航空摄影测量技术在数字化地形测绘中的应用

航空摄影测量技术在数字化地形测绘中的应用

长春建工工程勘测有限公司吉林长春130000

摘要:作为一门先进摄影测量技术的无人机航空摄影测量技术,可以将传统摄影测量技术的漏洞弥补,而且将测量步骤简单化,降低了测量人员的工作难度,有效的提升了测量的精准和效益。特别是在测量小区域的同时,利用无人机航空摄影测量技术更加便捷。所以,对无人机航空摄影测量技术在测绘工程测量中的应用研究非常必要。文中将重点对无人机航空摄影测量技术在测绘工程测量当中的应用进行了分析,希望为将来的测绘工程测量工作提供一些帮助。

关键词:航空摄影测量;数字化地形;测绘应用

地形测绘是土地规划工作项目中非常重要的一个环节,在地形测绘过程中,为了掌握更加精准、有效的信息数据,需利用先进、科学的测绘技术。航空摄影测量技术,具备诸多优势,在测量工作中不会受到时间、空间以及气候环境等因素的影响,支持全天候测量工作的开展,还能够确保测量数据的精准度。

1航空摄影测量概述

航空摄影测量指的是通过二维对地进行影响观测,并对三维地表空间信息进行提取的科学技术,通过该项技术,人们可以有效获取地球空间信息。航空摄影测量中,几何定位指的是对遥感影响加以利用,实现对地面目标点空间位置的确定,遥感影像目标识别就是基于此得的实现的。为了使目标定位得以实现,就需要提高影响获取时空间方位恢复的快速性与准确性。

现阶段,航空摄影测量主要包括三种模式,即常规航空摄影测量、GPS航空摄影测量、DGPS/MU航空摄影测量。通过对航空摄影测量模式的主要工序可知,现行的3种航空摄影测量方法主要是在获取航空影响以及影响定向方面存在区别。常规航空摄影测量中的影像定向是在大量地面控制点的辅助下,通过摄影测量加密技术实现模型定向点的获取;GPS航空摄影测量中,在航空影响获取的过程中,对动态GPS定位技术加以运用,实现摄影中心的定位,使地面控制点被取代,通过摄影测量加密实现模型定向点的获取,然而在加密点的辅助下,使影像定向得以实施。

2无人机航空摄影测量的特征

2.1机动灵活,操作简单

无人机航空摄影测量一般采用的是低空飞行测量方式,这就使空域申请变得更加简便,不易受到气候条件的制约,同时也很少受到起降场地的限制而影响实际测量,只需一段较为平整的路面便能进行起降开始测量。一般情况下,航空摄影测量的升空准备时间为15分钟,操作简单。车载系统可在短时间内结合具体的任务要求,实时获取10~200平方公里的航测结果。

2.2获取影像分辨率高、精度高

无人机航空摄影测量的低空飞行优势,改变了传统测量方式下的卫星光学遥感和普通航空摄影被云层遮挡,或被高层建筑遮挡而影像不清晰,测量结果不准确等弊端。无人机航空摄影测量可通过低空多角度摄影方式,得到建筑物多面高分辨率纹理影像,获取的影像分辨率更高。同时,无人机低空飞行,飞行高度为50~1000m,测量精度可实现亚米级,控制在0.1~0.5m,符合1:1000的城市地形图测绘要求。

2.3多角度测绘

航空摄影中配备的数码相机设备精度较高,在实际使用时,可依据工作需求对拍摄角度进行调整。经调整后可进行多角度的交错拍摄,全方位获得地形测量数据,并对土地资源管理和经济开发活动进行管控,有效解决规划设计中存在的实际问题。

3无人机摄影测量技术在数字化地形测绘中的应用

3.1无人机摄影测量像控点的布设

1)像控点布设

野外像控点是航测内业加密控制点和测图的依据,本测区采用区域网布点方案:①依据区域网的划分原则,每一个区的航线一般在6条之内,每条航线的基线数在12~13左右,每个区的像对数控制在80个之内。②区域网采用周边布设平高点,重点设检查点,加测高程点(内插高程点)。具体要求:沿周边航向4条基线内布设1个平高点,按旁向隔航线布设1点,区域网中心加布1个平高点;区域网内高程点沿航向间隔4条基线两旁向每条航线上与平高点相对应地均匀布设;根据全测区的区域网的划分情况,存在不规则的区域网,在不规则的网的凸出凹进处,应布设平高点,其余与规则网相同。

