時間:2022-11-30 13:23:39
序論:在您撰寫無人機傾斜攝影測量技術(shù)研究時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
在航道部門的日常工作中,航道測繪是一項十分重要的工作。通過航道測繪,可以幫助管理部門及時的掌握航道條件變化的最新觀測資料,為研究航道變化、提高航道維護管理質(zhì)量與水平提供科學(xué)依據(jù)[1]。隨著無人機技術(shù)日益發(fā)展,在不同地區(qū)航道業(yè)務(wù)范疇內(nèi)的應(yīng)用場景越來越多。新形勢下航道維護管理方式的升級轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)航道巡查的可視化,航道測繪的智能化,為推進航道測繪、航道維護高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。
在航道測量工作中,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代,測繪外業(yè)工作的模式也在不斷優(yōu)化突破,引進新設(shè)備進行學(xué)習(xí)就成了當前任務(wù)的重中之重,只有更好地學(xué)會合理搭配運用,使測繪新技術(shù)手段更多的應(yīng)用到實踐中,才能更好地服務(wù)航道事業(yè),促進航道測量工作整體效能提升[2]。在航道測量方面,隨著時代的的發(fā)展對測繪數(shù)據(jù)的需求面廣量大、新場景不斷涌現(xiàn)。測繪工作,從過去比較單純的“野外作業(yè)+人力操作+繪制二維地形”的“手工活”,轉(zhuǎn)變成為覆蓋“林、草、湖、河、田”、提供實時“天上、地面、室內(nèi)、水下”三維數(shù)據(jù)的高科技含量工作。這些變化,帶來測繪數(shù)據(jù)采集方式多元化、更新頻率更快、精度更高。高質(zhì)量、低成本、實時采集數(shù)據(jù),成為行業(yè)發(fā)展趨勢[3]。傾斜攝影測量技術(shù)是以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復(fù)雜場景,通過高效的數(shù)據(jù)采集設(shè)備及專業(yè)的數(shù)據(jù)處理流程生成的數(shù)據(jù)成果直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性,為真實效果和測繪級精度提供保證。傾斜攝影技術(shù)三維數(shù)據(jù)可真實反映地物的外觀、位置、高度等屬性,借助無人機,可快速采集影像數(shù)據(jù),實現(xiàn)全自動化三維建模,具有成本低、數(shù)據(jù)獲取準確、操作靈活方便的特點,無人機傾斜攝影系統(tǒng)基本情況如圖所示。
2航道測繪中無人機傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用
2.1研究區(qū)域選擇
本次研究的地點選擇湖北省石首市藕池口水道,主要關(guān)注點位堤壩、碼頭等特征點及整治建筑物。該轄區(qū)航道屬于重點淺險水道,灘涂和石礁較多,且雜草叢生,對航道測量和航道整治建筑物觀測帶來不便。隨著無人機技術(shù)的普及和應(yīng)用,該局航道測繪人員積極探索研究無人機測量,利用無人機系統(tǒng)攜帶的數(shù)碼相機、數(shù)字彩色航攝相機等設(shè)備快速獲取整治建筑物和航道沿岸地形的攝影數(shù)據(jù),獲取超高分辨率數(shù)字影像和高精度定位數(shù)據(jù),生成DEM、三維正射影像圖、三維景觀模型、三維地表模型等二維、三維可視化數(shù)據(jù),方便圖形處理和圖形數(shù)據(jù)比對。無人機航道觀測技術(shù)是基于航道內(nèi)整治建筑物、航道沿岸地形測繪的新型技術(shù),針對航道內(nèi)整治建筑物易受氣候水位的影響,傳統(tǒng)人工測量觀測會受到環(huán)境因素的影響,無法到達需要觀測的區(qū)域進行數(shù)據(jù)收集而研發(fā)的新型航空攝影測繪的技術(shù)[4]。在本次航道測繪中,選擇應(yīng)用六旋翼無人機掛載傾斜五相機進行大面積傾斜拍攝,使用經(jīng)緯M300無人機對主要建筑物進行高精度補拍。兩架無人機均加裝了北斗信號采集單元,連接當?shù)睾J聹y繪中心的北斗CORS網(wǎng)。測繪結(jié)束進行三維建模,并將建模結(jié)果與原始現(xiàn)場測繪結(jié)果進行對比,分析航道測繪的精度和效果。2.2無人機準備及航線規(guī)劃本次研究中,結(jié)合當?shù)氐臍庀髼l件,選擇合適的時間開展飛行試驗。試驗當天天氣陰,氣象條件良好,風(fēng)力2~3級,能見度良好,可以滿足無人機航攝作業(yè)的需求。所使用的的經(jīng)緯M300無人機最大圖傳距離15公里,最高時速為每小時82公里。六旋翼無人機與經(jīng)緯M300無人機航線相關(guān)參數(shù)設(shè)計情況如表1所示:
