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无人机测量空中三角测量技术应用 摘要：随着时代的进步和科学的发展，无人机技术发展迅速，测量摄影的相机和无人机相互结合进行空中测量更是取得了重大突破。又因为无人机具有很多的优势，例如无人机测量可以摆脱自然环境和突发灾害的阻碍，并且能够同步传输数据，达到低成本、高效率的测量效果。空中三角测量结合了无人机和高新计算机技术，测量准确度与日俱增。本文通过对空中三角测量方法进行阐述，对无人机测量空中三角测量技术应用进行分析。 关键字：无人机；空中三角测量技术；技术应用 引言 无人机，顾名思义就是指无人驾驶的航空飞行器。我国的无人机发展时间相对较短，部分技术还不够成熟，需要广大技术人员进行深入探索与研究。无人机飞行器上往往安装着定位系统、飞行驱动系统、导航系统等等，体积较小，便于携带也易于操作，应用较为便利。无人机测量能够携带不同型号、不同像素的相机，以满足各种摄像需求。由于无人机技术优点显著，不仅应用到各项应用中去，在一些基本数据的收集和测量领域的应用也越来越广泛。 一、空中三角测量 空中三角测量是为野外没有控制点的地区测量绘图提供主要的控制点。根据这些控制点进行高度和平面位置的测量。空中三角测量主要包括解析空中三角测量和模拟空中三角测量两种。无人机遥感的测量方法主要是利用了相片中的几何特性，对于控制点建立起与之相对应的航线相关模型或者是与环境相对应的网络模型，再根据这些模型获取控制点的地理位置坐标和高度，进一步得出相对应的地形图。 二、空中三角测量方法 空中三角的测量方法可以概括性的总结为三个发展阶段，第一阶段是模拟空中三角测试，第二阶段是解析空中三角测量，最后阶段是数字空中三角测量。模拟空中三角测试大多数情况是使用模拟器进行光学操作，这种测量的方式存在一定的弊端，局限性大，效率相对较低，所测量的结果准确度和精确度不够高。解析空中三角测量方法相对于模拟空中三角测量方法在精度和效率上有所提高，但是转化过程中会消耗大量的人工，浪费时间成本，人为的操作也会降低一些精确度。为了解决这种情况的发生，更因为计算机技术的崛起，随之产生了数字空中三角测试方法，数字空中三角测试方法利用自动的识别和转点，利用到了光束法平差理论，在一定程度上保障了测量结果的精确度和准确性。对比三种测量方法，不难看出数字空中三角测量方法是这三种之中效率最高，精确度最准确的方法，其余的两种方法在比较之下，解析空中三角测量方法会逐渐被淘汰。 空中三角测量的三个阶段中属数字空中三角测量方法最为实用高效，具体的区域网空中三角测量也包括航带法、独立模型法和光束法这三种。每一种方法都有其相对应的特点，最大的区别就是平差单位和观测值的差异。航带法和独立模型法十一航带和模型作为平差单元的，观测值也不同，一个是摄影的固定坐标，一个是模型点的位置坐标。光束法的平差单位是无人机拍摄的每一张摄影图片，观测量则与设想的观测量有关。对比之下，航带法和独立模型法存在着相互联系的关系，并不如光束法一样可以进行独立应用。 利用光束法的进行测量的第一步就是将影响的观测坐标尽可能转化为直角坐标，接下来将直角坐标和地理位置坐标结合起来，进行外方位的确定。利用光束法就要建立在强大的理论基础上，除此之外，这种方法相比航带法和独立模型法的精确度更加高，这种方法能准确地进行测量、转化、计算，在很大程度上解决了航拍无人机测量系统带来的系统误差。 三、辅助空中三角测量技术应用 1、GPS辅助空中三角测量 GPS辅助空中三角测量方法就是将无人机摄影拍摄的相片的位置信息作为观测值，应用到后续的位置计算中去。利用GPS辅助空中三角测量方法一种是将定位系统装在无人机上，实时的将拍摄的位置信息记录下来，得到完整的数据；另一种就是在地面上设置GPS信号接收站，用测量系统进行数据记录，用一定的载波进行位置数据的记录，最后得到GPS位置信息。