無人機攝影測量及在城市規(guī)劃中的應用

張 攀

鄭州經(jīng)開規(guī)劃勘測有限公司

無人機攝影測量及在城市規(guī)劃中的應用

張 攀

鄭州經(jīng)開規(guī)劃勘測有限公司

隨著數(shù)字地球研究的深入和地表形態(tài)變化周期的加快，地理信息的現(xiàn)勢性越來越受到重視，要求也越來越高。無人機是由動力驅(qū)動、機上不載人、由遙控設備操控、可反復使用的飛行器。隨著無人機技術(shù)的逐步成熟，為針對不同任務的需求，目前無人機的類型大致有無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機和撲翼式微型無人機六種，每種類型的無人機都有各自的優(yōu)勢?？傮w來說無人機表現(xiàn)出了體積小、重量輕、反應迅速、飛行條件低等優(yōu)勢。

無人機；攝影測量；城市規(guī)劃應用

引言

無人機的動力以及控制和通信技術(shù)的成熟化發(fā)展，這一技術(shù)在空間探測感知領(lǐng)域當中得到了進一步應用，對城市測繪工作的順利開展以及質(zhì)量的保障起到了積極作用。在具體的城市測繪工作開展過程中，無人機低空攝影測量技術(shù)已經(jīng)成為比較關(guān)鍵的技術(shù)之一，在對測繪的工作整體水平提高上比較有利，通過加強對無人機低空攝影測量的研究，對城市測繪保障目標實現(xiàn)有積極意義。

1 城市測繪中無人機低空攝影測量發(fā)展情況

無人機低空攝影測量的技術(shù)發(fā)展比較迅速，已經(jīng)在多個領(lǐng)域中得到了應用，我國的一些單位對無人機低空攝影測量的技術(shù)應用已經(jīng)實現(xiàn)，在導航以及通信等技術(shù)水平上也不斷的提高，功能也不斷的完善化，無人機已經(jīng)不再是作為靶機，成為多種功能為一體的應用型技術(shù)設備。無人機低空攝影測量技術(shù)和遠程遙感技術(shù)等進行了有機結(jié)合，在技術(shù)應用的優(yōu)勢上比較突出，主要是通過飛行平臺和地面配套設備所構(gòu)成，在飛行平臺系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)以及影響獲得設備等都是關(guān)鍵的子系統(tǒng)。在和地面配套設備的結(jié)合下，就能對攝影圖像信息進行綜合處理。根據(jù)相應的資料顯示，對無人機研究國家的數(shù)量在不斷的增加，掌握無人機的低空攝影技術(shù)就能對國際綜合競爭力提高打下基礎(chǔ)。我國在對無人機低空攝影測量的領(lǐng)域研究已經(jīng)有了新的進展，并在實際的城市測繪工作當中得到了廣泛應用，發(fā)揮著積極的作用。

2 無人低空攝影測量影像數(shù)據(jù)具體應用

2.1 前期數(shù)據(jù)準備階段

經(jīng)過無人機航空攝影和自動化航片處理可以得到 DEM(數(shù)字高程模型)、DSM(數(shù)字表面模型)、DOM(數(shù)字正攝影像圖)、Mesh 模型數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上經(jīng)過人工的數(shù)據(jù)提取可進一步得到研究范圍的現(xiàn)勢 DLG(數(shù)字線劃圖)，根據(jù)研究的內(nèi)容和深度可以提取滿足不同需求的線劃圖，并對其附上研究所需要的屬性信息，以方便下一步的分析使用。在公共空間研究中，關(guān)注的信息和數(shù)據(jù)主要是各類公共空間，因此在人工提取數(shù)字線劃圖的過程中，主要提取各類公共空間的數(shù)據(jù)，包括其位置、面積等信息。

2.2 可以利用無人機低空攝影測量進行三維數(shù)字建模

運用地面攝影技術(shù)和普通航空拍攝技術(shù)進行拍攝的過程中，存在一些死角，這些死角會對城市測繪效果產(chǎn)生不良影響。運用無人機低空攝影測量則可以對拍攝區(qū)域進行多角度的拍攝，且獲得的遙感影像分別率較高。通過所得的影像進行 DOM 和 DSM的生成，進而進行三維數(shù)字建模。在三維數(shù)字建模的過程中，運用無人機低空攝影測量技術(shù)可以省掉地面拍照的工序，提升了建筑物紋理采集的效率。

