摘?要:無人機傾斜攝影測量技術(shù)在現(xiàn)代化測繪領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣,具有精度高、成本低、成圖快等優(yōu)勢。文章分析了該技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用效果,無人機傾斜攝影測量技術(shù)獲得的特征點坐標與全站儀獲得特征點的坐標相對誤差均在±10 mm以內(nèi),說明無人機傾斜攝影測量技術(shù)在工程測量中具有較高的測量精度,精度能夠滿足工程基本需求。
關(guān)鍵詞:無人機傾斜攝影測量技術(shù);工程測量;應(yīng)用研究
一、 無人機傾斜攝影技術(shù)概況
無人機傾斜攝影技術(shù)是在無人機垂直攝影技術(shù)上發(fā)展起來的,早期階段主要用于建筑物外側(cè)面紋理信息的提取方面,在工程測量、礦山測量等領(lǐng)域的應(yīng)用較少。無人機垂直攝影技術(shù)以無人機平臺為基礎(chǔ),配置垂直攝影相機,即在攝影過程中僅能夠獲取垂直方向的影像數(shù)據(jù)資料。無人機傾斜攝影測量技術(shù)是在無人機垂直攝影技術(shù)的基礎(chǔ)上,搭載了傾斜攝影相機,即在航拍過程不僅能夠獲取垂直方向的影像資料,還可以獲取多方位、多角度的傾斜影像資料,有效避免了垂直攝影技術(shù)僅能獲得垂直方向影像數(shù)據(jù)的弊端,提高了測繪精度。此外,與無人機垂直攝影技術(shù)相比,傾斜攝影技術(shù)的操作更加簡單。
二、 無人機傾斜攝影技術(shù)優(yōu)勢分析
1. 無人機傾斜攝影獲得的航拍影像分辨率更高。自北斗系統(tǒng)投入使用以來,我國的動態(tài)GPS定位技術(shù)快速發(fā)展顯著提高了無人機航拍影像數(shù)據(jù)的分辨率,有效提高了無人機傾斜攝影技術(shù)的測量精度?,F(xiàn)階段無人機傾斜攝影測量技術(shù)的精度可達厘米級,在現(xiàn)代化大比例尺地形圖測繪、工程測量等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在測繪周期短、測量面積較大的測繪任務(wù)中更具優(yōu)勢,如無人機傾斜攝影技術(shù)被廣泛應(yīng)用于第三次國土資源調(diào)查等領(lǐng)域。2. 具有更高的影像數(shù)據(jù)獲取率。傳統(tǒng)的測量技術(shù)以經(jīng)緯儀、全站儀為基礎(chǔ),主要以測繪人員外業(yè)采集系統(tǒng)的測量點坐標為主,不僅測繪周期長,而且測量成本極高,最終獲得的成果精度也較低,即在一定時間段內(nèi)獲取測繪信息的效率極為低下。無人機傾斜攝影技術(shù)是以無人機為平臺進行航空拍攝影像資料的,能夠在較短的時間內(nèi)獲取大面積的測繪信息,有效減少了測繪人員外業(yè)采集測量點信息的工作量,在單位時間內(nèi)獲取測繪信息的效率更高。3. 能夠應(yīng)用在更加寬泛的測繪環(huán)境中。無人機傾斜攝影技術(shù)是以航拍影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),因此對測繪區(qū)域的環(huán)境條件限制較小。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)在高山密林區(qū)域影像較大,主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面,植被茂盛區(qū)域遮擋現(xiàn)象嚴重,嚴重阻礙了經(jīng)緯儀、全站儀等采集測量點的數(shù)量,對測繪精度和工作效率影響較大;另一方面,高山密林地區(qū)地形地貌復(fù)雜多變,測繪人員無法到達指定位置,導(dǎo)致大面積測繪空白出現(xiàn),最終降低了整體精度。無人機傾斜攝影技術(shù)是能夠獲得高分辨率的影像數(shù)據(jù),通過一系列的數(shù)據(jù)處理過程可以有效剔除植被等影響,進而獲得更高精度的測繪成果圖件等。因此,無人機傾斜攝影技術(shù)能夠適用于更加寬泛的測繪環(huán)境中。4. 具有更高的社會經(jīng)濟效益。無人機傾斜攝影測量技術(shù)顯著降低了大量的外業(yè)工作量,在較短的時間內(nèi)能夠獲取較大面積的測繪任務(wù),有效縮短了工作周期,與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比,無人機傾斜攝影技術(shù)降低了測繪成本,提高了社會經(jīng)濟效益。
三、 無人機傾斜攝影技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
1. 測量技術(shù)工作流程。無人機傾斜攝影測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用流程與地形圖測量流程基本一致,首先需要結(jié)合測繪任務(wù)收集資料、對測量區(qū)域進行踏勘,進一步編制飛行計劃等,對檢查無誤的影像數(shù)據(jù)資料進行預(yù)處理等。2. 地面點控制測量。在執(zhí)行飛行測量任務(wù)之前,需要結(jié)合測量任務(wù)以及測繪區(qū)域地形地貌、天氣狀況等制定飛行計劃,設(shè)計相應(yīng)的飛行航線圖等,將無人機型號、航向重疊度、旁向重疊度、飛行高度等標注在航線圖中。完成航線圖設(shè)計后進行地面控制點布設(shè)工作,地面控制點測量是提高無人機傾斜攝影測量精度的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)節(jié)之一,有利于確保無人機飛行過程中獲得整個測繪區(qū)域的影像數(shù)據(jù)。地面控制點的布設(shè)根據(jù)測量任務(wù)和地形地貌變化狀況適當(dāng)調(diào)整布設(shè),在地形地貌復(fù)雜或者測量精度要求更高的環(huán)境中地面控制點的密度相對較大,在地形地貌平緩區(qū)域或者測量精度不高的情況下,地面控制點的密度可適當(dāng)放稀。此外,地面控制點一般布設(shè)在測繪區(qū)域四角,有利于不同影像數(shù)據(jù)之間的拼接,能夠提高影像數(shù)據(jù)的拼接質(zhì)量。3. 空三加密測量。無人機傾斜攝影測量技術(shù)有效降低了測繪“空白”區(qū)域的出現(xiàn)概率,但仍不可避免地存在測繪“空白區(qū)”,如高大建筑物遮擋嚴重的區(qū)域等,導(dǎo)致局部的測量精度無法達到相應(yīng)的精度要求。此時,需要進行空中三角加密測量,利用無人機航空拍攝過程中自動存儲的POS數(shù)據(jù)進行方位元素的計算預(yù)測,將遮擋因素等剔除進而獲得更加貼合實際現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)信息,物建筑物紋理信息的提取等。
四、 結(jié)語
綜上所述,無人機傾斜攝影技術(shù)與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比,具有更加寬泛的使用環(huán)境,能夠有效降低測量成本、提高測量精度。文章以無人機傾斜攝影測量技術(shù)為例,分析了該技術(shù)在某工程測量中的應(yīng)用效果,結(jié)果表明,在不考慮全站儀測量精度與誤差的前提下,采用無人機傾斜攝影技術(shù)測量得到的數(shù)據(jù)和全站儀測量得到的數(shù)據(jù)間相對誤差均在±10 mm以內(nèi),測繪精度符合設(shè)計要求。
參考文獻:
[1]楊國東,王民水.傾斜攝影測量技術(shù)應(yīng)用及展望[J].測繪與空間地理信息,2016,39(1):13-15,18.
作者簡介:魏曉南,河北省邢臺市柏鄉(xiāng)縣柏鄉(xiāng)鎮(zhèn)東路村167號。