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        無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用

        2021-11-27 09:15:17游經(jīng)東
        家園·建筑與設(shè)計(jì) 2021年14期
        關(guān)鍵詞:測(cè)繪測(cè)量

        游經(jīng)東

        摘要:結(jié)合地形測(cè)量工作的特點(diǎn)可知,通過(guò)運(yùn)用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù),可以明顯提高測(cè)量工作效率,幫助測(cè)量人員在短時(shí)間內(nèi)獲取更多更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息,從而為城市規(guī)劃與各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供精確數(shù)據(jù)。為了確保此項(xiàng)測(cè)量技術(shù)得到良好運(yùn)用,本文深入探討無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)量過(guò)程中的運(yùn)用要點(diǎn)。

        關(guān)鍵詞:無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù);地形測(cè)量;外業(yè)測(cè)量

        1 引言

        針對(duì)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用,采取實(shí)例分析的方法展開具體論述,總結(jié)了技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),為相關(guān)人員提供借鑒。經(jīng)測(cè)量實(shí)踐檢驗(yàn),堅(jiān)持科學(xué)化測(cè)量的思路,積極引入現(xiàn)代化技術(shù)手段,圍繞測(cè)量細(xì)節(jié)做好嚴(yán)格把控,對(duì)實(shí)現(xiàn)保障測(cè)量目標(biāo)能夠起到積極作用。

        2 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)分析

        1)應(yīng)用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)可以為測(cè)量人員提供正確的地理信息數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍測(cè)量受外部環(huán)境因素影響比較小,可以快速傳輸各項(xiàng)地理數(shù)據(jù)信息,使地形測(cè)繪數(shù)據(jù)更具時(shí)效性。同時(shí),測(cè)量人員可以全面利用各項(xiàng)圖像,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的三維轉(zhuǎn)化,為后續(xù)的三維建模提供可靠依據(jù)。

        2)應(yīng)用此項(xiàng)測(cè)量技術(shù)可以減輕測(cè)量人員的工作強(qiáng)度與壓力。采用無(wú)人機(jī)測(cè)量方式時(shí),測(cè)量人員通過(guò)合理控制無(wú)人機(jī),讓無(wú)人機(jī)在垂直或傾斜狀態(tài)下進(jìn)行攝影,能夠顯著減少工作人員的壓力。同時(shí),測(cè)量人員還要合理設(shè)定無(wú)人機(jī)的飛行路線,針對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析與控制,如果工況比較差,可以暫停飛行,待工況符合飛行條件后,方可開展后續(xù)的地形測(cè)繪工作。

        3 在地形測(cè)繪工作中的具體應(yīng)用

        3.1 案例概況

        本文主要以某項(xiàng)目為例,該項(xiàng)目所在地區(qū)地形地貌比較復(fù)雜,年平均溫度為2.3℃,根據(jù)該地區(qū)1:500大比例尺地形圖航測(cè)要求,采取無(wú)人機(jī)航拍測(cè)量技術(shù),可以顯著提升各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。

        3.2 航空攝影

        由于考慮到測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的地形起伏變化較大、氣候存在不穩(wěn)定性的特點(diǎn),在此次測(cè)量過(guò)程中,通過(guò)采取無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù),獲取更為精確的測(cè)量信息數(shù)據(jù)。本次測(cè)量運(yùn)用CW-10無(wú)人機(jī),采取GPS方式,測(cè)量人員可以獲得準(zhǔn)確的外方位元素,從而順利完成建模工作。

        運(yùn)用此類型無(wú)人機(jī)可以幫助測(cè)量人員獲得兩套準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),同時(shí)相機(jī)成像質(zhì)量更好,三維效果更佳。為了進(jìn)一步提升航空測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性,有效降低項(xiàng)目測(cè)量成本,在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中,測(cè)量人員決定分成6個(gè)不同架次進(jìn)行拍攝,并制定出5條航線,每個(gè)航飛面積不超過(guò)1.2km?2。為了確保地形測(cè)量數(shù)據(jù)精度符合規(guī)定要求,將航攝時(shí)間定為正午前后兩小時(shí),航向與旁向重疊率達(dá)到75%,且航飛范圍覆蓋超出邊界至少100m。在該測(cè)區(qū)內(nèi)部拍攝500多張無(wú)遮擋的圖片,圖片色彩較清晰,無(wú)明顯的反差現(xiàn)象。

