无人机航测在河道地形测绘中的应用与探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 24 日 作者简介：韦俊（1986），男，壮族，广西马山人，大学本科，钦州市水利电力勘测设计院，工程师，研究方向为水利测绘。-62-无人机航测在河道地形测绘中的应用与探讨 韦 俊 钦州市水利电力勘测设计院，广西 钦州 535000 摘要：摘要：近年来我国科技水平不断上升，无人机领域的研发和探索也更加深入，在这种条件下，依靠无人机进行航拍、摄影变得十分简单，地形测绘等质量水平逐渐促进。运用无人机进行河道地形图测绘时，需要考虑周围水域的覆盖率和分布情况，借助摄影测量技术开展的空中三角测绘难度系数比较高，不利于数据信息真实性与可靠程度的建立。因此通过无人机航拍摄影技术进行河道地形图测绘时，需要按照相关流程和操作标准有序进行测量，确保测量结果的准确性与科学性。关键词：关键词：无人机；航空摄影测量；河道；地形图测绘；应用 中图分类号：中图分类号：U21 0 引言 无人机航拍技术的有效施展，需要专业人员进行操控，确保无人机飞行范围准确科学，并借助拍摄仪器进行地面物体的拍照和录像，能够为地形图测绘工作提供更多便利。近几年我国无人机事业快速发展并持续上升，无人机科研成果非常显著，能够帮助地形测绘工作顺利完成，为相关领域节省时间成本和人力物力资源，能够为工程测绘提供有力支撑，加快实现地形测绘数字化、智能化目标。无人机航拍技术对测绘事业的发展起到促进保障作用，既能节省测绘成本及各项费用的支出，又能提高测绘数据的真实性与可靠程度。1 无人机航拍技术在测量中的作用优势 无人机是不需要正常驾驶的，一般借助无线遥感技术实现无人机精准飞行和悬停操作，能够实现自动化操控或者半自动控制。与普通飞机相比，无人机更加安全高效，同时具有造价成本低、实用效果强的综合优势，能够满足一般的地形河道测绘要求。无人机航拍摄影主要由控制系统、地面站点、航拍体系和数据处理中心几大板块构成，核心零部件包括易于携带的拍摄装置和无人机两大部分，通过地面站点的遥控操作，实现无人机精准悬停和飞行拍摄，帮助地形测绘人员更好地了解地容地貌。这种技术的引进投入能够简化地形测绘流程，提高数据测算收集的准确性与可靠程度，在规定流程和系统操控下完成一系列地形样貌拍摄和视频录制工作，为地形河道准确测绘提供了精确的数据信息内容。与传统测绘方式相比，无人机航拍摄影具有很多优势和长处：首先是成本费用低投资回报高。无人机造价成本比较低，不需要专门的驾驶人员进行操控，对于气候环境等复杂条件适应性比较强，能够完成不同特征条件下的地区拍摄工作，不需要专门的起飞降落场地，能够满足不同温度下的飞行拍摄要求，具有很高的投资回报特点；工作效率比较高。无人机航拍摄影主要依靠携带的摄像装置来完成，对地面物体和各类信息实现准确抓取和拍摄，然后进行数据信息分析处理操作，最终形成直观可视化产物，与普通测绘方式相比更加准确高效；能够及时精确完成测量工作。无人机本身具有很强的灵活性，不容易受到地形地貌的影响和干扰，能够适用于不同场景和空间环境的拍摄工作，与此同时由于无人机携带的拍摄装置专业清晰度比较高，能够完美呈现地形样貌和地面物体的实体影像，根据拍摄距离不同所得到的物体信息也不尽相同，方便地形测绘工作人员获得更加专业的数据信息，为地形河道数据完善提供有力保障。2 无人机航拍摄影技术在地形图测绘中的应用 2.1 DOM 工艺 DOM 工艺的具体作用方式是通过收集无人机拍摄的图片、影像，然后展开精确分析与评估，对于图像画质不清晰的情况进行适当改进和调整，确保拍摄信中国科技期刊数据库 工业 A-63-息更加真实准确。DOM 工艺实质上是一个信息收集和加工的过程，根据相关要求和规范流程，完成对数据信息的补充和完善，具体包括内定向、相对定向和绝对定向三种加工方式，依靠上述加工方式能够实现数据信息的正射纠正和影像镶嵌目标，最终形成全新的 DOM产品。无人机航拍摄影离不开 DOM 工艺的保障与支撑，在 DOM 工艺的运行维护下，图片影像等信息内容更加真实切合需求，对于地形测绘的了解程度也能更加广泛与全面，方便工程测绘人员做出合理判断和详细分析，为地区地形样貌的调查与分析奠定扎实基础。