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【摘要】科技的蓬勃發展,切实地改变了行业生产模式。尤其是航空摄影技术不断优化改良,取得了突破性进展。该技术的应用范围很广,在测量行业中发挥着不可或缺的作用,例如工业测量、地理信息测量等。在航空摄影技术的支持下,测量人员能够采集到所需要的信息,测量难度显著下降。近年来,信息技术发展日新月异,并在各个领域都有所渗透,与其他技术能够有效融合,实现技术的智能性。在无人机上搭载航空相机,能够实现航空摄影测量的自动化。测量人员只需要进行无人机参数设定,并在地面进行恰当的调控,就能够采集到全面、准确的测量信息。数字航空摄影测量数据处理技术具有极高的应用价值,本文将进行详细介绍。
【关键词】航空摄影;数字测量;数据处理;关键技术
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.135
在测量行业中,信息采集是最为关键的环节。但受到各方面因素的限制,在进行某些信息采集时,具有一定的难度。过去普遍采用人工采集信息的方式,不仅效率较低,而且人工误差难以避免,信息的准确性得不到有效保障。而借助无人机进行测绘信息采集,则能有效解决上述问题。在无人机上搭载航空摄影装备,实现航空摄影技术的数字化。在数字软件的处理下,摄像机采集到的相关信息被转化成多种呈现方式,还可以建立起三维模型,更加直观立体。尤其无人机倾斜摄影技术,应用优势十分显著。能够帮助测绘人员更加直观地了解相关信息,而且采集到的图像清晰准确,作业效率十分理想,因此得到了行业人士的广泛认可。在使用数字航空摄影技术时,有需要把控的关键点。本文围绕无人机数字航空摄影概况展开讨论,并就技术应用提出优化建议。
1使用无人机进行数字航空摄影现状
在测绘行业,常用的测量技术有很多,而且都十分先进,各有各的优势。例如实时动态控制系统,能够帮助测量人员掌握测量进度等,应用十分广泛。而无人机的优势在于,该技术能够在现场测量中发挥作用。在地质信息测量中,部分测量区域比较偏僻,人工测量具有较高的难度和危险性。而利用无人机进行测量,则不会受到施工环境的影响。而且与传统的人工测量方式相比,无人机测量的效率无疑更高,施工周期得到控制,测量成本也明显下降。而且在无人机的辅助下,生产力得到解放,测量人员的工作压力有所减缓。同时,传统的摄影技术无法进行全方位拍摄,拍摄角度有一定限制。但倾斜摄影技术则不存在这方面的缺陷,能够从各个角度进行拍摄,保障采集信息的全面完整。
2数字航空摄影测量数据处理技术
2.1采集纹理信息
就地理信息测绘行业而言,经常会遇到测绘区域地形较为复杂的情况。如果测绘对象位于人口密集的城市,那么在密度较大的建筑物影响下,测绘工作是难以开展的。这时候就需要用到数字航空摄影测量技术,以排除建筑物的干扰,避免对城市居民的正常生产生活产生妨碍。而在偏远的山地地区,由于地形复杂,具有一定的危险性,不适宜采用人工测量的方法。所以可以借助无人机,在上面安装摄像设备,进行航空摄影。同时,通常采用photomod软件来进行模型分析。在无人机拍摄过程中,可能出现无法捕捉目标对象图像的问题,这时候可以从测绘对象的纹理区域入手,从中获取到较小的图像。这种方法的原理实际上很简单,其主要是利用了无人机倾斜摄影技术,对测绘建筑的墙面纹理进行获取。用无人机上搭载的摄像机进行拍摄,并借助photomod软件进行纹理图像编辑和加工。在实际操作时,可以充分利用点云数据,能够对形状不规则的对象进行测量,同时构建无纹理的立体模型。然后再由photomod进行纹理信息采集,并对信息进行映射。
大数据时代下,基于信息技术的行业在生产过程中,会生成海量的信息数据。在航空摄影测量技术的应用中同样如此,需要对大量的数据信息进行采集、处理。目前常用的数据采集方法有两种,一种借助计算机软件来完成,由mapmatrix软件和virtuzo软件协调配合,利用两种软件生产的图像,来构建三维模型。对测绘信息进行全面的采集,并实现有价值信息的编辑和存储。另一种方法则是依靠航测内部编辑人员完成的,其将目标信息存入JX4方法,对数据编辑结束后,再将最终的结果存入数据库中。
在图像的制作阶段,常用到的工具仍然是photomod软件,该软件的优势就在于,能够对多种类型的数据信息进行采集以及统计。此外,无人机在正式工作前,要制定充分科学的飞行方案,确保能够完成拍摄任务。首先,要像有关部门递交飞行申请,提前做好空域准备,以避免不必要的麻烦。其次,还要明确无人机的各项参数,例如其飞行高度、间隔距离以及导航范围等。只有确保无人机各项参数设置合理,才能为无人机的正常工作打下良好的基础。而且photomod软件的应用,实际上需要飞行方向等信息的支持,只有在掌握飞行方向的前提下,才能进行地形数据的采集和编辑。在完成三维模型构建后,还需要对模型的格式进行调整,提高模型的精度和可信度。通过对图像数学关系的提取和分析,能够精准定位测绘对象位置,从而完成纹理三维模型的完善。