光束法的最大优势就是可以考虑到地面的观测点和控制点，这样就可以更加方便更加安全的利用无人机进入到复杂的地点，又或者是无法设置控制点的崎岖地段，更好地完成空间测量的任务 2、POS辅助空中三角测量 与GPS辅助空中三角测量有着异曲同工之处的POS辅助测量方法，主要的作用就是让无人机航拍能够最大程度的摆脱控制点，对于控制点的依赖会产生额外的费用，减少对于控制点的依赖，进而提高效率，为相关机构带来更大的经济效益。随着数字化时代的发展，很多的应用领域实现了数字自动化，POS辅助使用了数字自动化，将工作简单化，在减轻作业量的同时，更为数字自动化生产打下了基石。 四、数字空中三角测量 人们把应用到计算机视角的空中三角测量称之为数字空中三角测量，数字空中三角测量将计算机作为主要的测量转化设备，充分利用计算机将二维的坐标数据转化为三维的地理信息，建立一套与之相对应的视觉转化体系。这一体系主要包括图片的获取、对摄像的定位、特征的提取、匹配、确认位置等等。计算机对采集到的图像或者是照片进行特征性的选取，进行模拟计算，紧接着对于模型计算的结果与实际的环境位置参数进行对比，找到相对应的环境空间坐标。 五、地面像控测量 无人机摄影测量之后检验准确性的方式就是地面像控测量，早期的无人机航摄过程中加密精度会受到拍摄质量、环境因素、人为操作等的影响，尤其是对于控制点的依赖性较小时，对于平差的计算就变得更加的复杂繁琐，因此在进行地面像控测量时要选择合适的事物或者是地点作为控制点进行真正的实际平面测量，尽可能降低误差。 经过多次的实践证明，将GPS定位的坐标点作为参考值计算到平差单元中，能够减少地面像控所需选择的控制点数量，从而减小工作量。 六、空中三角测量的发展前景 在我国无人机市场发展滞缓的情况下，无人机应用到各个行业都具有局限性。随着无人机市场发展的越来越好，无人机遥感技术也就应用到了空中三角测量中。在今后的发展中还需技术人员进行技术探索与改进，由于外界或者是系统自身拍摄等因素带来的影响，系统误差在所难免，针对这种情况，要尽可能的消除误差带来的影响，从而提高精确度和质量。 另一方面还可以联机空中三角，实现实时的监控和数据分析，得到准确无误的数据。最后可以把关注点放在平差上，将无人机摄影技术收集得到的数据与其他区的平台进行联合数据处理，联合平差，这样可以稳定平差的计算值，提高精度。广大技术人员针对需要研究的部分，可以结合其他技术进行改进和创新，加强无人机摄影测量的实用性，使其在空中三角测量领域稳步发展。 结束语 随着无人机市场的不断发展，无人机摄影被应用到更多的领域，包括空中三角测量应用等，在众多的测量方法中，光束法的应用最为常见也是最高效的。辅助空中三角测量方法和数字空中三角测量方法运用光束法作为平差计算方法，采用GPS-POS的辅助测量能够有效的摆脱对于控制点的依赖进行数字化的测量和依赖，在一定程度上降低成本，提高经济效益，推进航空摄影在空中三角测量领域取得更大的突破。 参考文献： [1]方向,汪闩林.无人机倾斜摄影技术在城市三维建模中的应用探讨[J].中国水运.航道科技,2020(03):63-67. [2]李佃锋.无人机航空摄影测量在带状地形图测量中的应用[J].信息记录材料,2020,21(01):71-72. [3]徐勇.无人机航测在大比例尺地形图测绘中的应用探究[J].世界有色金属,2019(02):243+245. [4]李平生.试论无人机测绘数据处理关键技术及应用[J].科技创新与应用,2018(34):147-148. 本文来源：https://www.dywdw.cn/29b04305f321dd36a32d7375a417866fb94ac01e.html
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2023-04-06
