无人机航测及地理信息技术在地形测绘中的应用

无人机航测及地理信息技术在地形测绘中的应用

Summary：地形测绘是测量地貌和测量区域范围物件在水准表层的相对位置的投射和高程，并依据一定的象征和标记制作特殊比例尺精度的地图的一个过程。地形测绘成效广泛用于建设工程施工、地质勘查、开采、城市规划建设、土地资源利用剖析、国防等众多行业。在地形测绘发展趋势前期，工程测量仪器主要运用于手工制作测绘工程。伴随着遥感技术技术、gps技术和计算机技术的飞速发展，利用通讯卫星和L波段测绘工程系统实现地形测绘。从那以后，无人机航测技术应时而生，逐渐发展成了测量技术，依靠自动驾驶航空公司测量技术，能够快速、精确、有效地获得地理信息数据，大大提升了地貌测量的效率和效果。Keys：1无人机及地理信息技术概述1.1无人机技术无人机技术是一种以低空测量为主，以遥感技术为主的航空测量技术。无人机技术的发展是以数字化技术为基础的。根据无人机的分类，一般可分为固定式、转子式和混合式。无人机一般由遥控和飞行故障两部分组成，其基本特点是测绘范围广，测绘精度高，测绘效率高，测绘成本相对较高。机翼相对固定的无人机是一种由设备推导产生推力，并根据推力在空中保持稳定姿态的无人机。然而，固定式无人机的缺点是不能在空中悬停飞行。其基本特征决定了在规划过程中不能停留在目标测图位置附近，而在规划过程中获得的遥感图像分辨率相对较低。旋翼无人机机身可以转动以保持旋转爬升时的飞行能力。多旋翼无人机通常用于日常测绘过程。旋翼无人机的优点是可以在空中悬停飞行，保持在目标附近，获得高分辨率的图像。与固定式无人机相比，其缺点是运行时间短、飞行速度低。混合动力无人机兼有固定式无人机和旋翼式无人机的基本特点。它的威力是不断地包含固定无人机的快速飞行能力。它还可以实现悬停，解决常规无人机起降困难的问题。虽然各种无人机各有优缺点，但每种无人机都有自己的固定应用场景，在小比例尺测绘过程中具有明显的优势，可广泛应用于城市测绘、数字城市建设、土地调查和地质灾害处理等领域。此外，根据活动半径的分类，无人机可分为超短程无人机、短程无人机、中程无人机和远程无人机。超短程无人机活动半径小于15km，短程无人机活动半径为15-50km，短程无人机活动半径为50-200km，中程无人机活动半径为200-800km，远程无人机活动半径大于800km。1.2地理信息技术地理信息技术它集地理信息系统、全球定位系统和遥感技术系统软件于一体的室内空间信息管理系统。在其中，地理信息系统（gis）是一个搜集、管理方法、测算、剖析、展示和叙述调研地区地理信息数据库的技术系统软件。全球定位系统（GPS）是利用全世界导航卫星系统软件（GNSS）通讯卫星与通讯技术紧密结合，利用间距交易会基本原理精准明确目标座标和极高的技术。遥感技术技术要以航天工程设备及拍摄技术为载体，利用内嵌式遥感器收集精确测量区域内的地理信息数据信息，从而获得遥感图像的技术。以上技术可广泛用于地形测绘行业，降低野外作业时长，减少测绘工程难度系数，提升地形测绘效率精密度。2无人机应用的基本特点经济效益。与传统的手工测绘技术相比，无人机测绘技术在面对同一测绘区域时具有更明显的优势，需要人工测绘的比例约为1/10。从映射周期的角度来看，无人机的映射周期可以比手工映射缩短约两倍。无人机测图设备购置完成后，无人机测图设备的生命周期可以长期保持，维护保养成本相对较低。测绘过程所需的人工工作量相对较小，能够很好地支持野外测绘工作。因此，无人机测绘在许多方面都有明显的优势，测绘周期短，测绘成本低，可以提高测绘企业完成测绘任务的交货期。这有利于企业获得订单，为企业的顺利运作和发展提供有效的技术支持。高效快速。