2.2数据信息的处理
在处理数据信息的时候使用photomod软件。photomod软件是在EPS地理信息工作站平台下建立的航测软件系统。作为一个航测软件系统,它可以与航测远景相连接,具有通用、JX4、综合航测白帐等功能,可以随时采集和编辑信息,采集和建立数据库,存储数据信息。在EPS平台运行过程中,无人机射击获得的信息可以传输到指定的数据库中,并实时更新数据信息。它可以称为集采集、编辑、存储和数据信息更新为一体的航空测量系统。
此外,photomod软件作为一款航测系统,还具备其他方面的优势。其具有十分强大的兼容性,能够与多个平台进行信息交流。从各个平台上采集到所需要的信息,而且采集效率极高。同时,该软件还涉及到对信息制图技术以及数据转换技术的应用。在进行数据信息采集时,数字化程度很高,采集效率极为理想,能够对数据进行快速的筛选和监测,采集具有较高价值的信息。将该系统应用于无人机测绘,在采集到图像信息时,对图像数据进行整合,并构建仿真的三维模型,能够让测绘人员真实直观地了解到测绘对象的特征。目前纹理映射算法得到了明显的优化和改良,已经能够对二维的纹理图像进行操作转化,最终形成精度较高的三维模型,参考价值有所提升。因为对测绘对象而言,通过三维模型所能体现的信息更全面。
无人机采集的图像由photomod软件处理,采集与编辑库不分离。测绘技术由数字化向信息化转变。在photomod软件搭建的平台上,将无人机射击中获得的所有地理元素用骨架线+属性进行描述,完全满足了地理信息系统数据库建设和制图应用的要求。在图像显示和打印高亮显示过程中,可以动态、符号化地进行操作,符合方案规范,满足设计图纸要求。
综上所述,近年来数字航空摄影技术应用十分广泛,而且在不断的进步改良。通过与无人机技术的融合,数字航空摄影测量应用价值得到提升。在进行拍摄测量时,能够多角度地拍摄测量对象。通过建立三位模型,能够真实地还原测量对象的各方面信息,测量人员能够掌握准确、全面的测量信息。尤其是倾斜摄影技术,得到了行业人士的认可和青睐。借助数据处理软件,对采集到的信息进行分析加工,以多元化的方式呈现。为了对大量信息进行整理,提高数据处理效率以及分析价值,可以建立健全数据管理平台,将精度较高的三维模型保存下来,方便测量人员的调用。相信在不久的将来,我国数字航空摄影技术将得到进一步发展。
参考文献:
[1]王晓庆.基于无人机航空摄影测量的高程数据提取方法分析[J].资源导刊,2019(6):39-41.
[2]黄太平,马强,白春平.固定翼无人机航空摄影测量在大面积地形测量中的应用[J].科技展望,2017(13):77-78.
【关键词】航空摄影;数字测量;数据处理;关键技术
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.135
在测量行业中,信息采集是最为关键的环节。但受到各方面因素的限制,在进行某些信息采集时,具有一定的难度。过去普遍采用人工采集信息的方式,不仅效率较低,而且人工误差难以避免,信息的准确性得不到有效保障。而借助无人机进行测绘信息采集,则能有效解决上述问题。在无人机上搭载航空摄影装备,实现航空摄影技术的数字化。在数字软件的处理下,摄像机采集到的相关信息被转化成多种呈现方式,还可以建立起三维模型,更加直观立体。尤其无人机倾斜摄影技术,应用优势十分显著。能够帮助测绘人员更加直观地了解相关信息,而且采集到的图像清晰准确,作业效率十分理想,因此得到了行业人士的广泛认可。在使用数字航空摄影技术时,有需要把控的关键点。本文围绕无人机数字航空摄影概况展开讨论,并就技术应用提出优化建议。
1使用无人机进行数字航空摄影现状
在测绘行业,常用的测量技术有很多,而且都十分先进,各有各的优势。例如实时动态控制系统,能够帮助测量人员掌握测量进度等,应用十分广泛。而无人机的优势在于,该技术能够在现场测量中发挥作用。在地质信息测量中,部分测量区域比较偏僻,人工测量具有较高的难度和危险性。而利用无人机进行测量,则不会受到施工环境的影响。而且与传统的人工测量方式相比,无人机测量的效率无疑更高,施工周期得到控制,测量成本也明显下降。而且在无人机的辅助下,生产力得到解放,测量人员的工作压力有所减缓。同时,传统的摄影技术无法进行全方位拍摄,拍摄角度有一定限制。但倾斜摄影技术则不存在这方面的缺陷,能够从各个角度进行拍摄,保障采集信息的全面完整。
2数字航空摄影测量数据处理技术
2.1采集纹理信息
