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《無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在公路帶狀地形測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)踐探究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在公路帶狀地形測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)踐探究浙江省測(cè)繪質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站浙江杭州310012摘要:無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)具有精細(xì)準(zhǔn)確、高效快速、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn),在很多領(lǐng)域內(nèi)都廣泛應(yīng)用。木文主要基于無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)在公路帶狀地形測(cè)量中的流程設(shè)計(jì),結(jié)合某公路工程外業(yè)牛產(chǎn),利用JX4-G數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)圖及檢查。結(jié)果顯示,該方法測(cè)的地形圖地物點(diǎn)點(diǎn)位誤差、等高線差值都非常小,滿(mǎn)足公路設(shè)計(jì)及地形圖測(cè)量要求,是公路帶狀地形測(cè)量中具有廣闊應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:無(wú)人機(jī);航測(cè)技術(shù);帶狀地形;地形圖;測(cè)量現(xiàn)階段,對(duì)公路帶狀地形圖測(cè)量時(shí),主要采用傳統(tǒng)航空測(cè)量法、GNSSPTK測(cè)量
2、法及全站儀測(cè)量法等。傳統(tǒng)航空測(cè)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(jī)場(chǎng)條件、天氣條件的影響較大,而且成木比較高,攝影周期長(zhǎng),限制了該技術(shù)的發(fā)展。而GNSSPTK測(cè)量與全站儀測(cè)量方法,需要投入大量人力,對(duì)于建筑密集、地形破碎處,測(cè)量難度非常大。近幾年,無(wú)人機(jī)技術(shù)和攝影技術(shù)發(fā)展較快,無(wú)人機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用成木低,對(duì)于危險(xiǎn)區(qū)域的測(cè)量測(cè)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(shì),而且操作簡(jiǎn)單,容易轉(zhuǎn)場(chǎng),因此具有廣闊的應(yīng)用前景。一、無(wú)人機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介選擇ZC?II型無(wú)人機(jī)航飛系統(tǒng),用于木次公路帶狀地形測(cè)量。利用機(jī)載計(jì)
3、算機(jī)程控系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行操作,無(wú)人機(jī)航空攝影是利用無(wú)人機(jī)作為平臺(tái),使用相機(jī)獲取低空高分辨率照片,通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理,繪制一定精度的地形圖。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中具有一定的特征,能夠集成遙測(cè)技術(shù)、高空拍攝、視頻影像微波傳輸、遙控及計(jì)算機(jī)影像信息處理計(jì)數(shù)等。二、公路帶狀地形測(cè)量技術(shù)流程利用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)對(duì)公路帶狀地形進(jìn)行測(cè)量中,從接受任務(wù)開(kāi)始流程為可劃分為五個(gè)大的階段:室內(nèi)方案設(shè)計(jì)、外業(yè)測(cè)量、內(nèi)業(yè)空三、內(nèi)業(yè)測(cè)量及資料整理,其步驟可細(xì)化為16個(gè)小步驟,如圖1所示:圖1公路帶狀地形測(cè)量技術(shù)流程三、無(wú)人機(jī)航測(cè)公路帶狀地形作業(yè)方法該測(cè)量項(xiàng)目位于云南省,計(jì)劃
4、建設(shè)公路全長(zhǎng)22.5公里,作業(yè)范圍按照設(shè)計(jì)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(diǎn)處。線路所穿過(guò)地區(qū)地形非常復(fù)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(shù)林等。線路所過(guò)部分地區(qū)地物雜亂無(wú)章、樹(shù)林密集,沿線道路交通不便,視覺(jué)通透性較差。1、控制測(cè)量采用全站儀及GPS進(jìn)行線路控制測(cè)量。沿著線路5公路左右布設(shè)兩個(gè)四等GPS控制點(diǎn),兩個(gè)控制點(diǎn)間加密一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn),間距500m左右,對(duì)高程導(dǎo)線測(cè)距采用布設(shè)四等電磁波進(jìn)行測(cè)量。2、無(wú)人機(jī)航空攝
5、影(1)設(shè)計(jì)航線。按照設(shè)計(jì)線路的走向,對(duì)無(wú)人機(jī)航拍線路進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)飛行架次為4次,按照需要測(cè)量線路的實(shí)際寬度,要求每架次無(wú)人機(jī)都要飛行四條航線。(2)航飛。無(wú)人機(jī)基于ZC?II平臺(tái),飛控系統(tǒng)為YS09,攝像機(jī)選擇佳能EOS5DMarkII型單反相機(jī),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(gè)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(diǎn)布設(shè)與測(cè)量。首先,設(shè)計(jì)照片控制點(diǎn)標(biāo)志,本組測(cè)量中照片控制點(diǎn)標(biāo)志采用方形噴繪紙,尺寸1.5m×1.5m,設(shè)計(jì)成黑白間隔的
6、三角形圖案。其次,由于該測(cè)量區(qū)域內(nèi)樹(shù)林比較茂密,為了確保成圖精度,在無(wú)人機(jī)航測(cè)前,在設(shè)計(jì)公路中線附近事前用人工布標(biāo)設(shè)置測(cè)量控制點(diǎn)。布標(biāo)材料用普通的噴繪布制成,尺寸為1.5m&tirnes;1.5m,在布標(biāo)上面噴涂?jī)蓚€(gè)三角形,三角形對(duì)頂,形成黑白間隔的4個(gè)三角形,保證無(wú)人機(jī)航拍照片能夠清艙看到該標(biāo)志。從線路的起點(diǎn)開(kāi)始,在起點(diǎn)、終點(diǎn)以及無(wú)人機(jī)架次交叉點(diǎn)補(bǔ)扌白五個(gè)相片控制點(diǎn)。最后,測(cè)量相片控制點(diǎn)。采用GNSS靜態(tài)測(cè)量、GNSSPTK測(cè)量及全站儀測(cè)導(dǎo)線測(cè)量幾種方法集合對(duì)像片控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,可以有效的提高像片控制點(diǎn)的精確度,同時(shí)測(cè)量的工作效率也得到有效的提
7、高。3、空中三角測(cè)量如果無(wú)人機(jī)攜帶普通數(shù)碼相機(jī)拍攝,成像的質(zhì)量比測(cè)量相機(jī)要差很多,無(wú)法提供精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù),無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中,本身會(huì)受到外界環(huán)境因素的干擾,航拍質(zhì)量也會(huì)下降,因此,在無(wú)人機(jī)影像處理中,光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測(cè)量是重要的測(cè)量方法,該方法與無(wú)人機(jī)影像多變的像控條件、不規(guī)范的拍攝結(jié)果及復(fù)雜的誤差處理方法是相符的。光束法區(qū)域網(wǎng)評(píng)查,將每一張相片構(gòu)成的一束光線看做一個(gè)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(shí)現(xiàn)最佳的交會(huì)效果,在控制點(diǎn)坐標(biāo)體系中納入整體區(qū)域最佳地點(diǎn),確定加密點(diǎn)相片的外方位
8、元素及地面坐標(biāo)。對(duì)自檢校光束法利用中,可以自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)誤差對(duì)平差結(jié)果帶來(lái)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(diǎn)坐標(biāo)觀測(cè)誤