無人機攝影測量在城鎮(zhèn)規(guī)劃中的應(yīng)用

杜建平

摘 要：傳統(tǒng)的測繪方式存在著諸多的問題，比如施工周期長、工作強度大，而且部分地形條件比較艱險的地方難以開展現(xiàn)場選線工作。常用的航空測量是借助飛行平臺，通過專業(yè)的航空攝影儀來進(jìn)行測量工作，從而獲取高分辨率的影像信息，利用這些信息可以實現(xiàn)對于城鎮(zhèn)規(guī)劃的要求，從而大量的降低時間成本和人工成本，滿足三維城市建設(shè)的需求。基于此，針對無人機攝影測量技術(shù)在城鎮(zhèn)規(guī)劃中的應(yīng)用這一課題進(jìn)行深入研究具有重要現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：無人機 攝影測量 城鎮(zhèn)規(guī)劃 應(yīng)用

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)與科技水平的穩(wěn)定增長，無人機攝影測量技術(shù)因其攝影清晰度高、面積小等優(yōu)勢也被廣泛應(yīng)用在城鎮(zhèn)規(guī)劃中。本文就基于此，對無人機攝影測量及其在城鎮(zhèn)規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)論述，旨在切實發(fā)揮出無人機攝影測量的積極作用，希望可以為相關(guān)人員提供一定的參考。

1無人機測量技術(shù)概述

1.1無人機攝影測量系統(tǒng)組成

無人機攝影測量系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成：硬件系統(tǒng)由監(jiān)控、機載、無人機系統(tǒng)、地面站設(shè)備及航攝設(shè)備構(gòu)成；軟件系統(tǒng)由飛行控制、數(shù)據(jù)處理、航線規(guī)劃及遠(yuǎn)程監(jiān)控等系統(tǒng)構(gòu)成。在地形測量過程中應(yīng)用無人機測量系統(tǒng)，不僅能夠在很大程度上促進(jìn)航攝工作的開展，而且能夠幫助測繪人員在最短時間內(nèi)獲取最大范圍的區(qū)段實物，有效提升測量效率。

1.2無人機測量

無人機測量過程中最常用的方法包括綜合法、全能法以及分工法：綜合法主要適用于一些大比例尺的測量，需要擁有平坦的地勢，屬于單張相片測量模式，將平板儀和無人機攝影測量兩者融為一體，能夠更加快速地獲取地面測量點的等高線、高程，還能夠充分結(jié)合糾正獲得的測量相片，進(jìn)而明確最終測量點的實際位置；全能法主要適用于一些山地測量，通過在立體測量儀中放置立體像的方式，進(jìn)而構(gòu)成地面幾何模型，通過對模型的測量明確平面位置，并最終獲取到地形測繪圖；分工法主要適用于丘陵區(qū)域地形的測量，分工測量法和全能測量法有相似之處，都需要通過立體測圖儀明確測量點的等高線、高程，進(jìn)而實現(xiàn)對地形的測量。

2無人機攝影測量在城鎮(zhèn)規(guī)劃中的應(yīng)用

2.1無人機攝影測量在城鎮(zhèn)規(guī)劃測繪當(dāng)中的應(yīng)用

隨著城鎮(zhèn)現(xiàn)代化建設(shè)和“一帶一路”建設(shè)的不斷推進(jìn)，國土資源調(diào)查和規(guī)劃設(shè)計越來越重要。為獲取得最新的測繪地理信息成果，無人機低空數(shù)字?jǐn)z影測量作為一種全新的技術(shù)手段，相比于傳統(tǒng)大飛機航空攝影測量和工程測量，它具有以下幾點明顯優(yōu)勢：（1）降低外業(yè)人員成本，提高作業(yè)效率、內(nèi)業(yè)成圖自動化程度高。（2）無人機小巧便攜、受空間限制小，受天氣和氣候影響小，起降方式更加靈活機動。（3）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理成果精度高、成圖周期短。利用無人機低空數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，不僅能為大比例尺土國土資源調(diào)查調(diào)查提供原始數(shù)據(jù)的輸入，同時也能滿足土地規(guī)劃設(shè)計的需求，從而為我國現(xiàn)階段城鎮(zhèn)化和“一帶一路”建設(shè)提供快速的測繪保障，為農(nóng)村土地資源的合理規(guī)劃利用和開發(fā)提供一種高效的數(shù)據(jù)采集手段和數(shù)據(jù)支持。

