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《無人機航測技術(shù)在公路帶狀地形測量中的應(yīng)用實踐探究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、無人機航測技術(shù)在公路帶狀地形測量中的應(yīng)用實踐探究浙江省測繪質(zhì)量監(jiān)督檢驗站浙江杭州310012摘要:無人機航測技術(shù)具有精細準確、高效快速、機動靈活等特點,在很多領(lǐng)域內(nèi)都廣泛應(yīng)用。木文主要基于無人機航測技術(shù)在公路帶狀地形測量中的流程設(shè)計,結(jié)合某公路工程外業(yè)牛產(chǎn),利用JX4-G數(shù)字攝影系統(tǒng)進行測圖及檢查。結(jié)果顯示,該方法測的地形圖地物點點位誤差、等高線差值都非常小,滿足公路設(shè)計及地形圖測量要求,是公路帶狀地形測量中具有廣闊應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:無人機;航測技術(shù);帶狀地形;地形圖;測量現(xiàn)階段,對公路帶狀地形圖測量時,主要采用傳統(tǒng)航空測量法、GNSSPTK測量
2、法及全站儀測量法等。傳統(tǒng)航空測量法盡管技術(shù)層面己經(jīng)比較成熟,應(yīng)用也比較廣泛,但該方法受機場條件、天氣條件的影響較大,而且成木比較高,攝影周期長,限制了該技術(shù)的發(fā)展。而GNSSPTK測量與全站儀測量方法,需要投入大量人力,對于建筑密集、地形破碎處,測量難度非常大。近幾年,無人機技術(shù)和攝影技術(shù)發(fā)展較快,無人機機構(gòu)簡單、使用成木低,對于危險區(qū)域的測量測繪非常適用,其所得影像具有分辨率高、清晰度高、面積小、比例尺大等優(yōu)勢,而且操作簡單,容易轉(zhuǎn)場,因此具有廣闊的應(yīng)用前景。一、無人機技術(shù)簡介選擇ZC?II型無人機航飛系統(tǒng),用于木次公路帶狀地形測量。利用機載計
3、算機程控系統(tǒng)對無人機進行操作,無人機航空攝影是利用無人機作為平臺,使用相機獲取低空高分辨率照片,通過計算機對圖像進行處理,繪制一定精度的地形圖。無人機系統(tǒng)在設(shè)計中具有一定的特征,能夠集成遙測技術(shù)、高空拍攝、視頻影像微波傳輸、遙控及計算機影像信息處理計數(shù)等。二、公路帶狀地形測量技術(shù)流程利用無人機航測技術(shù)對公路帶狀地形進行測量中,從接受任務(wù)開始流程為可劃分為五個大的階段:室內(nèi)方案設(shè)計、外業(yè)測量、內(nèi)業(yè)空三、內(nèi)業(yè)測量及資料整理,其步驟可細化為16個小步驟,如圖1所示:圖1公路帶狀地形測量技術(shù)流程三、無人機航測公路帶狀地形作業(yè)方法該測量項目位于云南省,計劃
4、建設(shè)公路全長22.5公里,作業(yè)范圍按照設(shè)計要求,以1:50000線路中線方案中線比較線兩側(cè)各200米。該線路全部位于山地地形,海拔最好約1255m,最低663m位于起點處。線路所穿過地區(qū)地形非常復雜,一般地形與隱蔽地形均有分布,地物非常'多,植被包含果園、旱地、水田、灌木、樹林等。線路所過部分地區(qū)地物雜亂無章、樹林密集,沿線道路交通不便,視覺通透性較差。1、控制測量采用全站儀及GPS進行線路控制測量。沿著線路5公路左右布設(shè)兩個四等GPS控制點,兩個控制點間加密一級導線點,間距500m左右,對高程導線測距采用布設(shè)四等電磁波進行測量。2、無人機航空攝
5、影(1)設(shè)計航線。按照設(shè)計線路的走向,對無人機航拍線路進行設(shè)計,設(shè)計飛行架次為4次,按照需要測量線路的實際寬度,要求每架次無人機都要飛行四條航線。(2)航飛。無人機基于ZC?II平臺,飛控系統(tǒng)為YS09,攝像機選擇佳能EOS5DMarkII型單反相機,焦距35.52mm。選擇最佳的航拍吋間,航拍的范圍,橫向以每側(cè)覆蓋成圖區(qū)域以外一個20%寬度的航帶,縱向攝影基線向外延伸2條。航拍分辨率設(shè)置為0.12mo(3)照片控制點布設(shè)與測量。首先,設(shè)計照片控制點標志,本組測量中照片控制點標志采用方形噴繪紙,尺寸1.5m×1.5m,設(shè)計成黑白間隔的
6、三角形圖案。其次,由于該測量區(qū)域內(nèi)樹林比較茂密,為了確保成圖精度,在無人機航測前,在設(shè)計公路中線附近事前用人工布標設(shè)置測量控制點。布標材料用普通的噴繪布制成,尺寸為1.5m&tirnes;1.5m,在布標上面噴涂兩個三角形,三角形對頂,形成黑白間隔的4個三角形,保證無人機航拍照片能夠清艙看到該標志。從線路的起點開始,在起點、終點以及無人機架次交叉點補扌白五個相片控制點。最后,測量相片控制點。采用GNSS靜態(tài)測量、GNSSPTK測量及全站儀測導線測量幾種方法集合對像片控制點進行測量,可以有效的提高像片控制點的精確度,同時測量的工作效率也得到有效的提
7、高。3、空中三角測量如果無人機攜帶普通數(shù)碼相機拍攝,成像的質(zhì)量比測量相機要差很多,無法提供精準的測量數(shù)據(jù),無人機在飛行過程中,本身會受到外界環(huán)境因素的干擾,航拍質(zhì)量也會下降,因此,在無人機影像處理中,光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量是重要的測量方法,該方法與無人機影像多變的像控條件、不規(guī)范的拍攝結(jié)果及復雜的誤差處理方法是相符的。光束法區(qū)域網(wǎng)評查,將每一張相片構(gòu)成的一束光線看做一個平差單元,平差基礎(chǔ)方程采用中心投影的共線方程,利用不同光線在空間的平移和旋轉(zhuǎn),促使模型中多種光線實現(xiàn)最佳的交會效果,在控制點坐標體系中納入整體區(qū)域最佳地點,確定加密點相片的外方位
8、元素及地面坐標。對自檢校光束法利用中,可以自動補償系統(tǒng)誤差對平差結(jié)果帶來的影響。光束法區(qū)域網(wǎng)平差平成形式為:式中,第一式是像點坐標觀測誤