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无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施与应用

作者

李玉堂

天津市静海区规划建筑设计所 天津市 301600

前言:无人机倾斜摄影技术不仅在工程建设和测绘领域发挥了重要作用,更广泛地影响了社会的各个方面。它的高效率、高精度和广泛应用性标志着技术创新对于现代社会发展的深远意义。随着技术的不断进步和完善,无人机在未来的测绘工程及更多领域的应用前景无疑是广阔和令人期待的。

一、无人机倾斜摄影技术要点

(一)空中三角测量技术

利用从多个角度和位置拍摄的图片,空中三角测量技术可以帮助测绘单位精确确定图片上各个点在三维空间中的具体位置。为了测量这些点的确切地理位置,测绘单位通常会依赖全球卫星导航系统(GPS)或是其他地理信息获取手段。这种方法中,那些被用作参考的控制点,无论在精度还是在分布上,都对测绘的精准程度起着决定性的作用。这个过程中,提取和匹配特征点的算法发挥了核心作用,确保了不同图片之间相同地点的正确匹配。在执行空中三角测量的时候,对测量中出现的误差进行有效控制显得尤为关键。通过评估控制点的测量精度,测绘单位能够估计整个三维空间坐标系统的误差范围,从而提升测绘结果的准确性和可信度。

(二)自动技术与手动技术融合

在测绘领域,将自动化技术与手动技术相结合,能够发挥出显著的协同效应,使得两种方法的优势得以充分体现。自动化技术,涵盖了全球卫星导航系统(GPS)、计算机视觉以及机器学习等前沿技术,它们提供了一种高效、迅速且智能化的方法来采集、处理及分析数据。在处理大量数据和执行初步信息提取任务时,这些技术展现出了非凡的性能,极大地增强了测绘工作的效率。尽管自动化技术在处理庞大数据量和抽取初级信息方面具有明显优势,但在面对复杂情境和需要极高精确度的任务时,手动技术的价值变得尤为重要。这是因为,人工智慧和专业判断在一些特定的环境下无可替代。例如,在复杂地形的实地勘察、对图像匹配结果进行人工校正、以及对机器学习模型进行精确的手动标记上,专业人员的介入能够显著提高最终数据的精确度与可信度。通过巧妙地将自动化和手动技术结合运用,不仅能够保证工作流程的高效性,还能够在此基础上确保数据处理结果的高精度和完整性。

二、无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施与应用要点

(一)航线设计

无人机在测绘领域的应用时,倾斜摄影技术显得尤为重要。与传统的垂直摄影相比,倾斜摄影通过捕捉来自不同角度的影像,带来了独特的优势。这种多角度的拍摄方式使得计算无人机镜头与测量目标之间的距离变得更为精确,从而极大地提高了数据质量,这对于后续的航线设计和测绘工作至关重要。倾斜摄影技术之所以能够精确计算相关数据,主要得益于它能够从各个维度捕捉目标场景的详细信息。传统垂直摄影由于其拍摄角度的限制,往往难以全面捕捉地面对象的侧面信息,这在一定程度上限制了数据分析的深度和准确性。相反,倾斜摄影能够揭示目标物的更多维度信息,为精确测量和分析提供了丰富的视角和高质量的影像数据。这些多维度的数据不仅提升了测绘的准确性,还有助于提高航线设计的精细度,确保测绘工作的高效率和高质量完成。航空测绘中,设计一条既高效又能捕捉全面数据的航线是至关重要的。倾斜摄影通过多角度捕捉地形和地物的影像,能够为航线规划提供详尽的地面信息,使得航线规划变得更加合理和科学。此外,通过综合分析不同角度获取的影像数据,能够更好地识别和解决潜在的测绘难题,提前预见并规避可能导致数据缺失或错误的因素,保障整个测绘流程的精确度和有效性。