        3.3 控制測(cè)量要點(diǎn)

        測(cè)量人員需要在具體的測(cè)量工作中科學(xué)布設(shè)像控點(diǎn),綜合考慮該測(cè)區(qū)的地形條件與外部環(huán)境條件,將測(cè)區(qū)劃分成不同的網(wǎng)區(qū)。同時(shí),需要在各個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)部布設(shè)平高控制點(diǎn),確定好標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的具體位置,以減少錯(cuò)誤測(cè)量數(shù)據(jù)的發(fā)生,進(jìn)一步提升相片質(zhì)量。

        在地形測(cè)量工作中,為了減小外界因素對(duì)最終測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生負(fù)面影響,測(cè)量人員不但要加強(qiáng)像控點(diǎn)布設(shè),而且要根據(jù)測(cè)區(qū)內(nèi)部的實(shí)際狀況合理確定高程控制點(diǎn)的具體位置,從而提高相片質(zhì)量,減少錯(cuò)誤測(cè)量數(shù)據(jù)。

        3.4 三角測(cè)量要點(diǎn)

        所謂三角測(cè)量,主要是指運(yùn)用合理的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),針對(duì)既有的各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,要減少人為干預(yù)帶來(lái)的影響,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成定向工作。通過(guò)合理建設(shè)區(qū)域網(wǎng),將多個(gè)模型穩(wěn)定連接,可以確保最終的數(shù)據(jù)信息得到更好的處理。

        與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件相比,應(yīng)用此種軟件處理數(shù)據(jù)能夠明顯提升處理速度,而且精度更高,可以更好地滿足地形測(cè)繪要求,確保最終的各項(xiàng)數(shù)據(jù)更真實(shí)有效。在實(shí)際操作期間,測(cè)繪人員要根據(jù)軟件系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),科學(xué)選擇各項(xiàng)參數(shù),并運(yùn)用區(qū)域網(wǎng)平差優(yōu)化技術(shù),對(duì)三角測(cè)量數(shù)據(jù)成果進(jìn)行檢測(cè)。

        3.5 采集數(shù)據(jù)

        在此次地形測(cè)量工作中,測(cè)量人員通過(guò)運(yùn)用無(wú)人機(jī)航拍攝影測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)數(shù)據(jù)的快速采集。為更好地提升數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以精確地反映出該地區(qū)的真實(shí)情況,測(cè)量人員可以采用Map Matrix測(cè)量系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。在測(cè)量數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),通過(guò)建立三維模型實(shí)現(xiàn)全要素采集目標(biāo)。

        此外,在處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)的過(guò)程中,測(cè)量人員還要根據(jù)三維立體模型所反映的各項(xiàng)數(shù)據(jù),綜合運(yùn)用數(shù)字正射影像制作相應(yīng)的產(chǎn)品,確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)得到良好的利用。

        3.6 外業(yè)測(cè)量要點(diǎn)

        和常規(guī)的測(cè)量技術(shù)相比較,無(wú)人機(jī)航拍測(cè)量技術(shù)工作效率較高,但是,受外部地形條件與氣候環(huán)境的影響,設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面數(shù)據(jù)采集,需要測(cè)量人員進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測(cè),并對(duì)最終的測(cè)繪結(jié)果進(jìn)行有效檢驗(yàn)。因?yàn)樵摐y(cè)區(qū)地形較為復(fù)雜,在測(cè)量工作中受外部環(huán)境影響較大,故測(cè)量人員針對(duì)部分隱蔽區(qū)域要采用全站儀設(shè)站進(jìn)行補(bǔ)測(cè),利用激光測(cè)距儀或鋼尺用交會(huì)法進(jìn)行量測(cè),進(jìn)一步提高測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和精度。