与传统的手工测绘相比，无人机可以根据实际测绘面积进行测绘，优化各个测图点，实现对无人机的合理控制，使无人机能够在最佳测图路径上垂直或倾斜获取地理信息定位数据。为减少测绘时间，尽可能有效地获取相关数据，支持数据分析和使用。综上所述，无人机测绘可以更有效、更快地完成地形测绘任务，特别是对于工作面积较大的测绘场景，可以更有效地进行质量控制，大大减少了测绘技术人员的工作量。提高测绘效率，降低灵活性和机动性。在山谷和草地的野外测绘中，由于某些特殊的地形作业场景，需要人工测量，如陡峭的山体、湍流的河流或湿地等，人工测量通常不能满足测绘的基本要求。在这一阶段，无人机的优势可以发挥，不同的地理位置可以灵活地使用不同的测绘方法。无人机相对较小，可以由一个人操作。现场操作简单，对当地气候等环境要求不高。多旋翼无人机可以随时随地完成任务，不受地理位置的影响，可以根据测绘区域的实际情况实现数据采集和传输。如果数据有误差，可随时进行二次测量。3无人机航测在地形测绘中的使用3.1像控点布置和设计在无人机测绘过程中，图像控制点的设计是非常必要的，其设计质量直接影响到测绘质量，因此需要对测绘控制点进行合理的设计和布置。在无人机测绘过程中，影像控制点的设计应根据测量区域的实际情况合理，使影像控制点具有必要的几何强度要求，布置原则应符合相关密度规范的要求。在布置过程中应尽量选择方便的搜索位置，如斑马线的焦点等，如在布置过程中没有明显的标记，可采用人工喷涂划定标记位置。应尽可能选择固定、未着色和着色区域作为图像控制点。并根据实际地形地貌特点确定布置。对于地形地貌比较复杂的地区，应根据实际情况增加影像检查点的数量。精度控制在5cm以内，一般采用RTK定位方式进行精度控制。在规划过程中，保证RTK接入点与无人机网络的端口一致，保证数据采集的准确性。在数据处理后的数据分析过程中，可以直接导入图像控制点的定位信息，然后对测绘数据进行分析。3.2空中三角测量的应用空中三角测量又称为摄影测量加密和三重室内空间加密。其工作原理是利用图像基准点的给定座标，用摄影测量图表法求得全部受影响的外方向原素。每一个实体模型务必起码有4个已知点。现阶段，广泛用于全自动处理GodWorkSpace3手机软件，利用收集过的图像智能匹配航行目标和侧面的图像点，并依据领域基准点开展图像数据处理方法和校正，获得手机照片外方向原素。之后选用双图像室内空间或者对向图像室内空间交叉的办法获得全部加密点地面座标。在无人机航测中，根据连接点获得以实现了很多单独的图像。因而，除开无人飞机上空测量仪器的精度、坐标测量全面的精度与现场作业人员的平整度外，图像间连接点的精确测量精度也在一定程度上取决于地形测绘结论的品质。3.3补充测量过程中的应用在无人机测绘过程中，不可能一次完成测绘工作。测绘工作完成后，在数据处理过程中，极有可能出现航测盲区。首先要求测绘人员根据D区实际情况进行二次测绘，科学合理布置无人机航路，确保二次测绘过程中不遗漏，航测资料齐全。测绘完成后，应及时对影像进行校核，尽量减少或避免误差，更好地保证地形测绘的有效性和准确性。4结论随着工业和技术的不断发展，地形测绘将成为未来一个非常有前途的行业，无人驾驶飞行器航空测量技术的出现为地形测绘提供了重要的技术支持。与传统的地形测绘技术相比，该测绘技术在运行成本、精度和测绘效率等方面取得了很大的进步，大大提高了测绘效率和质量。它是一种新的测绘技术，将在未来得到广泛应用。Reference：[1]刘庆林.无人机航测及地理信息技术在地形测绘方面的应用[J].资源信息与工程,2021,37(02):70-72.[2]陈光远.低空无人机航摄结合RTK在豫北矿区地形测绘中的应用[J].江西建材,202020):221+