无人机测图系统在山地大比例尺测图中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-06-28
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无人机测图系统在山地大比例尺测图中的应用

王建江

新疆维吾尔自治区地矿局测绘大队 新疆 乌鲁木齐 830017

摘要:随着我国社会经济的发展,各个行业都得到了长足的发展。大型基建工程管理也朝着精细化方向发展,尤其是在道路、河流等领域中,对于测绘工作的精细化要求不断提升,精度、工期和成果等方面也都有了新的要求。无人机测图系统在测绘中通过安装专业的高端相机能够获得精确的测量影像资料,但是其投入成本比较高。本文是针对无人机测图系统在山地测绘中运用的情况进行分析。

关键词:无人机测图系统;山地大比例尺测图;应用

近些年,科学技术不断进步,智能化技术在各个行业中的运用不断增多。无人机测图系统在测绘中的使用促进了测量工作的进步。无人机测图系统在测绘中的运用,能够满足数字化建设要求,并且可以针对复杂的山地地形进行分析,进行相关技术研究。相关技术人员需要合理地运用无人机测图系统,对其在测绘中的运用进行分析,保证测绘工作顺利实施。

一、无人机测图系统的组成部分

无人机测图系统包括多个部分,主要分为:飞行平台、导航系统、数据传输系统、地面监控系统等,这些部分可以为系统提供保障,保证对山地等复杂地形的测量效果,能够有效改善应用现状,满足当前航拍的精度要求。

(一)飞行平台

无人机测图系统中飞行平台是最为关键的部位,在测量的过程中需要重视无人机飞行平台的控制,保证飞机能够平稳的飞行,需要抵抗干扰,这样才能够降低对测量的影响。无人机测图系统运用中需要保证飞行、启动和着陆等功能,同时在飞行的工作中需要能够稳定平台,获得准确的数据,这样可以保证飞行平台发挥作用。飞机控制平台可以为飞行提供动力,能够按照飞机起飞和着陆等要求,有效进行无人机控制,以此达到测量目的。

(二)导航和控制系统

无人机测图系统要发挥作用,需要对飞行系统性能进行详细的分析,包括对无人机的飞行状况进行分析。导航和控制系统能够按既定的目标开展相关的工作,可以实现对飞行姿势和轨迹的控制,并且可以保证飞行任务顺利完成。尤其在特殊的环境中,飞行难度比较大,这就需要对飞行速度和轨迹进行控制,保证完成飞行任务。飞行的过程中,导航系统可以对移动物体的空间位置和姿态测量,采取无人机方式测量相关数据,可以了解地面控制中心的情况,并且可以确定影像的经度、纬度、高度等情况,实时获得相关数据。

(三)数据传输系统

无人机测图系统的运用,能够采集相关的数据信息将其传输并且存储起来,能够结合摄像机、控制系统等开展相关的工作。无人机测图系统是采用任务模式开展工作,分为专业级和非专业级两种,按照拍摄的要求进行测量。其中专业级往往是运用在城市规划和构建等方面,其拍摄的范围比较大,投入成本比较高,可以在小范围内使用,但是无法大范围推广。非专业级数据传输可以满足一般的拍摄要求,但是无法满足专业级拍摄要求,摄影的质量和范围比较小。数据传输主要是将得到的画面实时传输回来,并且能够将这些数据存储起来,能够运用到城市建设和测绘等工作中。传输的数据可以实时显示测量无人机的高度和位置等信息,并且结合飞机的飞行轨迹和姿势等进行分析,保证数据信息传输有效性。

(四)地面监控系统

地面监控的运用可以满足建设要求,将各项信息运用到管理中。尤其是无人机飞行能够按照区域规划开展测量工作,面对突发的情况也能够及时的处理,并且可以实时处理相关的问题。地面监控系统分为大型和小型,大型无人机大都运用到军事领域中,其成本比较高,精准度高。而小型无人机多运用到地面监控和测量等工作中,可以检测相关数据信息,了解各个地区的实施情况,将其运用到测绘、城市规划等工作中,能够实现有效监控。小型无人机在城市建设和测绘等工作中运用比较多,可以按照既定的路线飞行,确定各个地区的地面信息情况,将其运用到城市规划和管理中。

