牛紅艷
(宿州市土地勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院,安徽 宿州 234000)
在我國,有很多的測(cè)繪方法,而航空攝影測(cè)量方法是較為常見的一種測(cè)量方法。近年來,隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,航空測(cè)量已經(jīng)不再局限于小比例地形圖測(cè)繪當(dāng)中,在大范圍地區(qū)中小比例地形圖測(cè)繪中也有得到了廣泛的應(yīng)用。航空攝影測(cè)量相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢(shì),其能夠很好的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、縮短成圖周期并且最大限度的節(jié)省人力成本。然而,航空攝影測(cè)量有一個(gè)很明顯的缺點(diǎn),這個(gè)缺點(diǎn)就是沒有辦法對(duì)小范圍大比例尺地形圖進(jìn)行測(cè)量,主要是受起降條件、飛行高度以及空管調(diào)度的影響。在這樣的狀況下,無人機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,很好的解決了這個(gè)問題,為大比例尺地形圖測(cè)繪工作提供了一個(gè)很好的方法。
(1)系統(tǒng)構(gòu)造。對(duì)于無人機(jī)來說,最重要的系統(tǒng)主要是:文風(fēng)平臺(tái)、飛行平臺(tái)、地面站、地形數(shù)據(jù)處理軟件、非測(cè)量型相機(jī)、遠(yuǎn)程通信裝置以及飛行控制系統(tǒng)等。
(2)系統(tǒng)特點(diǎn)。相較于其它傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)以及航空攝影測(cè)量技術(shù),無人機(jī)測(cè)量技術(shù)有著更加明顯的好處:①可靠性強(qiáng)的后續(xù)處理。在進(jìn)行后續(xù)處理工作的時(shí)候能夠按照相關(guān)的需求從而增強(qiáng)數(shù)據(jù)的后續(xù)處理能力。②快捷、便利。無人機(jī)的體積是很小的,因此可以不用受場(chǎng)地的限制,在無人機(jī)升空時(shí)也不用花費(fèi)過多的時(shí)間。另外,無人機(jī)的攜帶十分的便利,不用申請(qǐng)空域。③獲取信息便利。無人機(jī)的飛行高度并不是很高,所以在進(jìn)行大比例尺測(cè)繪的時(shí)候能夠得到精度很高的大比例尺影像,在小范圍中應(yīng)用十分廣泛。④人力成本低。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)不需要很多的工作人員操控,在平臺(tái)搭建以及作業(yè)的過程中都不需要很多的人力,在很大程度上節(jié)省了測(cè)繪的成本。
(1)無人機(jī)航測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)主要是收機(jī)載動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的,之后由專業(yè)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制或者是自主控制飛行,能夠在很多領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用,并且可以進(jìn)行重復(fù)使用。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)不需要人工進(jìn)行駕駛,造價(jià)也十分的低廉嗎,比著其它的技術(shù)有著不可超越的優(yōu)勢(shì),在一些危險(xiǎn)任務(wù)中受到人們的青睞。隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,無人機(jī)技術(shù)不僅在航空攝影中發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),在其他領(lǐng)域中也有其發(fā)揮的空間,比如說在救災(zāi)以及運(yùn)輸中無人機(jī)技術(shù)也有很廣泛的應(yīng)用。
(2)無人機(jī)航測(cè)弊端。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)雖然有很多的優(yōu)點(diǎn),但是到目前為止也有一些弊端需要克服。由于一些外界因素的影響,比如說測(cè)區(qū)的高度、天氣情況、拍攝時(shí)影像重疊、航線設(shè)定是否合理等,無人機(jī)航測(cè)的質(zhì)量的好壞和這些因素息息相關(guān)。因此,為了避免這些問題,相關(guān)的測(cè)量人員應(yīng)該選擇合適的天氣,計(jì)算好測(cè)量的高度、提前設(shè)定好航線,并且進(jìn)行多次測(cè)試確定最終攝影航線。除此之外,相關(guān)測(cè)量人員還要定期對(duì)無人機(jī)進(jìn)行檢查,確保無人機(jī)攝影的質(zhì)量過關(guān)。
在沒有應(yīng)用無人機(jī)測(cè)量技術(shù)之前,現(xiàn)實(shí)測(cè)量的過程中,除了天氣、高度等因素的影響之外,其實(shí)地形的影響對(duì)測(cè)量來說也是一個(gè)很重要的因素,我國地形復(fù)雜,有很多測(cè)量地區(qū)的地形是不是和人工作業(yè)的,比如說黃河地區(qū)的一些潮間灘地區(qū)、高山險(xiǎn)峻地形等,傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)就很難派上用場(chǎng)了。這時(shí)候,無人機(jī)航測(cè)技術(shù)很好的解決了這個(gè)困難,無人機(jī)測(cè)量技術(shù)能夠在一些復(fù)雜甚至惡劣的地形中完成測(cè)量,并且保障測(cè)量的質(zhì)量,以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。無人機(jī)在一些復(fù)雜地形上的應(yīng)用,不僅能保證測(cè)量工作的質(zhì)量,而且可以最大程度的節(jié)省人力資源,節(jié)省成本。
