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摘要:本文主要是对低空无人机遥感的特点和使用的情况进行详细的分析,并全面掌握其在水利工程测绘工作当中所具有的作用。另外,还要讨论无人机遥控数据处理的流程和主要的技术,并对其准确度进行有效的掌握。最后,再详细的讨论低空无人机遥感在水利工程测绘工作中的应用形势。
关键词:低空无人机;水利工程测绘;空三加密
由于科技水平的进一步提高,让水利工程行业得到了全面的提高,并且对农业以及区域经济的建设会起到至关重要的作用。所以在今后的工作中,水利工程将会成为一项重要的工作。低空无人机遥感,是全面加强水利工程建设的一项全新技术,无论是在工程设计、施工等方面都能够起到良好的效果。传统的航空摄影测量由于会受到天气、经费等方面的制约,从而让工程进度放缓。而无人机低空遥感具有很好的灵活性,而且还具有很高的影像分辨率,不但会降低工作人员的工作力度,同时也能够确保生产的安全性,并加强生产效率。因此在今后的工作中,相关工作人员一定要重视对低空无人机遥感的使用工作。
一、 无人机遥感系统及数据处理流程
1.1无人机飞行平台
无人机遥感主要是将无人驾驶飞行器当做飞行平台,利用无线电遥控器来采取控制,并安装上具有较强分辨率的数码相机,然后利用GPS系统来进行低空飞行,以便以最快的速度收集面影像数据系统。
1.2非量测相机
无人机遥感系统因为会受到载荷方面的限制,所以通常普遍使用一般的数码相机,也就是非量测相机。其和专业测量相机进行比较能够发现,非量测相机里无法获取方位元素。另外,还有很严重的镜头畸变差,要是采用空间后防交会对外放位元素来采取运算的话,就不会获取太高的准确度,而之所以会出现这样的状况,和摄像测量成图具有一定的关系。所以,在对相机进行鉴定期间,内方位元素与畸变差就是两个重要的研究项目。因为一般的数码相机,机身与镜头连接处不是非常的稳固,再由于运输期间会产生颠簸,这样就造成相机参数会变大,因此,在还没有进行航飞的时候,就要给机身采取加固,并确保镜头和机身方位不发生任何变化。而想要确保测量的精准度,在还没有进行作业的时候,就要让相机鉴定机构来给相机采取有效的检查工作。
二、无人机遥感在水利工程中的应用
2.1 无人机遥感作业流程
低空无人机遥感作业流程和平时所采用的航空摄影测量大致相同,包含很多的方面,其中主要部分有测区踏勘、低空测量、外业像控等。不过因为无人机遥感会受到荷载的限制,无法在飞行期间搭配非量测相机,从而造成出现畸变,因此一定要进行校正。
2.2 航线设计
根据水利工程测区范围、形状及成图比例尺的要求,来进行航摄参数的设计。通常情况下,航空重叠度要相对大一些,之所以这样,主要是为了能够防止在飞行期间遭到侧风的干扰,姿态不平稳而形成航摄漏洞,并最终造成业内不能够进行测图。以安徽省兆河防洪治理工程为例,其成图比例尺为1:2000,航摄分辨率设置为6㎝ ,航向重叠度设置为80%,旁向重叠度设置为60%。 根据《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影规范》 (GB/T 6962—2005) ,像片倾角≤2°,像片旋角≤6°,航线弯曲度≤3%。
当所有工作准备完毕以后,机组相关工作者要挑选一个良好的天气,然后检测航摄硬件,保证设备能够具有最好的状态,等到能见度达到理想要求的时候,对航线采取有效的拍摄,最好能够在相同的天气下来进行飞行任务,这样所拍摄的照片能够更加的清除,反差合适,色彩也可以比较柔和。
2.3 无人机影像快速拼接及像控测量
和过去所采用的航测作业方式相比,像控测量方式具有明显的不同之处,主要体现在无人机影像像幅不大,数量多,并且很多都是应急测绘,不能够采用冲印像片来进行像控测量工作。此外,测区范围具有很多的特征点,因此所获取的像控点会很平均的散落于测区里,色彩又比较显眼,所以在照片上能够轻易的识别出来。
所获得的影像在进行质量检测以后,要是能够符合相关的规定,那么接下来就要采取畸变预处理,所有的影像都具有与其配备的POS数据,利用POS数据则能够对测区影像进行拼接。对于像控控点来说,通常会安排在航向6片重叠区域里,如果是特殊地区,那么就要超过4片。如果每个区域之间离得较近的话,那么就一定要具有公共像控点,而所选择的像控点,所具有的影像一定要非常的清楚。如果目标条件和其余的一些像片产生矛盾,那么首先就要顾忌的是目标条件。