二、无人机测图系统在山地大比例尺测图中的应用

无人机测图系统在山地测量中的运用,能够结合航空高度、飞行路线、作业、数据检查等进行分析,按照航拍要求开展工作,适合运用到更广泛的范围内,可以实现对飞行的有效控制,按照测量要求选择合适的设备。无人机需要得到航空管理部门的批准后才能够开展相关的工作,同时要确定航线的轨迹和飞行的时间等信息,调整无人机飞行的高度和线路等信息,这样才能够得到更有效的信息,降低对航空的影响。

(一)确定航空高度

无人机测图系统运行中要充分考虑技术参数,按照航空的相对高度、真实高度等进行分析,并且要按照实际要求分析,航空高度的确定要结合设备和系统的功能,并且要确定平面高度,按照航空高度的计算公式开展工作,保证航空高度合理,确定周围区域的地面信息等情况。无人机测图系统的运用中需要确定测图比率,主要是1:500/1:1000等。

(二)相片重叠度

在进行测量前,需要对重叠度进行分析,主要是对旁向重叠度和航向重叠度分析,这样才能够满足航空测量要求。在航线设计上可以选择相邻的图表进行地面影像观察,确定影响拍摄的位置和影像存在的差异等情况,按照旁向重叠的长度和整个相片的长度进行分析,按照航空拍摄要求,充分考虑实际情况,对重叠度进行分析,按照重叠度要求确定航拍线路,进行测量数据计算。

(三)航线参数

航线参数设置中,要充分的考虑飞行的方向和航线长度等信息,将其运用到计算中,确定具体参数信息,保证飞行活动的顺利开展。

(四)数据处理

无人机测图系统在测量过程中,要对被测原始数据进行分析,考虑影片质量信息,将其中不符合要求的数据剔除,完善区域管理工作。测绘中需要保证影像的质量,这对数据结果有较大的影响,因此需要确定飞行的质量、影像质量等信息,确定飞行要素后开展工作,完善飞行检测工作。飞行航线确定中需要对航空方向、重叠度、旁向重叠度等进行分析,并且要确定相片的角度,这样才能够得到更符合要求的数据。同时在测量后需要对影像的清晰度、色调和层次等进行分析,按照实际要求开展工作,对于位置信息进行分析。在射影的过程中,可能会得到一些模糊、重影、反光或是不清晰的图片,若是出现这类问题需要将这些数据剔除。同时,在完成影像检查工作后,先对相关数据进行重新测量,然后进行几何矫正和分析,按照三维空间的空间位置进行分析,确定地理坐标等。

无人机测图系统在山地大比例尺测图中,要结合实际情况进行分析,确定测量工作的整体计划和需要注意的问题。在山地大比例尺测图中运用无人机测图系统,要充分考虑实际要求,结合专业技术人员的操作实施,对获取到的部分数据和影像质量进行分析,从而确定影像的可靠性,若出现问题则要相应的调整相关参数。

结论:综上所述,无人机测图系统在山地测绘中,能够通过大比例测图方式满足测绘工作的要求。在无人机测图系统的运用中,要充分考虑测量设计的要求,不断改进技术方法,提高测量精度,加快整个项目进度,及时为相关设计部门提供影像资料。无人机测图系统在项目设计中,通过构建空间数据模型,剔除有问题数据,结合改进技术手段和方法,实现在植被覆盖的地区顺利开展测绘工作。

参考文献:

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[2]潘国富,单弘煜,赵鑫.基于动态后处理的无人机免像控测图方法[J].北京测绘,2021,35(08):1084-1088.