基于無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量在城市測(cè)繪中的應(yīng)用分析

張琳

南京市國(guó)土資源信息中心

摘要：本文主要研究當(dāng)前無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量在城市測(cè)繪中的應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技的迅猛發(fā)展，低空攝影測(cè)量技術(shù)在城市測(cè)繪工作中逐漸發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，其中以無(wú)人機(jī)、現(xiàn)代GPS定位系統(tǒng)和GIS地理信息系統(tǒng)為主的低空攝影測(cè)量技術(shù)能夠很好的應(yīng)對(duì)城市的復(fù)雜測(cè)繪條件，對(duì)大型測(cè)繪平民化、小型測(cè)繪的精準(zhǔn)化有效實(shí)現(xiàn)，所以強(qiáng)化無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量在城市測(cè)繪中的應(yīng)用分析是非常必要的。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)技術(shù);低空攝影測(cè)量;城市測(cè)繪

1.無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)

1.1較高的精度、較低的成本

常見(jiàn)的無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)繪技術(shù)，能夠?qū)︼w行高度有效控制，根據(jù)測(cè)繪實(shí)際需求提供五百到一千米的測(cè)繪高度變化。相較于傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感和航拍模式，無(wú)人機(jī)低空攝影技術(shù)提供的更低的飛行高度能夠有效提升拍攝和測(cè)繪精度，保證更高的近景拍攝分辨率，能夠滿足當(dāng)前城市測(cè)繪0.1至0.5米的分辨率需求。相比于衛(wèi)星遙感和航拍技術(shù)，無(wú)人機(jī)的飛行成本非常低廉，并且攜帶的測(cè)量系統(tǒng)在維護(hù)和保養(yǎng)方面成本較低，另外無(wú)人機(jī)在操作時(shí)門(mén)檻較低，因此無(wú)人機(jī)操作人員的培訓(xùn)費(fèi)用要比傳統(tǒng)衛(wèi)星和航拍飛機(jī)培訓(xùn)成本更低。

1.2效率高、周期短

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的設(shè)備相比于衛(wèi)星遙感和飛機(jī)航拍能夠提供更強(qiáng)的持續(xù)性、適應(yīng)性?，F(xiàn)階段地球衛(wèi)星在航拍、測(cè)繪時(shí)，很容易被云層影響，如果存在較厚的云層，則很難開(kāi)展城市測(cè)繪工作。對(duì)無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量應(yīng)用，受云層因素影響相對(duì)較小，能夠避免不確定因素影響城市測(cè)繪工作，保證測(cè)繪工作順利開(kāi)展，有效提升城市測(cè)繪工作效率。另外一些中低軌道衛(wèi)星存在過(guò)頂時(shí)間間隔問(wèn)題，同時(shí)也會(huì)受到空中管制限制，所以使得測(cè)繪拍攝時(shí)間也有一定的局限性。對(duì)于電力充足的無(wú)人機(jī)，甚至能夠提供24小時(shí)不間斷的測(cè)繪能力，并且可以有效實(shí)現(xiàn)信息的共享和多屏拼接，因此在單位時(shí)間內(nèi)無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行固定面積的測(cè)繪具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量主要應(yīng)用形式

2.1進(jìn)行城市區(qū)域更新測(cè)繪

隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，現(xiàn)在建筑技術(shù)的深入發(fā)展使得城市內(nèi)部規(guī)劃的復(fù)雜性不斷提升。城市部分地區(qū)發(fā)展建設(shè)有較大的差異，因此需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)測(cè)繪工作更新頻率要求提升。一般情況下，對(duì)于大中型城市測(cè)繪工作報(bào)站系統(tǒng)，都會(huì)對(duì)模塊化更新形式應(yīng)用，將城市的主要發(fā)展建設(shè)區(qū)域根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行劃分，結(jié)合不同區(qū)域的建設(shè)發(fā)展速度調(diào)整區(qū)域測(cè)繪更新頻率，這種城市區(qū)域更新測(cè)繪模式能夠有效提升測(cè)繪質(zhì)量和效率，形成高頻率、小范圍的測(cè)繪模式。利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)能夠有效滿足這種區(qū)塊化的測(cè)繪需求，在開(kāi)展區(qū)域測(cè)繪時(shí)，能夠?qū)o(wú)人機(jī)的飛行高度控制，并與區(qū)域邊緣標(biāo)志性建筑相結(jié)合，建立三維模型實(shí)現(xiàn)空間化的測(cè)繪模型建設(shè)。工作人員可以借助連續(xù)攝影技術(shù)，調(diào)查城市區(qū)域內(nèi)土地用地情況、建筑情況，并在城市地理信息平臺(tái)中，上傳無(wú)人機(jī)拍攝到的數(shù)據(jù)和資料，并根據(jù)城市規(guī)劃管理具體情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。城市測(cè)繪管理人員能夠結(jié)合不同試點(diǎn)土地、建筑的實(shí)際情況、變化，對(duì)城市用地情況、規(guī)劃用地情況等方面的情況、信息進(jìn)行全方面的把握。

