無(wú)人機(jī)航測(cè)在地形數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

1、    無(wú)人機(jī)航測(cè)在地形數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用    趙濤摘 要：隨著地形數(shù)據(jù)采集要求的不斷提高，對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與實(shí)效性提出了新的要求，無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)得以出現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。如何優(yōu)化無(wú)人機(jī)航測(cè)在地形數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用效果，成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。介紹了無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，分析了無(wú)人機(jī)航測(cè)精度的諸多影響因素，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從設(shè)計(jì)方案、外業(yè)測(cè)量以及內(nèi)業(yè)空三等多個(gè)角度，深入探討了無(wú)人機(jī)航測(cè)在地形數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用，為相關(guān)工程測(cè)量提供技術(shù)參考。關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)航測(cè);地形數(shù)據(jù);采集;應(yīng)用方法：1004-7026（2020）04-0145-02   &#

2、160;     中國(guó)圖書分類號(hào)：p217;p231        文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a作為地形數(shù)據(jù)采集中的重要技術(shù)方法之一，無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量具有傳統(tǒng)測(cè)繪手段無(wú)法比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因此在實(shí)際應(yīng)用中必須采取有效的技術(shù)措施提升整體效果。當(dāng)前，地形數(shù)據(jù)采集面臨著新形勢(shì)與新要求，亟待運(yùn)用無(wú)人機(jī)航測(cè)的新理念，優(yōu)化數(shù)據(jù)采集工作效果，提升測(cè)繪作業(yè)效率與質(zhì)量。1  無(wú)人機(jī)低空航攝概要分析無(wú)人機(jī)航測(cè)主要依托現(xiàn)代化無(wú)人機(jī)技術(shù)，快速準(zhǔn)確地完成地形數(shù)據(jù)采集任務(wù)，是傳統(tǒng)航空測(cè)量的有效輔助手段。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展，地形測(cè)繪的要求也越來(lái)越高，無(wú)人機(jī)航測(cè)

3、所展現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)突出。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)突出。無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)突破了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在時(shí)間與空間方面的限制，受外界環(huán)境的影響較小，且往往側(cè)重低空飛行，在很大程度上縮短了啟動(dòng)時(shí)間。安全性高。無(wú)人機(jī)無(wú)需技術(shù)人員專門駕駛，可在無(wú)人模式下實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)與復(fù)雜區(qū)域的監(jiān)測(cè)，即便出現(xiàn)安全問(wèn)題，也不會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。地形數(shù)據(jù)采集效率高。通過(guò)安裝電子數(shù)碼相機(jī)等現(xiàn)代化設(shè)備，航拍無(wú)人機(jī)可高效識(shí)別地表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在定向傳遞與處理的基礎(chǔ)上，生成三維立體模型，達(dá)到地形數(shù)據(jù)的可視化效果。靈活性強(qiáng)。無(wú)人機(jī)體積小，覆蓋范圍廣，可在相對(duì)狹隘區(qū)域內(nèi)完成航測(cè)任務(wù)。因此在地形數(shù)據(jù)采集實(shí)踐中深入應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，具有極大的現(xiàn)

4、實(shí)意義1。2  無(wú)人機(jī)航測(cè)精度的影響因素分析2.1  飛行控制技術(shù)對(duì)影像質(zhì)量的影響無(wú)人機(jī)航測(cè)需要在空中飛行時(shí)采集地形數(shù)據(jù)，因此受空氣流動(dòng)、風(fēng)向等要素的影響較為顯著。若對(duì)這些影響要素控制不當(dāng)，所采取的飛行控制技術(shù)失效，極易導(dǎo)致無(wú)人機(jī)出現(xiàn)航偏角、俯仰角、翻滾角等問(wèn)題，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重失衡，不利于航測(cè)程序的順利推進(jìn)，最終造成航測(cè)數(shù)據(jù)失真，成像質(zhì)量較低。2.2  相機(jī)質(zhì)量對(duì)影像質(zhì)量的影響相機(jī)是無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵組成要素，其質(zhì)量對(duì)無(wú)人機(jī)航測(cè)影像的影響不容忽視。部分無(wú)人機(jī)所搭載的相機(jī)加工與安裝精度不夠，色差與畸變差較大，容易造成影像變形。相機(jī)的ccd芯片大小和分辨率高低，同樣決定著影像

5、的清晰度好壞以及色彩的逼真性。此外，若相機(jī)數(shù)碼噪聲過(guò)大，也會(huì)降低圖像質(zhì)量2。2.3  技術(shù)方案對(duì)測(cè)量精度的影響要想有效運(yùn)用無(wú)人機(jī)側(cè)航技術(shù)，需要事先制定切實(shí)可行的技術(shù)方案。一般而言，技術(shù)方案主要包括相片重疊度、基高比、像控點(diǎn)目標(biāo)選取等諸多要素，這些不同的要素對(duì)測(cè)量精度的影響很大。例如相片重疊度越大，基線越短，基高比越小，當(dāng)超出特定范圍時(shí)，同名地物交會(huì)角更小，立體觀測(cè)效果與測(cè)量精度就會(huì)大大降低。2.4  大氣條件對(duì)影像質(zhì)量的影響大氣條件主要影響無(wú)人機(jī)的攝像成像效果，若地物影像之間的光線差較低，則無(wú)法獲取應(yīng)有的影像反差，難以高效準(zhǔn)確地辨識(shí)地形客觀條件。部分情況下，太陽(yáng)光線較強(qiáng)，陽(yáng)