2.3 無人機低空攝影測量可以為城市規(guī)劃區(qū)域提供分辨率高的測繪產(chǎn)品

隨著城市建設進程的不斷推進，城市規(guī)劃工作對測繪產(chǎn)品的分辨率、比例尺以及精度網(wǎng)格等方面提出了更高的要求。運用傳統(tǒng)的遙感技術(shù)以及普通的航空攝影技術(shù)所獲得的測繪產(chǎn)品無法滿足上述要求。就數(shù)字測繪產(chǎn)品的比例尺而言，實際的成圖要求為1：500～1：2000，而目前高分辨率衛(wèi)星影像的分辨率接近0.5m，仍然無法滿足城市規(guī)劃區(qū)域的使用要求。無人機低空攝影測量技術(shù)的應用可以為城市規(guī)劃區(qū)域提供數(shù)字線劃圖DLG、正射影像DOM等相關(guān)測繪產(chǎn)品，這些測繪產(chǎn)品的使用會對城市規(guī)劃建設的發(fā)展起到一定的促進作用。

2.4 運用到緊急實施檢測

無人機實施低空攝像、測算的運用面積持續(xù)增大，不單能夠?qū)Τ鞘袑嵤y算，在城市保證內(nèi)，還凸顯了極大的功能。某省份內(nèi)部的水文機構(gòu)借助無人機實施低空攝像、測算技術(shù)，融合運用超聲波型監(jiān)測與測速器設施，實施防汛緊急檢測。無人機擔負了對地形實施航拍測算，借助通訊渠道，把實地測算的視頻或是圖片隨時傳遞至指揮處，方便指揮處可以確定整個狀況，協(xié)同遙控船，依據(jù)設計路徑行走以收獲測算數(shù)值，計算機能夠展示出測算數(shù)值，以提升數(shù)值探究的成效與質(zhì)量。借助各機構(gòu)的密切協(xié)作，促使空中配合地面完全包圍得以實現(xiàn)，迅速結(jié)束對水文狀況實施檢測，收獲流量與水位數(shù)值訊息。借助此訓練，增強了無人機實施低空攝像、測算技術(shù)工作者本身的能力，給合理緊急檢測予以了根本保證。

2.5 運用到智慧型城市實施構(gòu)建

借助無人機實施低空攝像、測算，對智慧型城市實施構(gòu)建，促使城市測算保證得以實現(xiàn)，應對如下幾點增強控制。①對三維型模型實施創(chuàng)建。借助無人機在城市的上空實施測算，能夠收獲各類圖像訊息，更好地凸顯城市全貌，不會出現(xiàn)漏洞，將圖片當作前提對城市三維型模型加以創(chuàng)建，能夠明晰地把物品紋理加以體現(xiàn)，減少人為操作的工作總量，保證測算的成效。②對測算位置實施選擇。借助無人機實施低空攝像、測算期間，應依據(jù)具體需求對測算地區(qū)實施劃分，在測算地區(qū)中科學選取測算位置，以更好對測算進程加以把控。應選取具備代表性的位置以當作測算位置，例如建筑物，并嚴謹依據(jù)測算標準與技術(shù)關(guān)鍵點實施測算，以保證測算的正確性。③對圖片實施處理。借助無人機實施低空攝像、測算以前，應對攝影設施實施檢測與調(diào)節(jié)，例如，對鏡頭加以裝配并調(diào)節(jié)角度等，科學調(diào)節(jié)位置，并實施穩(wěn)固，防止鏡頭出現(xiàn)移動問題，降低了圖片的明晰度。在后階段實施處理期間，應對圖片實施調(diào)節(jié)，例如色澤與大小等，以保證圖片的實用性。

結(jié)束語

總之，無人機實施低空測算、攝像技術(shù)是新型測算方法之一，其被研發(fā)是時代的進步，其本身包括的優(yōu)點，給工作者實施測算工作予以了更多方便，同時降低了各類投入支出，防止資源過度耗費，無人機航測技術(shù)在測算行業(yè)內(nèi)必定會獲得穩(wěn)步提升。

[1]孫亮，等.基于無人機傾斜攝影技術(shù)測繪大比例尺地形圖的可行性研究[J].價值工程，2017(8)：209－212.

[2]王洛飛.無人機低空攝影測量在城市測繪保障中的應用前景[J].測繪與空間地理信息，2014，02：217～219+222.