测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析获奖科研报告.docx

测绘工程中无人机摄影测量技术运用分析获奖科研报告 【摘 要】与传统的人工测量相比，无人机具有灵活、快速、操作范围广等优点。无人机倾斜摄影测量技术是指无人机配备多镜头摄像机，对拍摄区域进行全方位无死角拍摄，然后通过室内差分处理，制作出三维真实场景模型。斜向摄影测量具有全面、直观、高效、低成本、高精度的特点。本文分析了无人机摄影测量技术在测绘工程中的应用。 【关键词】测绘工程;无人机;摄影测量技术;运用分析 引言 进入21世纪，随着科学技术的飞速发展，它对各行各业都产生了非常重要的影响，斜摄影测量就是其中之一。携带的传感器数量不限于一个，完成了图像的同步采集，从而获得更多的地物真实信息。这项技术有其独特的优点，在经济建设的许多领域得到了广泛的应用。 1测绘工程技术的发展现状 目前，测绘工程技术的发展主要体现在以下几个方面。 随着计算机技术和机器人技术的发展，测绘工程技术开始向智能化、机械化方向发展。传统产业结构受到巨大冲击，经济发展方向发生重大变化，为中国经济发展和现代化进程开辟了新的可能性和方向; 与传统测绘技术相比，现代测绘工程的测绘方法发生了重大变化，包括GPS、GIS、RS等现代测绘技术，为工程测绘带来了更多的可能性。同时，随着技术的发展越来越丰富，测绘工程技术在其他领域的应用也开始逐步实现，促进了测绘工程技术的多元化发展; 在现代测绘工程技术中，计算机网络技术、通信技术、卫星技术等现代技术的应用，极大地提高了测绘工作的效率，使测绘工作更加方便。在提高效率的基础上，由于信息技术的应用，精度也得到了很大的提高。同时，现代测绘工程技术利用电子信息传输，通过互联网进行多重备份和存储，有效避免了纸质信息传输带来的信息传输不准确和信息传输缺陷。表达不清等缺点大大提高了信息处理的效率。 2无人机航空摄影 无人机航空摄影主要包括无人机发射、作业飞行、无人机回收、数据检查等步骤。1）选择适宜的起降场地，在接收到飞行指令后，发射无人机。2）地面站实时监控无人机数据采集，由于无人机集成可高精度的差分系统，只需获取无人机端的差分数据和地面端的基站数据即可。3）无人机完成飞行任务后，返航到降落点上空，在操控员能够掌控无人机的前提下，用遥控器切换到人员操纵模式，引导无人机安全着陆。4）从存储设备中导出影像数据和差分数据，并进行数据检查，看数据是否合格，如不合格，进行补飞工作。 3倾斜摄影测量的原理 倾斜摄影测量是在无人机上搭载多台相机，同时从下视、斜视等不同视场角度进行影像获取，获取的信息可以完整地表达地物的具体情况。相对于地面成90°夹角拍摄获取的影像称为垂直影像，相对于地面有相对应的夹角拍摄获取的影像称为倾斜影像。把倾角大于15°的拍摄相机都称为倾斜相机。倾斜摄影的发展不是对限定相机镜头数量进行设计，倾斜相机的关键指标是获取不同方向影像的能力和每个架次作业范围的大小。 4基本功能设计 （1）基础航线规划功能。支持通过区域设置、重叠度、飞行高度自动生成航线，同时支持修改飞行参数、添加航点、导出等功能。参数设置包括：相机参数（焦距、传感器分辨率、尺寸、快门，拍照模式为等时和等距）、航向重叠率、旁向重叠率、主航线角度、云台俯仰角度、飞行速度、飞行高度、目标地面采样间隔（GSD）、相机朝向等。内置多种相机参数数据库及高德、百度等在线地图。（2）一般区域的航线规划。通过导入矢量图层或手动编辑的方式确定采集范围，输入高度信息，按照前文航线规划研究的方法，选择合适的航线飞行方式，自动实现无人机的加密飞行或者规避飞行，在复杂地形下飞行时会自动升高或降低单条飞行航线高度，保持相对地面高度的一致。（3）特殊地物的航线规划。通过导入矢量图层或手动编辑的方式确定地物的范围，并设置高度、重叠率、建筑物距离等参数后自动生成航线。可以选择环形规划方式或水平“之字形”规划方式。（4）复杂地貌的航线规划。通过导入矢量图层或手动设定的方式确定地貌范围，依据高度信息、重叠率以及镜头方位，按照前文航线规划研究的方法，自动生成航线，自动实现无人机的加密飞行。在复杂地形飞行时可自动升高或降低航点高度，保持与地面的相对高度一致。（5）航点修改。支持系统中航点直接编辑，也支持将航点导出为xml、txt等文本格式，经修改后的文件可重新导入系统中替换原航点信息。（6）基于图幅的航线规划。支持导入标准地形图幅和自定义图幅，可在系统中进行图幅的搜索定位和根据图幅自动生成航线。 5外业像控选点测量 无人机是通过无线电传输信号进行远程控制的设备或通过实施使用机载电子计算机的编辑系统控制的无人驾驶飞行器。它可分为两种类型，固定翼和多转子。根据其种类和飞行特性，航空摄影测量多用固定翼，倾斜摄影测量多用多旋翼。外业像控点的选择直接关系到模型坐标精度的大小，根据航空摄影测量中关于像控点的选择和精度的要求和规范。选择相控点时要选择一旁有明确标志性建筑物的、在相片中能够清晰地看到选择的标志性物体，在没有标志性物体时应自己用颜色区分明显的油漆喷涂相控标志物，且标志图像边长大小不小于30公分。 6在GPS布设方面的应用 在测量工程中，GPS布设也是一个关键环节，它有利于无人机相机数据的同步，是提高工作效率和效果的重要途径。要实现这一目标，就需要对GPS布设的精度有严格的要求。GPS布设完成后，下一步要做的工作就是接收信号。可以说，信号的接收是在完成GPS布设的基础上进行的，目的是为了更顺利地接收测绘数据。在接收到信号之前，无人机首先要确保有足够的电源。对于传统的垂直摄影，由于信息密度较低，需要扩大面积来完成对被测目标的摄影，这无疑会延长摄影时间，因此无人机需要更充足的电源。倾斜摄影以各种摄影模块的形式存在。它能以较少的拍摄次数进行多角度拍摄，大大缩短了拍摄工作时间，有效降低了无人机的供电压力，扩大了其拍摄工作范围，将GPS部署的工作效率提高到一个新的水平。 结束语 测绘技术的发展和应用，对我国建设和经济建设的发展起到了重要作用。随着时代的发展和科学技术的不断进步，特别是计算机网络、机器人等现代技术的实际应用，绘图和测量技术不断创新和发展。当今时代，在测绘技术研究中心，利用计算机网络、机器人等技术的智能化和高效化，大大避免了传统测绘技术的弊端，并将测绘技术从传统方式转变为新时期智能化、现代化、机械化的高效测绘技术，以更高的精度和效率完成测绘任务，为我国经济发展作出巨大贡献。当今时代线下，科技和人才是国家展的根基。国家要想实现快速发展，科技创新是必由之路。只有掌握核心技术，占领创新制高点，才能不被别人控制。在创新发展的同时，尽量减少高消费品的使用。利用低消耗、可再生资源、绿色环保产品，促进绿色可持续发展。