        為了合理確定具體的補(bǔ)測(cè)區(qū)域,測(cè)量人員需要結(jié)合之前的信息圖,找到問(wèn)題區(qū)域所在位置,并采用先進(jìn)的補(bǔ)測(cè)技術(shù),提升各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)的合理性與規(guī)范性。在數(shù)據(jù)修正的過(guò)程中,主要以內(nèi)業(yè)測(cè)圖為核心,對(duì)各項(xiàng)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),保證各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)與地理信息更加精確。

        3.7 注意事項(xiàng)

        1)結(jié)合測(cè)區(qū)所在地區(qū)的實(shí)際狀況,在航空攝影測(cè)量過(guò)程中,測(cè)量人員需要對(duì)最終的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,同時(shí),為了防止出現(xiàn)數(shù)字化相片邊緣變形現(xiàn)象,測(cè)量人員在實(shí)際測(cè)量工作中要對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行科學(xué)校正,對(duì)各項(xiàng)航拍設(shè)備進(jìn)行全方位的檢查。通過(guò)對(duì)航拍攝影設(shè)備進(jìn)行科學(xué)檢驗(yàn),能夠避免出現(xiàn)影像變形現(xiàn)象,確保最終的航拍測(cè)量數(shù)據(jù)更為精確。

        2)結(jié)合測(cè)區(qū)的實(shí)際情況,采取自動(dòng)化操作模式,利用先進(jìn)的信息系統(tǒng),對(duì)各個(gè)定向點(diǎn)進(jìn)行合理分配,在滿足測(cè)區(qū)測(cè)量精度要求的同時(shí),減少錯(cuò)誤測(cè)量數(shù)據(jù)的輸出。為了全面提升測(cè)圖質(zhì)量,工作人員需要對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔處理,并及時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ),防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏現(xiàn)象。

        3)通過(guò)認(rèn)真分析測(cè)區(qū)各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果以及數(shù)字正射影像圖,判斷該測(cè)區(qū)總體質(zhì)量較好,經(jīng)過(guò)專業(yè)評(píng)判人員評(píng)定后,各項(xiàng)數(shù)據(jù)均合格,能夠提供給相關(guān)單位使用。

        4 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用現(xiàn)狀

        對(duì)于無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量來(lái)講,屬于當(dāng)前發(fā)展中比較重要的測(cè)量方法。尤其是對(duì)于低空無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量來(lái)講,屬于具有發(fā)展?jié)摿Φ臏y(cè)量技術(shù),為技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展、數(shù)字化城市建設(shè)提供了支持。對(duì)于無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量來(lái)講,目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用到了各個(gè)領(lǐng)域中,因其有著速度快、測(cè)量精準(zhǔn)性高等特點(diǎn),能夠針對(duì)不同的地理環(huán)境,轉(zhuǎn)變相應(yīng)的形式與方向,所以說(shuō)在工程測(cè)量等相關(guān)領(lǐng)域中,無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量已經(jīng)展現(xiàn)了極高的價(jià)值。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中,城市化進(jìn)程速度明顯提升,城市中開始開展區(qū)域規(guī)劃、水利布局等工作,而在開展工作以前,需要針對(duì)地形情況等進(jìn)行全面分析,在數(shù)據(jù)需求量等方面也是相對(duì)較大的,在質(zhì)量等方面的要求隨之增加。而運(yùn)用無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù),因其在分辨率上相對(duì)較高,通過(guò)與數(shù)字化測(cè)量軟件進(jìn)行融合,在一定程度上能夠簡(jiǎn)化后續(xù)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)處理與分析,從而提升了測(cè)量的質(zhì)量。借助無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量,可以及時(shí)獲取相關(guān)資料與數(shù)據(jù),同時(shí)也可以保證獲取量能夠滿足實(shí)際需求。

        5 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,本文結(jié)合某測(cè)區(qū)的實(shí)際情況,全面介紹了無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)量中的具體運(yùn)用,并提出無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量工作中的具體注意事項(xiàng),可以顯著提高攝影測(cè)量技術(shù)的精確性與規(guī)范性。

        參考文獻(xiàn):

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