不仅如此，无人机航拍摄影控制点的选择要足够谨慎，确保控制点位置对系统全面拍摄起到督促推动作用，提高拍摄的覆盖率和精确程度，避免拍摄失误造成数据信息的缺失或者遗漏，给地形河道测绘工作造成不良危害。2.2 航拍技术中的相片控制 借助无人机航拍技术进行地面信息收集与拍摄时，能够实现对地形地貌的系统性评估，在相片控制环节，需要深度融合拍摄技术和定位技术，实现地面信息与拍摄内容逐一对应的目标，方便地形测绘人员对地面信息做出评估预测，提高地面信息的完整性和准确程度。依靠相片控制操作对无人机航拍站点进行合理布置，最终达到区域全体信息的收集整理目标，降低拍摄不到位和重复拍摄发生的概率，提高地形河道测绘信息的准确度。2.3 航空拍摄立体采集与测量 无人机航拍装置完成对地面信息的收集拍摄后，需要对相关信息和内容展开精确分析，然后制定合理的编辑计划。依靠无人机航拍装置收集的数据信息更加准确广泛，后续数据的处理与分析面临更大压力与挑战，需要相关系统进行检验评估。通过对比识别无人机获取的地貌信息，对存在误差和不同的地方进行标记，方便后续进行验证更新，提高地形测绘结果的准确性与可靠性。3 无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的具体应用 无人机航拍技术能够广泛运用在地形、河道等方面的测绘估算当中，其中涉及 DLG 工艺和作用成果。一般包括以下内容：首先是资料收集、然后是调研勘察、设计方案编制和基础控制测量等，很包括无人机航拍的相关流程和图片影像加工，最终形成 DLG 成果并适当调整与改进，在总结评估工作结束后就能进行相应资料的提交与收录。3.1 合理布置像控点 像控点作为无人机航拍的基础和保障。能够确保拍摄区域足够精确拍摄目标足够完整，加强 DLG 工艺和作用成果。像控点的设置要符合科学性要求，尽可能确保像控点覆盖的范围不出现重复或者缺失，为无人机航拍提供科学依据；如果像控点布置缺乏合理性与准确性，应当及时做出调整和修复；避免由于像控点布置不合理造成拍摄不完整或者不科学，给地形河道测绘工作造成严重干扰。如果像控点周围存在水域、乌云或者其他阴影遮挡，则认为像控点主位置落水；根据落水范围的大小判断无人机航拍线路是否准确，针对不合理现象及时调整和改进；确保像控点标准位置符合拍摄要求，为河道地形测绘创设良好的条件环境。区域网设置要尽可能满足拍摄要求，重点关注空中三角区域测量的精确性要求，为无人机航拍测绘提供合理方案和可行性运转线路。3.2 无人机航拍空三加密技术 通过摄影测量技术进行空中三角测绘时，需要综合考虑周围环境和其他因素的干扰及作用，确保产品精确性与可靠程度不受影响，其中 POS 精度、像片质量和控制点精度等都会产生不同程度的危害。主要涉及以下几方面的内容：（1）首先是影像预处理。无人机结构组成相对灵巧易于携带，因此其抵御自然灾害的能力比较弱，其拍摄装置通常不具有量测功能，容易使图片、影像发生不合理变化。因此在进行空中三角测绘时需要改善镜头晃动造成的图像异变。不仅如此，无人机携带的拍摄装置会受光照等影响，出现色调不稳定、不均匀的现象，空中三角拍摄前需要做好色彩调整与稳定工作，确保待测区域图像视频色彩均衡，亮度适中，提高拍摄测绘的准确程度。（2）对模型连接点进行人工操作。依靠专业软件完成基础算法和其他运算工作，确保在不同环境条件下，无人机航拍测绘仍能发挥正常作用。根据不同环境所体现的不同特征进行适度改进与调整，例如在河中国科技期刊数据库 工业 A-64-道测绘过程中，由于大面积水域的存在干扰，需要在连接点形成后，按照拍摄测绘要求进行合理筛选，确保连接点分布准确科学。着重强调水草、滩地等特征比较隐患的物体，避免造成连接点错误示范，依靠人工操作完成连接点的添加与删除；针对连接点产生的空洞现象，要合理补充并完善，确保测量区域足够稳定和健全。充分适应图片、影像对标准位置的要求和限定，根据拍摄测绘要求的不同合理进行补充或消除。（3）删除不可信位置。不可信位置是由于重叠性较弱产生的。如果出现重叠度比较低的区域位置，其可信度得不到基本保障。此时进行空中三角测绘要删除对应点或者位置，只保留航线两头重叠度比较低的点。（4）做好控制点全方位测量工作。控制点系统性测量工作包括以下几种形式：首先是人工测量连接点然后进行自动连接并提取，其次自动提取连接点然后进行控制点测量工作。