2.3控制點采集及數(shù)據(jù)處理
本試驗利用當?shù)睾J聹y繪中心的北斗CORS網(wǎng),共采集了20個控制點。在數(shù)據(jù)處理過程中選擇了3個作為控制點,其余點作為檢核點,分布如圖2、3。在對所獲得的數(shù)據(jù)進行處理的時候,選擇使用pix4D2.0軟件。pix4D2.0軟件是一款專業(yè)的航空攝影測量軟件,可以實現(xiàn)無人機自動航測功能,集全自動、快速、專業(yè)精度等多功能于一體。該軟件支持無人機數(shù)據(jù),還支持航片、傾斜攝影測量和近景攝影測量,擁有自動正射影像的功能,可以開展三維建模操作,利用無人機采集數(shù)據(jù)、航拍、測量后,可以應(yīng)用該軟件進行三維的建模[5]。
2.4試驗結(jié)果
在完成對所得數(shù)據(jù)的處理之后,將正射以及傾斜影像的自動聯(lián)合空中三角測量,將影像資料通過軟件處理達到模型原材料數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)導(dǎo)入pix4D2.0軟件之中實景三維模型,最終可以構(gòu)建出具有真實感的三維模型。為檢驗無人機傾斜攝影技術(shù)的測繪效果,選擇將其測繪的精度進行分析。在分析中,首先對模型特征點與17個CORS采集點進行比較,通過數(shù)據(jù)結(jié)果的分析可以了解到,相應(yīng)的誤差和最小絕對誤差以及最大絕對誤差等均處于相對較低的狀態(tài),提示此次研究中所購進的模型具有較高的準確度。之后,將三維模型坐標點與原始現(xiàn)場測繪平面坐標圖上18個檢查點實施對比分析,獲得檢查點的誤差情況,通過比較發(fā)現(xiàn),三維模型坐標點與原地形圖之間在點位精度方面存在一定的差異。綜合分析相關(guān)原因,可能是因為原圖的精度不高。最終分析可知,此次研究所提出的測繪方法與構(gòu)建的模型均具有良好的效果。
2.5結(jié)果分析
在此次試驗中,應(yīng)用無人機以及傾斜攝影技術(shù)對一定范圍內(nèi)的航道進行數(shù)字化測繪。對碼頭三維建模,并與實地測繪結(jié)果比較分析,探索無人機技術(shù)在航道測繪領(lǐng)域的應(yīng)用模式。在試驗中,通過無人機測量,為傳統(tǒng)測量手段提供了有力的補充。總體來看,本次研究中應(yīng)用的無人機航測航拍具有機動靈活、數(shù)據(jù)采集效率高、作業(yè)成本低等特點,能夠獲取高清晰、大比例尺、高現(xiàn)勢性的影像資料,可以大幅降低外業(yè)測量人員勞動強度和野外作業(yè)安全風(fēng)險[6]。和傳統(tǒng)測繪方法相比較,在航道測繪工作中應(yīng)用無人機技術(shù)以及傾斜攝影測量技術(shù),整體測繪的速度較快,效率較高,能夠進行大比例尺制圖。
3小結(jié)
無人機傾斜攝影技術(shù)作為一種新型三維建模技術(shù),現(xiàn)階段已經(jīng)成為地理信息采集和三維場景構(gòu)建的重要手段,為航道測繪與管理三維建模提供了新的技術(shù)方向。通過本文的分析我們可以發(fā)現(xiàn),無人機傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用于航道測繪可以獲得理想效果,本次研究也可以為今后無人機在航道測繪等方面的應(yīng)用奠定一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻:
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[4]季凱敏.基于北斗CORS的無人機測繪在海事地形測量中的應(yīng)用探討[C].//2018年“蘇浙閩粵桂滬”航海學(xué)會學(xué)術(shù)研討會論文集.2018:323-331.
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[6]姜衛(wèi)靜.無人機傾斜攝影測量技術(shù)在航道測繪中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2021(21):452.