滕秀華
(山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 濟南 250109)
在以往的地形測繪中,工作人員是將模擬測量的數(shù)據(jù)類比到實際的地形測量的工作情況中,這樣做未免會有許多誤差。因為科學(xué)技術(shù)的成長,地形測繪逐漸有了更加系統(tǒng)、更加科學(xué)、更加規(guī)范的工作情勢而無人機航空拍攝便是其中比較重要的環(huán)節(jié),它比人工測繪更加便利、迅捷、安全、精確。所以,無人機航空拍攝測量這項技術(shù)被用在了在大多數(shù)的地形測繪,它為我國的發(fā)展帶來了很大的進步[1]。
無人機航空拍攝測量技術(shù)是傳統(tǒng)航空拍攝測量的有利提升,擁有靈活、簡便、安全、本錢低廉、實用性廣的特征。在某些地形復(fù)雜和不便于飛行的地區(qū)能夠更好的獲取高分辨率的影像,并且無人機航空拍攝測量技術(shù)不受飛行高度的限制,拍攝所得到的影像質(zhì)量、精確度都遠遠大于有人機航拍。而這其中最關(guān)鍵的技術(shù)便是空三加密,它主要的作用便是對采集到的數(shù)據(jù)與信息進行加密,然后將采集到的加密數(shù)據(jù)與信息進行提取與分析并最終生成報告、進行建模畫圖。
(1)無人機航空拍攝測量技術(shù)在影片的控制測量方面的應(yīng)用。在操縱無人機航空拍攝技術(shù)對某一個地區(qū)進行地形測繪時,在影片控制測量這個方面,如果想要計算出所測量區(qū)域的真實地形面貌,務(wù)必要做到的是將無人機自帶的導(dǎo)航定位系統(tǒng)和所拍攝到的資料進行比對聯(lián)合,再將拍攝到的資料與地面測量到的數(shù)據(jù)進行計算[2]。在進行航空拍攝測量的時候,第一步是應(yīng)該設(shè)定和分布影片的控制點。然后才是利用無人機自帶的導(dǎo)航系統(tǒng)中有關(guān)的測量技術(shù)對整個地區(qū)進行完整的地形測量。
(2)無人機航空拍攝測量技術(shù)在空中三角測量方面的應(yīng)用。在操縱無人機航空拍攝技術(shù)對某一個地區(qū)進行地形測繪時,在空中三角測量這個方面,主要是采用航空數(shù)碼拍攝器材。它能夠通過運用系統(tǒng)的設(shè)置自主完成相關(guān)的計算,所以并不需要對其所拍攝的影像進行人為的定向設(shè)置便能夠?qū)λ鶞y量的地區(qū)進行精確的地形測量。空中三角測量主要的好處便是能夠得到更加清晰直觀的結(jié)果。如(圖1)、(表1~表3)便是無人機航空拍攝測量技術(shù)在空中三角測量方面具體應(yīng)用的過程。
圖1 無人機1:1000航測稀少控制解決方案的需求分析
表1 無人機航拍技術(shù)數(shù)據(jù)誤差分析(單位為m)
表2 空中三角測量檢查點、公共點較差最大限值(單位為m)
表3 全野外數(shù)字測圖地物點精度(單位為m)
在操縱無人機航空拍攝技術(shù)對某一個地區(qū)進行地形測繪時,必須要將各地區(qū)的線狀地形結(jié)構(gòu)和物體線節(jié)點數(shù)據(jù)結(jié)合起來,才能保證采集到的這兩部分的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,這樣才能更方便對內(nèi)業(yè)采集的信息準(zhǔn)確度進行提高。但是必須要用手工繪制的形式來對等高線和水平線的信息進行采集。如果在測量地區(qū)有房屋結(jié)構(gòu)時,測量人員必須對測量到的結(jié)果進行處理,要準(zhǔn)確的測量出整個房屋邊緣結(jié)構(gòu)的具體位置,再利用外業(yè)測量的方法,對測量到的結(jié)果進行恰當(dāng)?shù)男薷?,然后利用自主化直角的方法對所得到的?shù)據(jù)進行修整。