就地理信息测绘行业而言,经常会遇到测绘区域地形较为复杂的情况。如果测绘对象位于人口密集的城市,那么在密度较大的建筑物影响下,测绘工作是难以开展的。这时候就需要用到数字航空摄影测量技术,以排除建筑物的干扰,避免对城市居民的正常生产生活产生妨碍。而在偏远的山地地区,由于地形复杂,具有一定的危险性,不适宜采用人工测量的方法。所以可以借助无人机,在上面安装摄像设备,进行航空摄影。同时,通常采用photomod软件来进行模型分析。在无人机拍摄过程中,可能出现无法捕捉目标对象图像的问题,这时候可以从测绘对象的纹理区域入手,从中获取到较小的图像。这种方法的原理实际上很简单,其主要是利用了无人机倾斜摄影技术,对测绘建筑的墙面纹理进行获取。用无人机上搭载的摄像机进行拍摄,并借助photomod软件进行纹理图像编辑和加工。在实际操作时,可以充分利用点云数据,能够对形状不规则的对象进行测量,同时构建无纹理的立体模型。然后再由photomod进行纹理信息采集,并对信息进行映射。
大数据时代下,基于信息技术的行业在生产过程中,会生成海量的信息数据。在航空摄影测量技术的应用中同样如此,需要对大量的数据信息进行采集、处理。目前常用的数据采集方法有两种,一种借助计算机软件来完成,由mapmatrix软件和virtuzo软件协调配合,利用两种软件生产的图像,来构建三维模型。对测绘信息进行全面的采集,并实现有价值信息的编辑和存储。另一种方法则是依靠航测内部编辑人员完成的,其将目标信息存入JX4方法,对数据编辑结束后,再将最终的结果存入数据库中。
在图像的制作阶段,常用到的工具仍然是photomod软件,该软件的优势就在于,能够对多种类型的数据信息进行采集以及统计。此外,无人机在正式工作前,要制定充分科学的飞行方案,确保能够完成拍摄任务。首先,要像有关部门递交飞行申请,提前做好空域准备,以避免不必要的麻烦。其次,还要明确无人机的各项参数,例如其飞行高度、间隔距离以及导航范围等。只有确保无人机各项参数设置合理,才能为无人机的正常工作打下良好的基础。而且photomod软件的应用,实际上需要飞行方向等信息的支持,只有在掌握飞行方向的前提下,才能进行地形数据的采集和编辑。在完成三维模型构建后,还需要对模型的格式进行调整,提高模型的精度和可信度。通过对图像数学关系的提取和分析,能够精准定位测绘对象位置,从而完成纹理三维模型的完善。
2.2数据信息的处理
在处理数据信息的时候使用photomod软件。photomod软件是在EPS地理信息工作站平台下建立的航测软件系统。作为一个航测软件系统,它可以与航测远景相连接,具有通用、JX4、综合航测白帐等功能,可以随时采集和编辑信息,采集和建立数据库,存储数据信息。在EPS平台运行过程中,无人机射击获得的信息可以传输到指定的数据库中,并实时更新数据信息。它可以称为集采集、编辑、存储和数据信息更新为一体的航空测量系统。
此外,photomod软件作为一款航测系统,还具备其他方面的优势。其具有十分强大的兼容性,能够与多个平台进行信息交流。从各个平台上采集到所需要的信息,而且采集效率极高。同时,该软件还涉及到对信息制图技术以及数据转换技术的应用。在进行数据信息采集时,数字化程度很高,采集效率极为理想,能够对数据进行快速的筛选和监测,采集具有较高价值的信息。将该系统应用于无人机测绘,在采集到图像信息时,对图像数据进行整合,并构建仿真的三维模型,能够让测绘人员真实直观地了解到测绘对象的特征。目前纹理映射算法得到了明显的优化和改良,已经能够对二维的纹理图像进行操作转化,最终形成精度较高的三维模型,参考价值有所提升。因为对测绘对象而言,通过三维模型所能体现的信息更全面。
无人机采集的图像由photomod软件处理,采集与编辑库不分离。测绘技术由数字化向信息化转变。在photomod软件搭建的平台上,将无人机射击中获得的所有地理元素用骨架线+属性进行描述,完全满足了地理信息系统数据库建设和制图应用的要求。在图像显示和打印高亮显示过程中,可以动态、符号化地进行操作,符合方案规范,满足设计图纸要求。
综上所述,近年来数字航空摄影技术应用十分广泛,而且在不断的进步改良。通过与无人机技术的融合,数字航空摄影测量应用价值得到提升。在进行拍摄测量时,能够多角度地拍摄测量对象。通过建立三位模型,能够真实地还原测量对象的各方面信息,测量人员能够掌握准确、全面的测量信息。尤其是倾斜摄影技术,得到了行业人士的认可和青睐。借助数据处理软件,对采集到的信息进行分析加工,以多元化的方式呈现。为了对大量信息进行整理,提高数据处理效率以及分析价值,可以建立健全数据管理平台,将精度较高的三维模型保存下来,方便测量人员的调用。相信在不久的将来,我国数字航空摄影技术将得到进一步发展。
参考文献:
[1]王晓庆.基于无人机航空摄影测量的高程数据提取方法分析[J].资源导刊,2019(6):39-41.
[2]黄太平,马强,白春平.固定翼无人机航空摄影测量在大面积地形测量中的应用[J].科技展望,2017(13):77-78.