2.2無人機攝影測量城鎮(zhèn)規(guī)劃當(dāng)中的應(yīng)用

2.2.1定位紋理及配準(zhǔn)輪廓線

利用無人機攝影測量中影像方位元素系數(shù)，對原始物的模型進(jìn)行投影處理，從而準(zhǔn)確獲得到區(qū)域間的繪制信息。在實際工作中，地物本身的空間坐標(biāo)也會出現(xiàn)一定誤差，并對后期模型投影的準(zhǔn)確性以及真實性產(chǎn)生一定的不良影響[4]。因此這就需要相關(guān)工作者在定位紋理時也應(yīng)進(jìn)行輪廓線的配準(zhǔn)，從而提升建筑物輪廓線的清晰度，為城鎮(zhèn)規(guī)劃工作提供重要的參考資料。

2.2.2數(shù)字地圖的繪制

結(jié)合無人機攝影測量的實際測量數(shù)據(jù)，利用此些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)性的建模以及圖像的深入分析，從而運用三角測量體系構(gòu)建更為完整的立體模型，最后對融入的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行要點匹配，繪制數(shù)字地圖[4]。值得注意的是，在此項工作中，相關(guān)工作人員需做好地圖細(xì)節(jié)的處理工作，提升后期對接工作中的精準(zhǔn)性以及所繪制數(shù)字地理圖像的全面性。

2.2.3城鎮(zhèn)規(guī)劃三維建模技術(shù)應(yīng)用

無人機傾斜攝影技術(shù)中運用空三加密是根據(jù)不同區(qū)域進(jìn)行控制點的預(yù)放，在利用立體式的測圖技術(shù)對加密地點的高度和地理位置通過計算得知?？杖用芨菬o人機傾斜攝影技術(shù)在城鎮(zhèn)規(guī)劃的三維建模中運用的重要環(huán)節(jié)，當(dāng)獲取影像數(shù)據(jù)之后，在利用空三技術(shù)將影像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正和定向，這樣多種影像數(shù)據(jù)之間就能夠形成一個匹配點的重疊，影像資料上就具有比較大的幾何空間信息。

2.3無人機攝影測量在城鎮(zhèn)環(huán)境綜合整治中的應(yīng)用

（1）制作高分辨率的DOM。使用專業(yè)軟件對無人機航拍技術(shù)采集的影像進(jìn)行處理，處理過程包括影像畸變改正、空三加密、刺像控點、光束法平差、空三加密成果、DEM處理、單片糾正、勻光處理等，得出高分辨率的DOM的影像成果。（2）制作三維傾斜攝影模型。使用Smart3D軟件對無人機航拍的影像進(jìn)行空三加密操作，創(chuàng)建模型，生成三維傾斜攝影模型。（3）制作360°及720°全景圖。使用云客戶端對無人機航拍刺激的相片進(jìn)行二次處理，生成360°及720°的全景圖。

3無人機傾斜攝影在城鎮(zhèn)規(guī)劃應(yīng)用實例

3.1三維建模技術(shù)的二次優(yōu)化處理

利用無人機傾斜攝影測量技術(shù)在城市規(guī)劃的三維建 模研究中，很難避免在實際情況中遇到的各種問題，這 些問題也會直接導(dǎo)致項目工程在實際建設(shè)中形成缺陷， 所以對于三維城市建模在研究中還需要進(jìn)行二次的修復(fù)。

3.2運用空三成果快速修復(fù)模型建立

無人機傾斜攝影技術(shù)中運用空三加密是根據(jù)不同區(qū) 域進(jìn)行控制點的預(yù)放，在利用立體式的測圖技術(shù)對加密 地點的高度和地理位置通過計算得知。空三加密更是無 人機傾斜攝影技術(shù)在城市規(guī)劃的三維建模中運用的重要 環(huán)節(jié)，當(dāng)獲取影像數(shù)據(jù)之后，在利用空三技術(shù)將影像數(shù) 據(jù)進(jìn)行校正和定向，這樣多種影像數(shù)據(jù)之間就能夠形成 一個匹配點的重疊，影像資料上就具有比較大的幾何空間信息。

結(jié)束語

總而言之，無人機攝影測量技術(shù)的高效應(yīng)用能夠從根本上提升城市規(guī)劃水平，取得良好測量效果。同時，無人機攝影測量中精準(zhǔn)、快速且安全優(yōu)勢也是其為城市規(guī)劃區(qū)域提供具有較高分辨率得規(guī)劃產(chǎn)品，為切實促進(jìn)地區(qū)城市化、現(xiàn)代化發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

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