(湖北省交通规划设计院股份有限公司,湖北武汉 430051)

无人机摄影测量技术在水运工程中广泛应用,主要是因其自身灵活性与适应性较强等特点,在水运工程测绘工作环节中发挥着重要作用,降低水运工程测绘工作难度,相关工作人员只需通过无线遥控设备操控无人机,即可快速获取相关信息数据。并且,所获得的信息数据准确、可靠,在RTK相结合,保证飞行参数精确度较高,赋予可视化功能,为水运工程整体发展进行全面性指导,满足水运工程建设与发展要求。

1.无人机摄影测量流程设计

在水运工程勘察工作环节中对无人机摄影测量应用,还需有完善的应用流程,在应用前需对其流程详细设计,才能保证后续工作有序开展。当然,在无人机摄影工作中,还需有电台数据相配合,能控制无人机飞行航线,保证在航线范围内的各项参数均被准确测量。而在实际应用过程中,无人机影像测量技术还需考虑测量区域实况,保证无人机飞行参数准确性,在设计过程中需重点考虑此环节的关键性,与RTK技术结合,能在测量过程中实时掌控飞机飞行情况,保证飞行范围内测量参数精确度。此外,还考虑到整体工作效果,也可与DOM、DEM数据进行叠合操作,在可视化功能条件下展现出三维立体模型,便于水运工程勘察工作全面性开展,也使各项信息数据被合理化应用。

从无人机摄影测量系统设计角度分析,由飞行控制系统、无人机驾驶平台、地面遥控系统等所组成,整个系统平台影响着无人机摄影测绘数据准确性与精确性,所包括的数据类别也比较多,如:场地选择、资料整理、航线分析、摄影质量检测等。基于此条件下,还需注重无人机摄影测量作业流程设计全面性,要求平行驾驶信息数据精确度要高,能在地面遥控系统运行下,使海量信息数据被搜集、储存、共享等,以飞行系统控制为基础,专业化工作人员在地面遥控系统中操控,注重各项信息数据汇总,能保证系统信息数据获取效率与质量,整体信息资料有较强的可靠性,能为后期工作开展提供有效参数。

2.无人机摄影测量与RTK结合应用

无人机摄影测量与RTK结合应用,其中,RTK是辅助技术,考虑到无人机摄影测量实际要求,测量过程中采用的是普通相机,极易出现图像畸变情况。对此,还需进一步对相片精确度矫正,要经过高度处理过后才能满足水运工程测量工作要求[1]。为便于测量工作开展及保证测量工作质量,还需对无人机摄影测量技术与RTK综合应用,在无人机定位中以RTK辅助技术为核心,能够全方面、多角度的获取外方位元素,保证光束形状影响因子得到有效控制,依据分析结果调整与计算相机内方位原色,使方位元素更清晰,才能避免测量过程中出现图像畸形情况。

此外,RTK技术在辅助运用过程中能够准确定位无人机,符合水运工程测量工作要求,整体空间精度明确,在相结合条件下对新技术应用,保证无人机能够按照预先设定的航线规范飞行。如果在飞行过程中遇到相关因素影响,需对无人机飞行轨迹进行调整,可通过RTK技术进行辅助调整,能为无人机飞行调整提供重要保障与支持。经相关信息数据处理后,能使相片六个外方位元素直接展现,还凸显出各个相片位置及关系,在空中三角测量中有更便利的条件。

3.无人机摄影测量处理技术

3.1 图像拼接技术

开展无人机摄影测量工作,其最明显的测量优势就在于无人机飞行高度较低、影像分辨率较高。也正因其自身的测量优势,使其广泛应用在水运工程勘察工作环节中。同时,所获得的影像清晰度也比较高,主要是无人机摄影系统中的相机受约束,影像地面覆盖区域明显规划,保证所搜集到的信息数据、影像资料等完整、清晰。基于此情况下,测量区域内的正射影像图需与多幅图像相融合,那么在此阶段就会应用到图像拼接技术,也突出图像拼接技术应用重要性与必要性。