(1)布測(cè)控制點(diǎn)。無人機(jī)布測(cè)控制點(diǎn)在測(cè)繪工作中是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),上文中提到了,雖然在測(cè)量工作中,無人機(jī)航測(cè)技術(shù)有著其它傳統(tǒng)航測(cè)技術(shù)沒有辦法超越的優(yōu)點(diǎn),但是,無人機(jī)測(cè)量的質(zhì)量會(huì)受天氣、高度以及設(shè)定航線是否合理的影響,尤其是用來記錄的POS信號(hào)系統(tǒng),如果受到了影響,測(cè)量的結(jié)果也會(huì)受到很大的影響,最終對(duì)大比例尺地形圖的測(cè)繪工作造成不良影響。因此,相關(guān)的測(cè)量人員需要注意到這一點(diǎn),在測(cè)量開始之前,一定要對(duì)無人機(jī)布測(cè)控制點(diǎn)。在進(jìn)行這項(xiàng)工作的時(shí)候,要和實(shí)際的測(cè)繪對(duì)象的難易程度和路況進(jìn)行結(jié)合,從而準(zhǔn)確確定控制點(diǎn)的具體位置和具體數(shù)量。另外,要保證控制點(diǎn)之間的精密度小于2cm,并且保障GPS網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,這樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性能夠得到很好的保障。
(2)影像數(shù)據(jù)的采集與整理。影響數(shù)據(jù)采集在測(cè)繪工作中也是一項(xiàng)很重要的環(huán)節(jié),要做好這項(xiàng)工作就一定要做好起飛前的準(zhǔn)備工作。起飛前的準(zhǔn)備工作主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié):①確保無人機(jī)指南系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,對(duì)無人機(jī)SD卡的裝載情況進(jìn)行檢查,對(duì)數(shù)據(jù)的保存功能進(jìn)行確定。②為了保證無線信號(hào)的收放正常,應(yīng)該對(duì)無人機(jī)的信號(hào)接收功能進(jìn)行檢查,③最后使用ALtizuree軟件,設(shè)定好無人機(jī)的測(cè)繪區(qū)域以及相應(yīng)的航線。比如說,如果測(cè)量的地區(qū)是一個(gè)長方形的話,可以按照長度將測(cè)量的地區(qū)劃分成為不同的區(qū)域,按照各個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行航線以及高度的設(shè)定。④最后還需要注意的是,要嚴(yán)格控制影像的重疊度,盡量控制在85%以內(nèi)。
(3)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理工作一直是測(cè)繪工作中的最基礎(chǔ)的工作。第一,對(duì)無人機(jī)拍攝出的畫面進(jìn)行選擇,選出合適的控點(diǎn)照片以后將其進(jìn)行分組,每個(gè)組次留六張照片,盡量將照片保留在建模照片當(dāng)中。第二,對(duì)這些照片進(jìn)行處理,這項(xiàng)工作主要是利用攝影測(cè)量自動(dòng)建模軟件完成的,選擇出精度最高的照片。照片處理完成以后再處理像控點(diǎn)數(shù)據(jù)的刺點(diǎn),需要注意的是,這項(xiàng)工作要控制在照片范圍內(nèi)。第三,利用三解法和點(diǎn)云加密等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
(4)繪制地圖。繪制地圖是測(cè)量工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。將數(shù)據(jù)計(jì)算出來以后得到DOM數(shù)據(jù),然后再利用ArcGIS軟件將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入,在ArcGIS軟件中將樹林、橋梁等事物進(jìn)行分層模型建設(shè)。與此同時(shí),將攝影測(cè)量矢量化后的特征和根據(jù)該軟件數(shù)據(jù)所得出的地貌特征進(jìn)行比較,最終得出最準(zhǔn)確的圖形。還需要注意的是,測(cè)區(qū)地貌高程數(shù)據(jù)的獲得要將DSM軟件得到的高程數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)量地貌高程數(shù)據(jù)相結(jié)合,將這兩個(gè)數(shù)據(jù)一起輸入到ArcGIS軟件中,經(jīng)過一番計(jì)算以后,生成CAD圖像,圖像最終輸出的格式是DWG格式,這時(shí)候才算是完成了測(cè)繪的工作。
總而言之,隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)都很好的代替了人工工作,降低了人力成本,工作效率也得到了很大的提升。無人機(jī)航測(cè)技術(shù)在地圖測(cè)繪行業(yè)中的應(yīng)用解決了很多以前在測(cè)量過程中遇到的難題,為測(cè)量工作提供了便利,因此為了我國測(cè)繪工作能夠做得越來越好,相關(guān)技術(shù)人員要不斷對(duì)無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善。