无人机航测技术在测绘类本科专业实践教学中的应用

自“新工科”建设被提出以来,测绘行业发展一直紧随时代科技发展的步伐,积极朝着向数字化、智能化转型迈进。传统的实践教学内容、教学方法已经难以满足新型基础测绘背景下测绘地理信息行业对人才培养的需求,高校应当与时俱进,着力构建有利于培养学生实践能力的教学新机制。文章结合国家建设与社会发展对测绘类人才的应用实践能力提出的更高要求,分析了当前无人机航测技术在测绘类本科专业实践教学中存在的若干问题,并提出应对措施。以河南理工大学测绘与国土信息工程学院为例,介绍了无人机技术在数字测图原理与方法、遥感原理与方法、三维激光扫描、空间信息数据处理综合实习课等程和集中实习中的应用,展现了无人机航测技术在实践教学中的应用价值,以期为其他高校完善测绘类本科专业实践教学培养体系提供思路。

无人机航测方案设计及数据处理研究

近几年,无人机航空摄影测量技术发展迅速,以无人机为平台进行低空摄影测量成为众多测绘人员开展相关工作的一个新选择。以无人机为平台,搭载高分辨率相机,对无人机航测方案进行设计及内业数据处理,生成数字高程模型(DEM)与数字正射影像(DOM)等数字模型,并对比分析了PhotoScan和Pix4D两种软件生成DOM的质量与精度。通过对无人机航测方案的设计及数字模型成果的对比研究,为绘制大比例尺地形图等航测作业提供了参考。

无人机航测精度提升方法研究

随着数字孪生技术的不断发展,其对三维模型精度的要求越来越高,对模型数据的需求也越来越细致,而与三维模型精度密切相关的技术环节为无人机航测技术,因此如何提高无人机航测精度,进而提高三维模型的精度成为研究重点。本文对无人机航测技术进行了系统全面的概述,然后主要对影响无人机航测技术精度的因素进行具体分析,针对各种情况提出相应的解决方法,并通过实验对比得出,通过提升航测精度后,所构建的三维模型及正射影像精度更高。

遥感航测技术在不动产测绘中的应用研究

常规的不动产测绘边缘描述一般是区域性的,测绘的稳定性较低,导致最终得出的不动产遥感航测移位差较大,为此提出对遥感航测技术在不动产测绘中的应用研究与分析。首先进行像控点布设及航空影像数据信息获取,其次利用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)辅助定位,采用多点位的方式提升测绘的稳定性,完成边缘测绘多点位描述,再次构建不动产遥感航测模型,最后采用匹配校正的方式来完成测绘处理。测试结果表明,相比于传统倾斜摄影三维实景不动产测绘方法、传统高斯投影不动产测绘方法,此次所设计的遥感航测不动产测绘方法最终得出的不动产遥感航测移位差相对较小,均控制在15 mm以下,这说明在遥感航测技术的辅助下,文章设计的不动产测绘方法更加灵活、多变,自身针对性较强,具有实际应用价值。

无人机航测在送电线路工程中的辅助应用

无人机航测以其快速获取高精度地形数据和图像的能力被广泛应用于送电线路工程。本文系统介绍了无人机航测系统及其在送电线路工程中的典型应用,并以某220 kV线路工程为例,介绍了无人机激光雷达点云进行交叉跨越测量的方法。经工程验证,应用无人机航测技术获取送电线路工程场景影像、高程、点云等数据,基于这些数据进行线路规划、工程设计和施工管理等,具有高精度、快速获取、全方位覆盖、高效率等优势。

基于次镜像移补偿的折反式航测相机光机系统设计

针对航测相机对地摆扫成像过程中的动态像移问题,采用两镜望远系统的矢量像差理论,将次镜作为像移补偿元件,通过次镜多维运动实现航测相机的综合像移补偿。次镜在对像移进行补偿的过程中会发生偏心和倾斜,导致次镜离轴,影响成像质量,因此,建立了失调折反光学系统成像模型,研究次镜像差场偏移矢量与次镜失调量之间的关系,并分析次镜多维运动对成像质量的影响。为验证次镜多维运动的像移补偿能力,搭建实验平台对该航测相机进行了实验室内以及外场成像试验。结果表明,采用该像移补偿技术的航测相机动态分辨率可达74 lp/mm,且像移补偿精度优于0.5个像素,达到设计预期。

无人机航测技术在矿山测绘中的应用研究

无人机航测技术是近年来快速发展的一种测绘技术,其优点在于成本低、效率高、操作简单、数据精度高等,因此被广泛应用于矿山测绘中。本文系统梳理了无人机航测技术在矿山测绘中的应用现状和研究进展,探讨了其在矿山地形、地貌、水文等方面的应用,分析了无人机航测技术在矿山测绘中所面临的挑战和未来发展方向,旨在为相关研究人员提供参考和借鉴。