2.2更新城市應(yīng)急監(jiān)測(cè)信息

無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)具有很強(qiáng)的快速響應(yīng)能力，機(jī)動(dòng)性非常高，因此相比其他攝影測(cè)繪技術(shù)能夠更加適應(yīng)城市監(jiān)測(cè)信息的應(yīng)急需求。在一些地質(zhì)和水文災(zāi)害多發(fā)的城市區(qū)域利用無(wú)人機(jī)對(duì)城市進(jìn)行監(jiān)測(cè)能夠有效提高信息獲取和傳輸效率。在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害、水文災(zāi)害前，借助無(wú)人機(jī)，能夠?qū)θ肆y(cè)繪的局限性，如不能到達(dá)危險(xiǎn)地帶等限制有效避免，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地區(qū)測(cè)繪的有效覆蓋，細(xì)致全面的對(duì)區(qū)域的地質(zhì)情況和水文災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和反饋。無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)繪技術(shù)能夠避免受到海拔高度、道路阻塞等因素限制，短時(shí)間內(nèi)到災(zāi)害的核心區(qū)域，并細(xì)致觀察災(zāi)害區(qū)域?qū)嶋H情況，對(duì)災(zāi)害發(fā)展趨勢(shì)反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害影響范圍和損失情況的大致計(jì)算，為后續(xù)搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供寶貴的數(shù)據(jù)支持，避免人力測(cè)繪帶來(lái)的測(cè)繪不全面、信息滯后等方面的問(wèn)題。

2.3應(yīng)用于智慧城市測(cè)繪更新

簡(jiǎn)言之，智慧城市是建立在GIS地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一種現(xiàn)代化城市空間管理系統(tǒng)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技的迅猛發(fā)展，智慧城市系統(tǒng)建設(shè)在城市領(lǐng)域規(guī)劃建設(shè)中的作用不斷提升。但是現(xiàn)階段智慧城市系統(tǒng)建設(shè)存在一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題限制其自身的發(fā)展，即是城市地理信息獲取的時(shí)效性和全面性。而利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)智慧城市測(cè)繪系統(tǒng)的不足，提升系統(tǒng)管理的質(zhì)量和效率。智慧城市系統(tǒng)的基礎(chǔ)是現(xiàn)代化城市的三維模型，通過(guò)獲取城市建筑地理相關(guān)數(shù)據(jù)能夠有效繪制出建筑的空間尺寸，如果利用其他測(cè)繪方式很難實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。主要原因在于衛(wèi)星測(cè)繪技術(shù)是一種由上至下的測(cè)繪技術(shù)，因此產(chǎn)生的測(cè)繪圖像只有二維投影或側(cè)視投影。而無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)繪技術(shù)能夠有效打破這一桎梏，能夠在測(cè)繪區(qū)域內(nèi)三到四個(gè)角度、方向，對(duì)城市三維模型構(gòu)建工作有效

實(shí)現(xiàn)。除此之外，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)在圖像處理方面更傾向于鳥(niǎo)瞰視角，因此通過(guò)無(wú)人機(jī)所拍攝的資料和數(shù)據(jù)信息在后期計(jì)算處理簡(jiǎn)便性更高，不需要如衛(wèi)星圖像，做大量的標(biāo)注、處理加工工作后才能投入應(yīng)用。

3.小結(jié)

綜上所述，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)繪技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中不斷與現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)和地理信息系統(tǒng)融合，有效的提升了城市測(cè)繪工作的質(zhì)量和效率，使信息的獲取、存儲(chǔ)與處理的過(guò)程更加自動(dòng)化和智能化，提升了數(shù)據(jù)的全面性和實(shí)時(shí)性，為國(guó)內(nèi)城市規(guī)劃建設(shè)和管理工作提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。文章結(jié)合當(dāng)前無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)具體分析了該技術(shù)在城市測(cè)繪工作中的應(yīng)用方向，以期促進(jìn)無(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用水平的深入發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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