在操縱無人機航空拍攝技術(shù)對某一個地區(qū)進行地形測繪時,如果有一些地方比較隱蔽或者某些死角地方不能準(zhǔn)確測量時,便需要人工進行后期的外業(yè)補測。為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,通常會將航空測量的結(jié)果與人工測量畫圖的結(jié)果進行部分的對比,如果有一些出入的地方,測量人員須要做進一步的核實與測量以保證最后結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在那個科技并不發(fā)達的年代,對于地形的測繪需要人工進行實地的測量。而某些地區(qū)存在了一定的危險性,這無疑為測量人員增加了工作的難度。但是無人機測量技術(shù)中,并不需要測量人員親自到危險的區(qū)域進行測量,所以不存在人員的傷亡情況。并且如今科技日新月異,無人機的遙感技術(shù)更是飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)不精確、操作不便等技術(shù)都漸漸被克服,所以無人機航空拍攝測量技術(shù)擁有較高的可靠性。并且現(xiàn)如今的無人機操作簡便,對于升降地點、空氣環(huán)境等要求都比較低,升空準(zhǔn)備往往十多分鐘便可以就緒。測量人員只需要在指定的位置進行操作,在作業(yè)區(qū)內(nèi)工作一天便可得到上百平方公里的測量數(shù)據(jù),所以無人機航空拍攝測量技術(shù)也擁有較快的航測反應(yīng)能力。
在傳統(tǒng)的衛(wèi)星測量或者有人機測量中,受到許多因素的限制。比如:有些地區(qū)氣候復(fù)雜、常年積雪別且還受云層的影響,所得到的影像質(zhì)量普遍都不太理想。而無人機航空拍攝測量技術(shù)擁有高精確度的拍攝設(shè)備,能夠全方面、多方位的進行拍攝,并且還能夠獲得建筑物多方位的高清分辨率影像,能夠提供較為精確的數(shù)據(jù),所以無人機航空拍攝測量技術(shù)擁有較高的拍攝質(zhì)量。如:(圖2)便是一張城鎮(zhèn)局部地區(qū)的航拍圖,可以看到它清晰的成像與全方位、無死角的拍攝結(jié)果。而對于拍攝的局限性來講,傳統(tǒng)的測量方式會受到地區(qū)或者安全性的影響。比如:在有人機進行拍攝的過程中,如果靠近邊境或邊界線容易受到國防的影響。或者是衛(wèi)星成像時,容易受到云層和天氣的影響,并且也沒有無人機拍攝的安全性和保密性高。所以無人機航空拍攝測量技術(shù)擁有較小的局限性。
圖2 航空拍攝測量測繪無人機大比例尺地形圖測繪
對于無人機航空拍攝測量技術(shù),系統(tǒng)因為自帶的數(shù)碼相機、數(shù)字彩色航攝相機等拍攝裝置可以更加快速的得到地表數(shù)據(jù)、超高分辨率數(shù)字影像和高精度定位數(shù)據(jù),所以無人機航空拍攝測量技術(shù)擁有快速獲取地表數(shù)據(jù)的能力。而根據(jù)得到的以上數(shù)據(jù),無人機航空拍攝測量技術(shù)有關(guān)的系統(tǒng)能夠生成直觀形象的可視化數(shù)據(jù)并且自動建立模型,有利于進行各類地區(qū)的地形測繪。所以無人機航空拍攝測量技術(shù)擁有較強的建模能力。
無人機航空拍攝測量技術(shù)無疑是在地形測繪上的一個重大發(fā)展,在地形的測繪中,它能夠有效的完成各種地形、各種比例的測繪,并且無人機航空拍攝測量技術(shù)還能夠提高測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。它更高的工作效率、更低的成本、更安全的手段都會是日后無人機航空拍攝測量更加快速發(fā)展并被人們廣泛使用的原因。但是唯一的不足之處便是在某些比例特別大的地形測繪中往往精確度不是那么高,這是需要科技人員日后攻克的難題。