这两种方法执行操作起来各有异同，通常条件下选择先测量后提取的方法进行系统测试工作。（5）做好空中三角测绘精确性核验。在连接点完成对应匹配操作后，需要检查并核验空中三角测绘连接点与控制点是否妥当。由于平面参数设置会对精确性检查产生干扰作用，因此在立体环境中进行空中三角测绘精确性核验必不可少。着重强调空中三角测绘连接点与控制点都处在合理位置，并且不同点之间的距离相对科学。如果空中三角测绘精确性不合理，则表明精度设置有误或缺乏科学性，不用进行立体环境检查与核验操作；如若不然，需要针对不同环节和板块展开逐一核查，确保各项检测结果都能符合科学要求。3.3 DLG 立体采集、调绘补测与编辑(1)DLG 立体采集需要通过不同软件协调配合完成对空中三角测绘的立体构图。对于地形地貌等物体的测量要尽可能准确无误并做好收集归纳，针对需要标记的特殊位置和物体进行准确记录。对于收集的各项信息要保持足够高的完整度和清晰状况。避免由于数据信息不完整或者缺失造成不良影响。立体测绘图片或影像要详细检查并适当调整。为地形测绘工作人员提供有力依据和科学参考。(2)DLG 调绘补测应当按照科学标准和规范要求操作，坚持以较高的准确性和可靠程度完成信息收集与处理工作，做好数据信息分析评估与标注记录工作；及时检查并修复不完整的数据信息和资料内容；对于缺失或者不完整的地形地貌进行合理填充，补充测量立体测绘图中显示不清晰的内容。针对涉及水利工程或者项目的物体要做好高度测量与标记工作；河道测量应当准确把握里程桩和跨河设施等参数。如果立体测绘图不能准确显示部分物体的高度与详细信息，需要借助其他测量方法进行补充和完善。(3)DLG 编辑能够对立体测绘成品、调绘成果等进行编辑和记录操作，非符号化信息需要进行检查核验然后完成符号处理工作，最终建立符号化信息内容。系统客观地检查定位不科学、缺失遗漏或者图层错误、属性错误等不合理现象，为无人机航拍测绘提供合理参考和科学规范。4 具体应用案例 以实际案例为研究对象，例如在对一公里范围内的地形河道进行无人机航拍测绘时，需要充分发挥无人机的高效精确优势，做好定位装置的设置与调整工作，提高航拍测绘的精确性与可靠程度。同时配备分辨率较高的拍摄装置，确保拍摄图片和影响质量都达标。根据拍摄测绘的实际要求合理设置像控点，并确保其完整性和覆盖率，在进行空中三角测绘时选择先进软件作为辅助支撑。检查模型连接点是否准确合理，从空中三角测绘实际需求出发进行像控点与连接点的检测调整，提高连接点的合理性和规范性，为立体测绘图的形成营造健康环境，确保数据信息准确合理，能够满足测绘构图的基本要求。借助数字化测绘等先进技术手段为河道地形调绘补测和编辑工作提供便利，然后提交给专门负责检查核验的部门进行确认和校正，检测工作结束后就能把测绘信息统一提交并完成收录。5 结语 综上所述，在科技发展的影响推动下，无人机技术正获得快速提升和改进，在这种条件下，地形河道测绘工作可以充分利用无人机航拍技术的优势和长处。根据独特的拍摄技术和定位工艺完成对地形地貌等的拍摄收集，为测绘工程减少不必要的开支和时间耗费，提高河道地形测绘的准确性与可靠程度，为工中国科技期刊数据库 工业 A-65-程测绘工作寻找合理途径，推动我国地形测绘事业高效发展。基于此，有关部门要加大对无人机测绘工程的支持和投入力度，确保无人机航拍测绘手段更加先进科学，提高我国测绘事业的精确性和可靠程度，为无人机测绘领域的发展寻找正确方向和思路。参考文献 1张宁宁,丁旭东,赵鹏.无人机航空摄影测量在河道地形图测绘中的应用J.江苏水利,2020(12):31-34.2管占楠.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨J.信息系统工程,2018(11):105-106.3苟晓萍.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用J.世界有色金属,2020(07):219-220.4廉波.浅谈无人机航空摄影测量在长输管道工程中的作业方法J.中国石油石化,2019(02):132-133.5杨思旋.基于无人机航空摄影测量技术在农村地籍变更中的应用研究J.资源信息与工程,2019(02):114.