遥感航测技术在地图测绘中的应用分析

为了有效提升地图的准确性和实用性,提高数据采集效率,为城市建设与规划提供宝贵的数据资源,论文介绍了遥感航测技术的主要内容,对遥感航测技术在地图测绘中的价值,以及在基础地图制作、土地利用规划和管理、城市规划和建设、交通和道路规划、土地权属和不动产管理中的具体应用进行了探究。

PPK技术在高海拔长输油气管线航测中的应用研究

针对高海拔复杂地形地区,长输油气管线航空摄影测量布设像控难和通信数据链差导致的测图困难和精度低的问题,分析了基于PPK的高精度POS数据辅助空中三角测量的航线设计、像控选择、内外方位元获取等关键技术和影响航测精度的因素,并探讨了一种无人机结合PPK技术的航空摄影测量方法。结合某高海拔长输油气管道航测项目,在少控制无通信条件下,利用PPK技术辅助空三测量,航测成果满足石油行业长输油气管线1∶500测图精度要求,为油气管道线路选择、施工、运营维护以及地质灾害评估提供精确的基础地形数据,可以作为相似领域同等条件下的航测技术应用。

无人机航测技术在水库加高施工信息化管理中的应用

大型水利基础设施建设往往工程量巨大,现场地形环境复杂,导致工程施工管理工作效率低,施工成本高,安全性降低。近年来,无人机航测技术在大型水利工程建设过程中得到了广泛应用,取得了良好的施工管理效果。利用无人机航测技术,对竹寿水库加高扩建工程施工过程进行动态控制,同时对施工安全管理进行分析研究,为水利水电工程施工建设管理过程控制,提供了新的思路和方法。

无人机航测技术在土方量计算中的精度研究

传统的土方量计算方法存在精度低、工作周期长,无法满足快速、准确、高效的需求,无人机航测技术用于土方量计算能有效解决这些问题。该研究通过对无人机航测技术进行深入分析,探讨了无人机航测技术在土方量计算中的应用前景。在实际工程中,通过选取合适的无人机和航测仪器,先采集土方量计算所需的空间数据,然后,运用平均端面积法和DSM方法计算土方体积量计算。结果表明,利用无人机航测技术进行土方量计算具有较高的精度和准确性,能够实现对工程现场进行全方位的高分辨率影像采集。

无人机航测技术在建筑工程智慧化管理中的应用

无人机航测技术在建筑工程的智能化管理应用中发挥重要作用,其主要涉及以下四个方面:地形测量、安全监测、施工进度监控和质量控制。与此同时,智慧工地技术也在快速发展,包括物联网、云计算和机器学习等技术,可实现对建筑工程现场的实时监测、管理和控制。这些技术和数字化管理方法不仅可以提升建筑项目的管理效率和质量,还可以降低成本和风险。因此,对于建筑企业而言,无人机航测技术和智慧工地技术都具有显著的价值和广阔的前景。

航测点云数据在矿山修复工程量复核中的研究与应用

矿山生态修复项目中工程量复核是工程质量的全方位保障,也是项目竣工验收的基础和前提。针对矿山生态修复项目工程量特点和复核工作需求,以边坡喷播面积、台阶土石方挖填方量和平场覆土量等3项复核指标为研究对象进行工程量复核工作研究。本项目以无人机航测点云数据为研究基础,利用点云数据优势,结合矿山生态修复项目地形及工程特点,采用经验贝叶斯克里金法和优化的分区域三角网模型建立了完善的复核模型。通过与散点法和DSM法进行数据精度对比分析,得出本研究方法精度高且能够满足快速精确的复核工作需求,具有良好的应用推广价值。

基于无人机航测成果的洪峰流量推算

因山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量实测困难,为及时掌握暴雨洪水特征参数,亟须完成洪峰流量推算工作。无人机航空摄影测量装备的发展为暴雨洪水应急调查工作提供新思路。研究利用无人机航测效率高、数据成果丰富等特点,在不依赖地面实测数据前提下,基于高精度航测成果DOM(Digital orthophoto map)和DSM(Digital surface model)提取河道高程、洪痕边界和糙率等计算参数,结合比降-面积法(曼宁公式)提出一种推算洪峰流量新方法。以东风沟“7·12”暴雨洪水为例,提取15组断面数据、按三种比降取值方案推算洪峰流量,以GNSS-RTK测量数据推算的洪峰流量为标准值检验该方法。均值检验结果显示,该方法成果样本均值与检验值差别不显著(P>0.05);流量测验精度评定显示该方法成果精度满足三类精度水文站标准(随机不确定度<15、系统误差<±2)。综合分析显示,该方法与GNSS-RTK测量数据推算洪峰流量在外业效率、环境适应性、数据种类和数量等方面具有优势,证明将无人机航测高精度成果与典型洪峰流量公式相结合的可行性。研究结果为山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量推算、洪水调查等工作提供参考。

