李文川,郭 倩,李玉男
1中國人民解放軍31439部隊;2沈陽軍區(qū)建筑設計院;3長春煤炭設計研究院
無人機在測繪工程中應用技術的分析
李文川1,郭 倩2,李玉男3
1中國人民解放軍31439部隊;2沈陽軍區(qū)建筑設計院;3長春煤炭設計研究院
本文筆者結合個人的實踐工作經(jīng)驗與相關參考文獻,從無人機類型入手展開粗淺的探討,簡單的闡述了無人機測繪的主要工作類型以及技術,以期為進一步推動無人機測繪的廣泛應用做有益參考。
無人機;測繪工程;應用技術
顧名思義無人機就是無人駕駛的飛機,其主要是利用無線電設備以及飛行器的自載程序?qū)︼w機所進行的操控?,F(xiàn)如今無人機被應用在測繪工程之中,一方面其可以讓測繪人員從繁重的體力勞動中解放出來,另一方面無人機也在提供正射影響圖上發(fā)揮著十分重要的作用。所以,做好無人機在測繪工程中的應用研究則尤為重要。以下筆者即通過個人對無人機的了解,首先闡述了無人機的類型,之后對無人機在測繪工程中的主要工作類型及其應用技術展開了粗淺的探討,以期為廣大同行參考借鑒。
我們知道,現(xiàn)如今絕大多數(shù)固定翼的無人機,其外形大都屬于微型機,有圓盤形、后螺旋槳型、可拆卸型這幾種。因為電池是無人機的動力能源所在,所以無人機電動機的聲音較小且具有很好的隱蔽性,比較適用于裝載高清攝像頭進行航空拍攝測量。
多旋翼無人機也可被稱為是多旋翼直升機,其是一種由多個螺旋槳平均分布到機身周圍的一種飛行器。目前,市面上最為常見的多旋翼無人飛行器主要分為四旋翼、六旋翼、八旋翼這三種。雖然多旋翼無人機也十分適合航空拍攝,但因懸停是其特點所在,所以在拍攝圖片過程中需要保持在懸停狀態(tài)之下。
因為無人直升機并不需要安裝發(fā)射系統(tǒng),所以能夠垂直起降、自由懸停且靈活性較高,能夠按照飛行剖面的航路飛行,所以將無人機應用到測繪工程中會給測繪工作帶來了更多的便利。
無人機能夠為測繪工程提供正射影像圖,即測繪人員能夠利用航拍所得的正射像片編制帶有公里格網(wǎng)、圖廓內(nèi)外整飾和注記的平面圖。一般來講,無人機往地面拍攝所得的圖片,只能稱之為是照片,是不能直接用于測繪的,因為不是絕對正射的地方其形狀是有扭曲的,因此整張圖也是不成比例尺的,如下圖1,圖2所示。圖1拍攝出來的只能稱之為照片,而圖2則是正射成片的飛行即拍攝方法。由此我們也可以清楚的看到,正射像片是需要多張照片疊加構成的,所以,無人機應該保持一個均衡的速度,并且能夠按照事先設計好的飛行路線、固定離地面高度以及固定拍攝重疊率進行飛行拍攝。也正因如此,筆者認為在測繪中微型固定翼無人機具有很大的優(yōu)勢。
圖1
圖2
2.無人機在測繪工程中的主要工作類型及技術
現(xiàn)如今越來越多的國家加強了對無人飛行器的研究,并建設了民用無人機產(chǎn)業(yè)基地,以期讓無人機的應用領域變得更加廣泛。而我國在無人機研究領域儼然已經(jīng)取得了十分驕人的成績,可以說一些無人機產(chǎn)品已經(jīng)出口到國外市場,如,適合于低空飛行的航測遙感技術,正是基于我國遙感技術而發(fā)展起來的一項全新技術,具有快速、準確、高效獲得地理信息數(shù)據(jù)的特點。航測遙感技術主要是利用無人機轉(zhuǎn)載航空數(shù)碼相機,采用IMU∕GPS技術進行導航的航空攝影,這一技術主要被應用在1000米以下的低空作業(yè)之中。
現(xiàn)如今遙感測量技術已經(jīng)被廣泛應用在城市建設、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、應急救災等諸多重大工程項目之上,成為調(diào)查信息、收集信息的重要手段,對進一步推動我國測繪事業(yè)的發(fā)展積累了十分豐富的技術資源。在測繪工程中無人機的主要工作類型及技術具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,對地形圖進行測繪。利用無人機進行地形圖測繪時,應該根據(jù)地形圖的精度要求,對無人機的拍攝比例尺、重疊率、分辨率等因素進行調(diào)整。并在得到正射圖像以后,利用成圖軟件先進行判圖,后到實地進行檢查,最后對整個圖紙進行控制測繪,從而確定整個地形圖坐標系統(tǒng)的準確性。
第二,對新農(nóng)村建設進行測繪。在新農(nóng)村的建設測繪中主要的測繪要素是房屋、交通、電力、水系等。而為了能夠進一步提高房屋測量數(shù)據(jù)的準確性,在調(diào)查時應實地拉邊長,并進行糾正。
第三,對征地進行測量。將集體所有土地轉(zhuǎn)變?yōu)閲型恋刈顬橹匾囊粋€環(huán)節(jié)就是征地測量,可以說征地測量為國家土地調(diào)整以及經(jīng)濟建設提供了十分重要的數(shù)據(jù)支撐。然而在實際征地測量過程中,由于村民所期待的測量標準與規(guī)定測量標準存在較大差異,所以往往會和村民產(chǎn)生不小的分歧與矛盾。而采用航測,利用正射圖像進行勾繪,不僅大大的降低了在測量過程中與村民們可能出現(xiàn)的矛盾糾紛,也進一步提高了村民對測量面積的認可程度。
第四,對土石方進行測量。無人飛機在飛行過程中往往都具備一個固有飛行高度,因此,也就可以通過對飛行高度軌跡的計算,得出高程值,進而對土石方進行測量。
綜上所述,本文筆者對無人機的類型及其在測繪工程中的應用展開了粗淺的探討,也是希望通過本文筆者的粗淺闡述,能夠讓大家對無人機擁有一個更為明確的認識與掌握,從而讓其能夠更好的應用在測繪工程之中,以此讓測繪人員能夠從繁重的體力勞動中解放出來,并進一步提高測繪效率。所以,加強無人機在測繪工程中的應用研究則具有十分重要的現(xiàn)實意義,值得廣大測繪工作者深入研究與探討,以此對加快對數(shù)字化城市的建設發(fā)展。
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