(二)地面观测

在测量工程领域,地面观测扮演着至关重要的角色。这个过程不仅需要密集地监测地表的平面属性,还需要综合考虑地面的实际条件和目标情况。这种全方位的观测方法为精确的测绘分析提供了坚实的基础,确保了数据的完整性和准确性。传统垂直摄影技术主要关注从垂直角度捕获的地表顶视图,这在一定程度上限制了其对地面状态的全面理解。特别是在需要获取地面高度或其他立体结构信息时,垂直摄影往往显得力不从心。这种技术的局限性在于,它难以捕捉地面的多维度信息,从而影响了测量数据的深度和质量。

相比之下,倾斜摄影技术则凭借其多角度拍摄的能力,彻底改变了这一局面。倾斜摄影通过从多个不同的角度捕捉影像,能够有效地记录地表的立体结构和高度变化。这种技术使得测绘人员不仅能够获取地面的平面图像,还能精确分析地表各个高度层次的特征和目标,极大地提升了测绘的三维准确性和效率。这一技术的核心优势在于它提供了对地面情况的全面视角和深入洞察,无论是对于地形的微小变化,还是复杂地面目标的准确捕捉,倾斜摄影都能够提供清晰的视图和丰富的数据支持。此外,通过综合利用从不同角度获取的影像,测绘人员能够进行更为复杂的地面分析,包括地形建模、高度测量、以及对特定地面特征的识别等,从而为精确测绘提供了可靠的数据基础。不仅如此,倾斜摄影技术的应用还为测绘领域带来了效率的大幅提升。在使用这一技术时,由于它能够同时捕获地面的多个方向和层次的信息,测绘工作的时间和工作量都得以显著减少。这种效率的提升,结合其提供的高精度数据,让倾斜摄影成为了现代测绘工程中不可或缺的重要技术之一。

(三)GPS 布设

(四)在现代测量工程中,GPS 系统的部署扮演了核心的角色,尤其是在与无人机摄影数据同步方面,其贡献巨大,已然成为提升测绘作业效率的关键工具。因此,对GPS 系统的部署准确性要求极高,以确保能够及时精确接收到地面测绘数据。这一过程依赖于高精度的GPS 设备来完成,确保测绘数据的实时更新和准确性。在无人机开始收集数据之前,务必保证系统有充足的电源供应。相对于传统的垂直摄影,倾斜摄影因信息密度更高,于是面临着如何有效扩大覆盖区域而不显著增加作业时间的挑战。在这种情况下,利用无人机进行数据采集显得尤为有效,因为它能够通过较少的飞行次数,覆盖更广的区域,有效控制拍摄时间和电力消耗。倾斜摄影技术通过采用多种摄影模组,使得从多个角度进行拍摄成为可能。这种方式不仅大大减少了所需的拍摄次数,也显著缩短了作业时间,并降低了无人机供电的压力。

此外,通过优化拍摄策略,能够扩展测绘范围,进一步提升了GPS 部署在测绘作业中的效率。通过这种策略,无人机摄影不再受限于单一的垂直视角,而是能够通过倾斜角度捕捉到更丰富的地形和目标信息。这种从多个维度获取数据的方法,不仅提高了数据的准确性,也使得测量结果更为全面和可靠。为了最大限度地发挥这一技术的优势,对GPS 系统的高精度部署和稳定的电源供应成为了保证信息采集质量和效率的前提。

结语:在城市建设的纷繁过程中,无人机技术以其独特的优势在测绘领域广泛施展,成为了提升测绘工程项目效果的重要工具。为了使无人机技术更好地服务于测绘工程,不断的技术革新和优化变得尤为关键。特别是无人机倾斜摄影技术,它通过提供多角度的精确影像捕捉,成为确保测绘作业准确性的有力保障。此外,它还能够获取清晰度极高的图像资料,大大方便了后期的数据处理与详尽分析。因此,必须科学实施与应用,才可发挥技术价值,提高测绘工程精准性。

参考文献:

[1]王卫敏. 无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施与应用 [J]. 江苏建材, 2024, (01): 104-105.

[2]林伟清. 无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施与应用 [J]. 科技资讯, 2023, 21 (24): 136-138.