图像拼接技术,利用计算机图像学技术、摄像学技术等,把航拍图像空间对准、匹配,使与所获得的图像色差不明显、不突出。再加上无人机摄影测量技术中的自动识别技术,能够在测量过程中就完成图象识别、匹配工作,保证最终获得到的图像信息更精准。

此外,对最终所获得到的图像资料还需相应处理,主要结合水运工程勘察工作及后续工作开展要求,相关工作人员能对图像尺度进行转化,要采用不变特征变换算法方式,在无人机摄影测量图像中提取到影像特征。此算法的原理是通过不同尺度影像对原始图像进行高斯差分,能在多尺度空间能提取特征点,能在特征点影响下明确具体的方向与位置[2]。如:图像缩放、图像旋转、光线变化等。当然,也考虑到无人机摄影测量过程中所产生的信息数据量比较大,此方法能够在短时间内精确特征点而获取信息影像资料,但也易受其他因素影响,要求匹配过程中避免存在失误情况,才能保证匹配准确性,在此方面还需引起重视。

3.2 航摄影像空三加密处理技术

因在无人机摄影测量过程中,空间三角测量坐标点与地面空间点位置存在偏差,要保证各项信息数据测量准确性,还需借助基础条件进行相应处理,能以地面控制点为技术条件,依据计算公式转换影像定向元素,保证合理化解决测图控制点坐标数据相关问题。同时,在问题处理过程中,也需考虑空间三角测量所包含的测量方式,能与无人机摄影测量相配合,在数据来源方面就能控制差异性,为后续工作开展降低难度。

如果选择独立模型法,要对信息数据进行延时摄影,在此基础上观察地面坐标观测值,代入到计算公式中进行控制点求解,便于分析其坐标方向,保证测量信息数据准确性与可靠性。

如果应用光束法,以无人机摄影测量摄影光速为平差计算单元,观测值坐标设定为像点坐标,以共线方程计算公式对定向元素控制点坐标进行求解。与其他测量方法相比较,此方法的测量精确度较高,并且在获得相关信息数据后能及时处理,保证计算结果准确性,再与参数相机进行匹配,能准确掌握不足情况,由人工辅助处理,确保整体效率与质量。

4.无人机摄影测量与RTK在水运工程中应用

考虑水运工程建设要求较高,为对各项工作质量进行全面性管控,还需有相应的信息数据支持,通过应用无人机摄影测量与RTK,在融合应用条件下,借助无人机获取相关影像资料,在各项资料应用过程中还能考虑到模型平面转移与数据处理层中的相关问题,依据实况模拟施工,真实有效的观察到水运工程各项工作实施情况,能对施工方案、施工措施、施工规划等内容调整,成为重要的数据支撑条件。

此外,还需从水运工程选址、规划、设计等方面探究,在过程项目建设过程中所包括的影响因素较多,如:地质条件、自然条件、水文条件等,还需积极开展现场勘查工作,能以现场勘查工作为重要前提,能为工程决策制定提供重要依据,并有相应的实施方案与应急措施,保证各项工作进行能有序进行,通过各项工作环节质量提升,才能对水运工程整体发展带来积极影响。

在无人机摄影测量与RTK综合应用条件下,保证各项信息数据准确性。并把各项信息数据应用,构建成三维立体模型,便于各单位及工作人员直观观察水运工程建设情况,为后续工作奠定良好基础。

5.结语

从水运工程应用角度分析,能借助无人机摄影测量与RTK及时、准确地获取到测量区域中的信息数据。再加上DOM、DEM模型数据相配合,构建三维立体模拟结构,在可视化功能下便于工作人员对系统内各项信息数据全面性掌握。同时,三维立体模型能把各项信息数据合理化应用,突出测量信息数据真实性、可靠性,在空间数据处理过程中,也能对三维立体模型进行覆盖处理,整体技术水平显著提升,满足水运工程勘察及测量工作要求。