基于无人机航测的自然崩落法采矿地表塌陷规律研究

自然崩落采矿法会造成一定范围的地表塌陷,是矿山的重大安全隐患。无人机航测在大面积复杂地表监测方面具有安全性好、作业流程简单及精度高的优点,是地表塌陷监测和三维建模的优选技术手段。针对国内最大的自然崩落法矿山,运用无人机航测对该矿山自然崩落法开采诱发的地表塌陷进行非接触监测,开发了无人机航测技术流程,提出了基于无人机航测的地表塌陷三维建模方法,以及三维建模精度分析方法。通过构建三维模型,进行地表塌陷影响区范围分析和塌陷影响区剖面数据分析以及地表塌陷理论分析,研究该矿山2022年3月至2023年3月塌陷区的变化,得到塌陷区变化特点和规律;采用概率积分法对地表塌陷规律进行预测,得出该矿山地表塌陷概率积分法预测值与实测值之间的误差小于0.18 m。研究结果可为该矿山地表治理和泥石流防治提供依据。

无人机航测技术在露天矿山采空区勘探中的应用

为解决目前露天矿山开采中遇到复杂地形而产生的勘探误差等一系列问题,本文研究了无人机航测技术在露天矿山采空区勘探中的应用方法。首先,基于无人机航测规划无人机的飞行路线,提高现场无人机作业的效率;其次,提取采空区目标体,减少勘探后续处理的工作量;最后,分析矿山采空区成像特征,完成无人机航测技术在矿山采空区的应用。为检测无人机航测技术的有效性,通过试验分析对比该方法的有效性。试验结果表明,在这次测试中,在同一个勘察区域内,所提方法测量误差逐渐缩小,最小误差为0.03m。随着勘察面积加大,其测量误差也逐渐变大,但均小于2种对比方法,由此可以看出无人机航测技术在露天矿山采空区勘探的有效性。

无人机航测遥感图像边缘畸变自适应校正方法研究

为提升遥感图像边缘畸变处理清晰度,提出无人机航测遥感图像边缘畸变自适应校正方法研究。根据当前校正需求,先进行图像边缘畸变特征的提取,采用多阶的方式,提升校正的整体效率,并设定多阶自适应校正机制。基于此,构建遥感图像边缘畸变自适应校正模型,采用线性放射辅助变换的方式来实现校正处理。测试结果表明:处理后图像边缘清晰度在第三阶段均可以达到300 ppi以上,具有稳定、灵活、高效的特点。

基于UAV与ADCP航测地形数据的河道高精度模拟应用

采用无人机和ADCP无人船对湖南省境内资江某河段进行航测,将得到的地形高程数据(DEM)插值到计算网格中,通过对该河段进行数值模拟,可得到该河段某一时刻的流场及水位变化情况。基于UAV与ADCP航测地形数据的河道高精度模拟可用于河道的通航论证、防洪评价等,将为相关河道工程建设提供数据支撑与参考。

无人机航测在矿山测绘中的运用

现阶段,科学技术发展更为快速,人工智能为人们实际生活带来很多便捷与帮助,无人机航测技术在矿山测绘工作之中的运用也恰好印证了这点,被广泛应用在矿山测绘各项工作当中,为获得更加广泛与精准的数据信息提供较多帮助。实际上无人机航测技术的应用范围较广,在农田、工程等领域中应用也比较常见,可以为各岗位工作人员带来方便,提供更加专业的数据与信息,使得工作人员有相应内容进行参考,此项技术的用武之地不言而喻。本文主要针对无人机航测在矿山测绘之中的具体应用展开以下相应论述,以期提供一定参考。

基于滚动速度障碍法的无人机山地航测避障路径规划研究

无人机在进行山地航测时,经常遭遇鸟类等动态障碍,若不能及时规避掉障碍,极容易发生坠机事故;为此,研究一种基于滚动速度障碍法的无人机山地航测避障路径规划方法;基于山地环境模型,结合飞行路径长度、路径平滑度建立一个综合目标函数并利用改进布谷鸟搜索算法求解,得到无人机山地航测的初始路径;对图像进行预处理后,识别无人机初始路径飞行过程中遇到的障碍物,并通过超声波测量无人机与障碍物之间的距离,以此建立速度障碍模型,实现速度障碍碰撞分析,通过滚动窗口的方式确定无人机与障碍物是否存在飞行冲突;基于滚动速度障碍避障方法实现滚动角度避障和速度避障,获取最终的优化路径,完成基于滚动速度障碍法的无人机山地航测避障路径规划;测试结果表明:航测避障路径长度为571.45 m,平滑度为165.52,规划的方案更具合理性。