6、光與陰影之間的色彩較大，也會(huì)導(dǎo)致最終影像質(zhì)量不佳3。3  無(wú)人機(jī)航測(cè)在地形數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用流程3.1  設(shè)計(jì)方案在無(wú)人機(jī)航測(cè)實(shí)施前，需要明確界定目標(biāo)地形區(qū)域，即測(cè)量目標(biāo)，并以此為基礎(chǔ)制定具體可行的設(shè)計(jì)方案，其中的幾個(gè)關(guān)鍵要素有目標(biāo)區(qū)域的長(zhǎng)度、寬度、面積、形狀，無(wú)人機(jī)的預(yù)期飛行時(shí)長(zhǎng)，飛行過(guò)程所需能耗以及測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的預(yù)期測(cè)量效果等。在確定合理設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，方可實(shí)施后續(xù)數(shù)據(jù)采集工作。在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)完成后，需對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)與分析處理，因此該環(huán)節(jié)必須要求設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性與可操作性。3.2  外業(yè)測(cè)量外業(yè)測(cè)量是無(wú)人機(jī)側(cè)航的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)，需要在目標(biāo)測(cè)量區(qū)域

7、設(shè)置特定標(biāo)志，明確航測(cè)的具體內(nèi)容，為無(wú)人機(jī)飛行提供必要的方向性引導(dǎo)，尤其是對(duì)于需要轉(zhuǎn)彎、變向的區(qū)域，務(wù)必設(shè)置清晰標(biāo)志，以突出航測(cè)重點(diǎn)。外業(yè)測(cè)量的過(guò)程應(yīng)該是一個(gè)連續(xù)、穩(wěn)定的過(guò)程，保證測(cè)量工作少受外界干擾，使航測(cè)數(shù)據(jù)所反映出來(lái)的地形影像更加直觀，避免不必要的數(shù)據(jù)偏差4。3.3  內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)空三主要包括測(cè)量控制、測(cè)量實(shí)施、加密像控等幾個(gè)方面，同時(shí)也必須選擇合適的天氣實(shí)時(shí)測(cè)量，減少天氣條件對(duì)測(cè)量成像質(zhì)量的影響。由于無(wú)人機(jī)航測(cè)具有顯著的智能化、數(shù)字化特征，因此在地形數(shù)據(jù)采集中減少了對(duì)傳統(tǒng)人力物力的依賴，僅需調(diào)整無(wú)人機(jī)飛行高度，同時(shí)設(shè)置焦距，防止無(wú)人機(jī)觸碰空中障礙物。通過(guò)加密像控，可實(shí)

8、現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)誤差的自動(dòng)糾偏，減小設(shè)備自身因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)誤差。3.4  數(shù)據(jù)成果生產(chǎn)在無(wú)人機(jī)航測(cè)完成后，對(duì)于采集到的地形數(shù)據(jù)信息，需進(jìn)行必要的檢查、校核與補(bǔ)充，使dem與dom相關(guān)數(shù)據(jù)信息更完整，使所構(gòu)建的數(shù)據(jù)模型更立體直觀，使補(bǔ)充繪制的影像質(zhì)量更清晰。在此過(guò)程中，需要嚴(yán)格掌握地圖繪制比例尺，合理控制垂直誤差與距離誤差。對(duì)于地形數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)的偏差較大與趨于失真等問(wèn)題，要進(jìn)行再次補(bǔ)充航測(cè)，針對(duì)數(shù)據(jù)失真區(qū)域進(jìn)行專項(xiàng)測(cè)量，以充分校正數(shù)據(jù)的偏差。4  結(jié)束語(yǔ)無(wú)人機(jī)航測(cè)在實(shí)踐應(yīng)用中的測(cè)量精度受多方面要素的影響，因此在地形數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，技術(shù)人員必須結(jié)合地形實(shí)際，充分遵循無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的應(yīng)用基本規(guī)律，優(yōu)化應(yīng)用流程，創(chuàng)新應(yīng)用模式，為提高地形數(shù)據(jù)采集質(zhì)量提供可靠的技術(shù)保障，并不斷積極學(xué)習(xí)無(wú)人機(jī)航測(cè)的新方法與新理念，推動(dòng)測(cè)繪行業(yè)持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1王軍，劉小民.無(wú)人機(jī)航攝影像空中三角測(cè)量技術(shù)在管道工程帶狀地形圖測(cè)量中的應(yīng)用探討j.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（24）：298-300.2楊仕平.基于無(wú)人機(jī)遙感的土地移動(dòng)執(zhí)法監(jiān)察應(yīng)用j.山西農(nóng)