在方案设计工作完成以后,要往快拼影像中展现出需要检测的像控点,之后,再把像控点传送到计算机当中,使用导航功能对线路进行设计,从而让像控点能够顺利完成无纸化测量工作,这样一来就能够降低工作人员的工作量。
2.4 空中三角测量
主要是采用摄影测量解析法来掌握区域里全部影像的外方位元素,这是摄影测量工作期间最为重要的环节。和过去所采用的三角测量相比,无人机空中三角测量具有像幅不大、数据量多等特点;因为飞行姿势并不平稳,因此所获得的影像偏角会显得大一些,这样一来就会造成影像匹配不成功;因为会受到逆风的干扰,造成临近的航带间影响旋偏角会大一些,此时就要采取及时的调试,如若不然就會造成自由网平差不能够通过,进而不能够完成影像快拼工作。
在进行控制三角测量工作中,一般会使用武大SVS无人机处理软件,这种软件具有很强的自动化,在进行处理期间,只要具有原始影像,POS数据等就可以了。因为航线是T形,若想处理简便,那么最好把东航线和西航线当做构架航线;之后,采用POS数据来建设航带,而且要对测区内连接点进行检测,看其是否具备充足的连接度,如果需要加点的话,为了能够防止像片边缘变形大,最好尽可能的离边缘远一些。
三、结束语
通过以上内容我们能够了解到,低空无人机遥感,是全面加强水利工程建设的一项全新技术,无论是在工程设计、施工等方面都能够起到良好的效果。而若想做好这方面的工作,那么相关工作人员一定掌握好无人机遥感作业流程、对航线进行完善的设计。另外还要对无人机影像进行快速拼接及像控测量,并做好空中三角测量工作。
参考文献:
[1]杨培凤.基于无人机遥感在水利工程测绘中的应用[J].黑龙江水利科技,2017,45(12):141-144.
[2]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,2016,39(05):113-115+118.
[3]马国强.水利工程中测绘新技术的应用浅谈[J].信息化建设,2016(01):378+380.
[4]何勇.GPS在水利工程测绘中的应用[J].黑龙江水利科技,2013,41(10):281-283.
(作者单位:安徽省水利水电勘测设计院勘测分院)
关键词:低空无人机;水利工程测绘;空三加密
由于科技水平的进一步提高,让水利工程行业得到了全面的提高,并且对农业以及区域经济的建设会起到至关重要的作用。所以在今后的工作中,水利工程将会成为一项重要的工作。低空无人机遥感,是全面加强水利工程建设的一项全新技术,无论是在工程设计、施工等方面都能够起到良好的效果。传统的航空摄影测量由于会受到天气、经费等方面的制约,从而让工程进度放缓。而无人机低空遥感具有很好的灵活性,而且还具有很高的影像分辨率,不但会降低工作人员的工作力度,同时也能够确保生产的安全性,并加强生产效率。因此在今后的工作中,相关工作人员一定要重视对低空无人机遥感的使用工作。
一、 无人机遥感系统及数据处理流程
1.1无人机飞行平台
无人机遥感主要是将无人驾驶飞行器当做飞行平台,利用无线电遥控器来采取控制,并安装上具有较强分辨率的数码相机,然后利用GPS系统来进行低空飞行,以便以最快的速度收集面影像数据系统。
1.2非量测相机
无人机遥感系统因为会受到载荷方面的限制,所以通常普遍使用一般的数码相机,也就是非量测相机。其和专业测量相机进行比较能够发现,非量测相机里无法获取方位元素。另外,还有很严重的镜头畸变差,要是采用空间后防交会对外放位元素来采取运算的话,就不会获取太高的准确度,而之所以会出现这样的状况,和摄像测量成图具有一定的关系。所以,在对相机进行鉴定期间,内方位元素与畸变差就是两个重要的研究项目。因为一般的数码相机,机身与镜头连接处不是非常的稳固,再由于运输期间会产生颠簸,这样就造成相机参数会变大,因此,在还没有进行航飞的时候,就要给机身采取加固,并确保镜头和机身方位不发生任何变化。而想要确保测量的精准度,在还没有进行作业的时候,就要让相机鉴定机构来给相机采取有效的检查工作。
二、无人机遥感在水利工程中的应用
2.1 无人机遥感作业流程
