这个过程中,无人机低空摄影测量技术也越来越成熟并且达到了能够实际应用的程度。与此同时,通过将无人机低空摄影测量技术应用于地面建筑物的高度测量制作过程中就能够在低成本情况下大大提高数据的现势性。

2.2技术应用流程

无人机倾斜摄影测量技术的应用流程较为独特。通常来说无人机倾斜摄影测量技术应用的主要过程包括结合无人机低空摄影测量技术的高分辨率三维地形景观图的前提下,然后在该地区的无人机平台的航空摄影测量,最后通过三提取试验区高精度DEM数据加密。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,无人机倾斜摄影测量技术还能够利用DEM数据对影像进行数字微分纠正,最终可以以此为基础来形成高分辨率DOM数据。与此同时,无人机倾斜摄影测量技术能够形成带有地物模型的高分辨无人机倾斜摄影测量,并可以对于测区快速进行三维分析操作,故具有较高的使用价值。

2.3系统组成部件

无人机倾斜摄影测量技术的系统组件相对独特。低空摄影测量的组成是基于数字摄影测量理论。这意味着该系统的主要细节将与飞机平台、测控信息传输、传感器、遥感空间为基础的交互控制、地面处理、综合安全等相关技术领域。其次,无人机低空摄影测量技术能够进行包括非量测相机检校的前提工作,故在实际的工作中利用非量测数码相机代替,因此为了能够满足摄影测量的要求必须进行高精度的检校。

2.4技术应用要点

无人机倾斜摄影测量技术有着不可或缺的技术应用要点。无人机倾斜摄影测量技术的应用能够显著的降低影像数据的变形率并提高空三加密的精度。因此工作人员在技术在应用过程中,重叠度为80%,重叠度保证为40%。其次,工作人员为了能够有效的为平差解算提高冗余度,则可以通过采用纵横垂直的架构线路和空中三角测量来顾及和改正影像系统误差的影响,最终能够取得较为良好的技术应用效果。

3.无人机倾斜摄影测量技术的应用

无人机倾斜摄影测量及其生产的三维实景模型所具有的独特优势,决定了这项技术具有广泛的应用前景。

1)利用其生产的城市三维实景模型,可建立虚拟景区和虚拟城市景观,实现大范围的三维景观展示和虚拟漫游,使人通过网络终端就能对景区或城市进行网上旅游,并有身临其境的感觉。

2)目前,我国智慧城市建设方兴未艾,而智慧城市建设所需的三维建模质量要求高且数量庞大,传统的三维建模技术已明显不能满足需求。无人机倾斜摄影测量借助无人飞行器为载体,可快速获取城市级倾斜影像,实现城市级高精度三维模型建设,快速搭建相关的二三维地理信息框架,为智慧城市建设发挥无可替代的作用。

3)电力是我国经济发展的重要保障,为了促进我国电力事业发展,将无人机倾斜摄影测量技术应用在电力规划中,通过无人机倾斜摄影测量,快速建立线路走廊的三维环境,全面准确获取电力线路带状区域地形地物的平面信息、高程信息以及实景状态,通过分析和对比,可选取最适合的方案;还可以利用三维实景模型判断林区分布,让输电工程有效避开林区,更好地实现高压输电线路优化目标。

4)测绘工作中,无人机倾斜摄影测量可以灵活快速地获取项目区影像,完成项正射影像或地形图的生产、更新,可进行竣工测量等。

5)还可为城市规划、国土资源、公安、环保等各行各业提供基于三维虚拟现实的高精度三维地理信息服务。

4.无人机倾斜摄影测量发展展望

倾斜摄影测量技术无疑将会在我国地理信息产业中扮演更加重要的角色。倾斜影像不仅能够真实地反应地物情况,而且还通过采用先进的定位技术,嵌入精确的地理信息,使用户获得更高级,更为逼真的用户体验,极大地扩展了遥感影像的应用领域。同时,倾斜摄影测量技术使得目前高昂的三维城市建设成本将得以大大降低。而三维城市效果也更为逼真。

5.结束语

本文讲述了倾斜摄影测量的特点、基本原理、关键技术以及无人机在倾斜摄影测量中的应用。传统的遥感测量手段采用的正射影像方法只能是在垂直方向对建筑顶部进行模型重建,而对侧面的三维重建一直缺少有效的解决手段。倾斜摄影技术的出现有效地解决了这一难题,倾斜摄影测量将基于立体像对和点特征的传统摄影测量技术推向了基于多视影像和对象特征的实时摄影测量技术。

参考文献:

[1]杨国东.倾斜摄影测量技术应用及展望[J].测绘与空间地理信息,2016(1):13-15.

[2]杨慧琴.无人机航测技术在基层测绘工作中的应用分析[J].北京绘,2015(6):138-140.

[3] 张祖勋,张剑清,廖明生,等. 遥感影像的高精度自动配准[J]. 武汉测绘科技大学学报,1998( 4) : 41 - 44.

论文作者:布丰

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/22

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