2)像控点联测

①各等级的三角点、导线点、GPS点等均可作为像片控制的起算点。②像片控制点的平面及高程测量,主要采用GPS-RTK、快速静态定位技术或测距导线、支导线、引点等方法测定。③计算结果平面坐标取至0.001m,高程取至0.01m。

3.2规划所要测量的区域

对某一个测绘工程项目进行测量准备阶段,工作人员需要做好的第一要务就是将所需要测量的区域进行规划,确保测量范围正确,不存在遗漏,也不超过工作任务量,利用无人机航空摄影测量的同时,操作无人机飞行在规划好的测量范围中,从而保证获得更加精准的拍摄图像。例如测量发电厂,我们使用无人机航空摄影测量技术进行测量,就要使用无人机沿着规划好的区域飞行,从而获得电厂的测量图像,之后就可以利用无人机拍摄的图像进行详细的测量工作。

3.3关于航带规划的设计

因为无人机在空中飞行时间最长为一个小时,所以要将时间严格控制好。我们进行拍摄的过程中,需要提前将航带规划工作做好。这样的情况下,设计好无人机起飞降落的位置和有关的飞行架次,同时在测量区域将飞行航带设计好。第一架无人机将规划的飞行任务完成之后,就可以回来,再利用另外一架无人机将剩下的工作完成,这样能更全方位将电力工程的影响参数掌握。

3.4测量区域控制网建立的方式

建立测量区域的控制网,需要使用精细化的控制方法。在电力工程测量当中使用无人机航空摄影测量技术,我们需要按照所需要测量的地图的大小,相对应的建立一个控制网络,同时在整个区域网络当中设定GPS坐标点。还要建立一个三维坐标系,这样可以保证将每一个点用坐标的形式进行表达,后期处理数据工作中,可以按照这个坐标系核对点,计算路线等工作,从而将工作的精准程度大幅度提升。

3.5城市规划所需的高分辨率测绘产品

进入信息化时代后,城市规划与改造的任务也逐渐加重,而利用无人机航空摄影测量技术为其提供大比例尺、高分辨率、高精度的测绘产品,对于城市规划与发展都具有重要意义。当今,虽然高分辨率卫星影像已实现0.5m的分辨率,但依然不符合1:500~1:2000的大比例尺测绘需求。而无人机航空摄影测量技术,则可为城市规划及重点区域提供高分辨率影像等测绘产品,切实满足了城市规划需求,为城市规划提供了所需的测绘数据。

3.6城市应急任务所需的测绘资料

在城市发展过程中,难免会遇到各种应急事件,而处理好这些应急事件的基础就是要具备精确、精细的直观影像数据,并要求数据获取的实时性与高效性。无人机航空摄影技术可为城市应急任务提供其所需的测绘资料,因为无人机航摄系统具备灵活、快速特点,结合了计算机技术、无线通信技术及3S技术等多种先进技术,能够在最短的时间内为城市应急任务提供高精度的测量资料。

总之,地形测绘是非常重要的一项工作,由于地形测绘涉及的测绘内容诸多,比如:水系、土地、管线、居民地以及房屋等,在实际测绘工作开展过程中,需利用先进的科学技术。利用航空摄影测量技术,便需要结合实际工程,掌握相关技术指标及规格部署,进一步做好各方面的要点工作,使航空摄影测量技术能够在实际工程中发挥作用,使地形测绘工程项目的工作效率及质量得到全面提升。

参考文献:

[1]高立,关雷.浅析先进航空摄影测量技术应用于3维地籍系统建立[J].测绘与空间地理信息,2012,35(11):63-66.

[2]于景杰.航空摄影测量技术在水利工程测量中的应用[J].黑龙江水利科技,2012,40(12):81-82.

[3]史文飞.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].企业研究,2014,(02):183.

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