低空无人机遥感作业流程和平时所采用的航空摄影测量大致相同,包含很多的方面,其中主要部分有测区踏勘、低空测量、外业像控等。不过因为无人机遥感会受到荷载的限制,无法在飞行期间搭配非量测相机,从而造成出现畸变,因此一定要进行校正。
2.2 航线设计
根据水利工程测区范围、形状及成图比例尺的要求,来进行航摄参数的设计。通常情况下,航空重叠度要相对大一些,之所以这样,主要是为了能够防止在飞行期间遭到侧风的干扰,姿态不平稳而形成航摄漏洞,并最终造成业内不能够进行测图。以安徽省兆河防洪治理工程为例,其成图比例尺为1:2000,航摄分辨率设置为6㎝ ,航向重叠度设置为80%,旁向重叠度设置为60%。 根据《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影规范》 (GB/T 6962—2005) ,像片倾角≤2°,像片旋角≤6°,航线弯曲度≤3%。
当所有工作准备完毕以后,机组相关工作者要挑选一个良好的天气,然后检测航摄硬件,保证设备能够具有最好的状态,等到能见度达到理想要求的时候,对航线采取有效的拍摄,最好能够在相同的天气下来进行飞行任务,这样所拍摄的照片能够更加的清除,反差合适,色彩也可以比较柔和。
2.3 无人机影像快速拼接及像控测量
和过去所采用的航测作业方式相比,像控测量方式具有明显的不同之处,主要体现在无人机影像像幅不大,数量多,并且很多都是应急测绘,不能够采用冲印像片来进行像控测量工作。此外,测区范围具有很多的特征点,因此所获取的像控点会很平均的散落于测区里,色彩又比较显眼,所以在照片上能够轻易的识别出来。
所获得的影像在进行质量检测以后,要是能够符合相关的规定,那么接下来就要采取畸变预处理,所有的影像都具有与其配备的POS数据,利用POS数据则能够对测区影像进行拼接。对于像控控点来说,通常会安排在航向6片重叠区域里,如果是特殊地区,那么就要超过4片。如果每个区域之间离得较近的话,那么就一定要具有公共像控点,而所选择的像控点,所具有的影像一定要非常的清楚。如果目标条件和其余的一些像片产生矛盾,那么首先就要顾忌的是目标条件。
在方案设计工作完成以后,要往快拼影像中展现出需要检测的像控点,之后,再把像控点传送到计算机当中,使用导航功能对线路进行设计,从而让像控点能够顺利完成无纸化测量工作,这样一来就能够降低工作人员的工作量。
2.4 空中三角测量
主要是采用摄影测量解析法来掌握区域里全部影像的外方位元素,这是摄影测量工作期间最为重要的环节。和过去所采用的三角测量相比,无人机空中三角测量具有像幅不大、数据量多等特点;因为飞行姿势并不平稳,因此所获得的影像偏角会显得大一些,这样一来就会造成影像匹配不成功;因为会受到逆风的干扰,造成临近的航带间影响旋偏角会大一些,此时就要采取及时的调试,如若不然就會造成自由网平差不能够通过,进而不能够完成影像快拼工作。
在进行控制三角测量工作中,一般会使用武大SVS无人机处理软件,这种软件具有很强的自动化,在进行处理期间,只要具有原始影像,POS数据等就可以了。因为航线是T形,若想处理简便,那么最好把东航线和西航线当做构架航线;之后,采用POS数据来建设航带,而且要对测区内连接点进行检测,看其是否具备充足的连接度,如果需要加点的话,为了能够防止像片边缘变形大,最好尽可能的离边缘远一些。
三、结束语
通过以上内容我们能够了解到,低空无人机遥感,是全面加强水利工程建设的一项全新技术,无论是在工程设计、施工等方面都能够起到良好的效果。而若想做好这方面的工作,那么相关工作人员一定掌握好无人机遥感作业流程、对航线进行完善的设计。另外还要对无人机影像进行快速拼接及像控测量,并做好空中三角测量工作。
参考文献:
[1]杨培凤.基于无人机遥感在水利工程测绘中的应用[J].黑龙江水利科技,2017,45(12):141-144.
[2]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,2016,39(05):113-115+118.
[3]马国强.水利工程中测绘新技术的应用浅谈[J].信息化建设,2016(01):378+380.
[4]何勇.GPS在水利工程测绘中的应用[J].黑龙江水利科技,2013,41(10):281-283.
(作者单位:安徽省水利水电勘测设计院勘测分院)