天水三和数码测绘院甘肃省天水市741000
摘要:我国近些年来不断的发展无人机技术,特别是低空无人机的相关技术。在商业应用方面,也出现了大量的无人机农业撒药、无人机交通检查、无人机快递等方式的应用。综合而言,目前的无人机技术作为飞行载具已经进入了较为成熟的阶段,能够为各行各业提供较为稳定的飞行平台,从而进行多方面的应用。故在本文中我们主要对无人机测绘遥感的应用进行了简单的分析与探讨。
关键词:无人机;测绘遥感;应用
1无人机遥感的优势
1.1飞行规划与数据获取简单
无人机最大的特点在于其飞行准备简单,飞行控制容易,并且其飞行速度较低,具有非常强大的航道编辑能力,从起飞到降落,都具有非常便利的优势。因此,利用这种优势,无人机测绘遥感能够获得自动化的飞行规划与飞行摄影,减少了大量的人工工作量。同时,无人机飞行平台起飞降落非常容易,使无人机测绘能够适应多种地形和区域的测绘任务与需求。另外,在无人机获取影像过程中,地面人员基本不需要进行太多干预,真正实现了数据获取的自动化与智能化。特别是用于进行应急测绘,无人机能够以最快速度进行相关详细测绘,从而为后续的工作提供指导与规划。
1.2低空遥感观测
传统的遥感对地观测手段主要有卫星遥感观测、飞机航飞遥感、地面测量车等,从高到低依次分布,形成了比较全面的观测网与观测体系。然而,这些数据获取方式,对于城市内部建筑的观测能力却略显不足,虽然飞机也可以进行低空飞行,然而传统航摄飞机进行一次航拍的流程非常复杂,飞行申请与规划难以满足城市观测的需求。而无人机的出现,极大地改善了这种尴尬的局面。无人机可以快速方便的对城市内部进行低空测绘,不需要进行特别的飞行管制,而且飞行高度也可以随工程应用需要来进行制定,从而非常有效的进行城市观测,用于城市规划建设、违规建筑监察、交通管理等多个方面。特别是低空飞行测绘过程中,可以有效的规避云层对遥感的影响,具有十分重要的应用价值与意义。
1.3多角度观测能力
无人机除了普通单相机的遥感测绘以外,还可以搭载计算机视觉领域常运用的多角度观测系统,从而针对地面进行多个角度的观察与测绘。这种多角度观测方式,结合无人机低空飞行带来的详尽地面观测能力,能够给测绘人员带来全角度多方位的信息。尤其是在城镇建筑较多的地区,传统测绘手段由于视角的关系,总有无法观测到的角度,而无人机方便灵巧的飞行方式,搭配多角度倾斜摄影的地面观察,可以保证对地面细节进行多方位的全面认知。例如房屋侧面的纹理、建筑结构,以及其它一些传统遥感手段难以观测到的角落,从而扩展测绘遥感的数据来源,有效提高测绘产品的精度与实用性。
2无人机遥感技术在工程测绘中的应用
2.1测绘影像资料的获取
首先要选择合适的飞行平台,飞行平台要根据地形地貌的特点进行适当的选择。与传统的影像获取手段不同,无人机的飞行旋偏角大而像幅小,因此,在获取影像资料时,可以采用空中三角的测量技术,空中三角技术通过对拍摄进行纠正和修复,可以有效的防止拍摄中的漏洞。此外,无人机遥感技术在进行测绘影像资料的获取时,可通过采用曝光延迟拍摄补偿、转弯缓冲、飞行姿态控制等技术来实现。
2.2进行测绘数据的采集
无人机在进行测绘数据信息的采集时,主要是运用自动加手动技术相结合,通过二者的结合,将不合格的测绘数据和信息进行清除,提高信息的有效性和准确性。同时,根据测量的数据和结果,通过单一模型定向操作。无人机遥感技术在进行定向操作时,要针对航行的路线进行定向分析,通过数据分析来确定航线是否正常,是否发生了弯曲,从而对航线进行操作,确保航线的精确度。
2.3无人机拍摄数据的处理
与传统数据采集的方法不同,无人机对数据的处理在数码印象的排列上是没有规律的,由于无人机飞行时姿态不稳定,导致俯仰角以及旋偏角较大,影像重叠度较大,这就使得影像发生畸变比较严重。为了得到高质量的影像数据,无人机搭载的数码相机通常都是变焦镜头。为此,可先对变焦镜头进行标定,再对标定成果实施分析,寻觅不同焦段上相机内参数及畸变参数与焦距之间的内涵关系,然后得到变焦相机快速标定和畸变改正的方法,就能充分利用相机的变焦功用,然后提高无人机的工作效率。
2.4低空作业中无人机遥感技术的应用
无人机遥感技能在低空作业中的使用越来越广泛。比方当时研制成功的“无人飞艇低空航测体系”,这种体系经过立异自检校、自安稳功用的组合特宽角低空数码相机体系,使用特别设计的像片堆叠联系和检校软件,可以有效的纠正因轻浮机械形变导致的差错。与传统的信息收集技能比较,在自动化方面的要求上无人机的要求更高,无人飞艇低空航测技能使用专门的数据处理软件,大大提高了无人机的自动化水平,显著提高了影像的清晰度和分辨度。
3无人机遥感测绘技术应用实践案例
利用低空无人机遥感测绘技术对台山风电项目进行测绘,规划的航行路线如下:本次测绘共分成6个测绘区域,70条航行线路,覆盖面积可达180km2,无人机沿着东西方向航行,地面分辨率在0.14和0.18m之间,旁向重叠度为40%,航向重叠度为70%,摄影区域内没有拍摄死角,经过测试该航线符合测绘要求,可以对测绘区域进行全面的覆盖。无人机飞行中采集的地面影像非常清晰,层次分明,色彩匀称,未出现大面积反光和重影现象。经后期处理,获得了1120个立体像对,生成区域DEM63km2,制作DOM63km2,测绘1:5000地形图60km2。在此基础上,又成功应用低空无人机遥感技术完成江西永泰航电枢纽库区测绘,低空遥感160km2,共布设5个航飞区域,42条航线,获取1812个立体像对,测绘1:5000库区地形测绘120km2,通过外业实地检测,平面和高程精度中误差均符合规范要求。
总之,无人机遥感测绘技术作为近年来的新兴技术,给测绘工作带来了极大的便利,测绘精度也有了明显的提升,但是该技术在应用过程中需要特别注意一些问题,如航线规划、航摄质量的检查、像控网的设计、像控点的选择等等,因此测绘人员应加强对低空无人机遥感测绘技术的研究,切实做好质量控制措施,确保该项技术能够发挥更重要的作用。
参考文献:
[1]王光彦,姚坚,李登富,赵培.低空无人机遥感在水利工程测绘中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2016,05:113-115+118.
[2]林骏.无人机遥感技术在校园地图测绘中的应用[J].中国培训,2016,10:54-55.
[3]刘金亨,吕郁青,张晓博,王历明.无人机遥感在测绘测量中的应用[J].硅谷,2015,01:134+141.