隨著科技的進步和無人機行業的發展,無人機逐漸廣泛的運用于各行各業。隨著無人機在測繪領域的發展,無人機測繪正在逐漸替代傳統測繪方法,同時也給測繪工作者帶來了巨大的變革。
無人機航拍測繪是傳統航空攝影測量手段的有力補充,具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業成本低等特點,在小區域和飛行困難地區,高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢。目前無人機航測已經廣泛的運用于資源開發、應援救災、城市建設等方面,具有廣闊的前景。
主要流程
無人機航測外業主要流程有飛行準備階段、飛行作業階段、航測數據導出、布設控制點。
飛行準備階段
1.飛行前期準備
飛前檢查測試外出飛行時為了保證外出作業能夠順利進行,我們需要在作業前對無人機進行組裝、航電測試、檢查無人機配件,從而確保無人機在外出時能夠正常作業。
用電設備充電無人機航測作業時間一般在晴朗天氣的早上10點-16點左右,這段時間內光照充足,航片陰影少。為了不耽誤作業時間,需要提前對所有無人機的用電設備進行充電,包括無人機動力電池、電臺、遙控器、相機電池及操作地面站的電腦。充電完成后檢查各種電池是否滿電,再次檢查設備配件是否齊全并妥善存放。
2.資料準備
在進行無人機航測外業之前,需要結合各類有效數據,收集航攝區域的基礎資料,如地形圖、衛星影像等,了解航攝區域的地形地貌情況。確定航攝區域內是否存在部隊營區、機場,需要根據相關法律法規進行飛行報備。
3.起降點選取
根據不同的飛機機型考慮各方面的問題,首先在室內利用在線地圖資源了解航攝區域的衛星影像,找到合適的備選起降點;然后在飛行前進行現場踏勘,確認備選點的起降條件,是否滿足起降要求,并選定合適的起降點。起降點應盡量選取空曠的草地、荒地。
4.航線規劃
在外業飛行前,需要提前做好航線規劃。在確定航攝區域范圍線后,要結合前期選取的起降點對整個航攝區域進行劃分。保證各個飛行區塊之間無縫銜接,避免出現漏飛、重飛等情況,這對提高工作效率有很大的作用。
到達現場后,可以根據起降點的分布、現場地物、風速、風向、飛行時間等因素,對劃分好的區塊進行合并然后重新調整區塊劃分。分割好區塊后,如果現場風速較小,可以適當根據需要在手簿中調整風向,縮短無人機飛行時間。
飛行作業階段
起飛到達起降點之后,應仔細觀察起降點附近是否有高大地物,例如高樓、電塔等,在起降方向選取時可以通過選擇左盤旋或右盤旋以避開高大地物。
當現場風速較大時還需要考慮風向,調整發射和降落方向,盡量做到逆風起風,逆風降落,側風飛行。
設置起降點時要根據降落方向的地物情況來確定盤旋方向。按下彈射器開關時要大力快速,避免卡住。如若卡住,應及時插上保險銷,卸力以后重新設置發射架。
飛行控制飛機起飛后,我們要通過手簿實時觀測飛機的飛行參數,如電量、飛行時間、飛行高度等。在城市和建筑密集區,航攝區域備選起降點較少時,就會出現當前架次航攝區域與起降點距離很遠的情況。
因此,在起飛前設置合適的電臺斷開時間,并根據飛行時長在航攝區內選擇合適的地點提前去等待飛機,保證電臺能及時連上飛機,避免電臺斷開時間過長,出現飛機在航線未飛完時便自動返航的情況。
飛機在轉彎過程中容易出現信號斷開情況,因此等待點要選擇在交通便利、地勢開闊的地方,盡量選擇航程中段的航帶中部位置。
降落無人機可選擇盤旋降落或直線降落,由于盤旋降落對場地要求較高,通常我們會選擇直線降落。直線降落時,無人機的理論降落點位于設定的降落點沿降落方向左右15m、前后25m區域。在多次的飛行實踐中,主要是提前降落25~30m,因此在起降場地條件欠佳時需多加注意降落點的設置。
降落時,若飛機推遲降落,且設置的降落點后方有障礙物時,可以根據現場情況選擇拉網攔截。如果降落推遲太多,在飛機電池電量充足情況下可以取消降落,讓飛機回到原降落點附近盤旋,重新設定降落點后再降落。
5.航測數據導出
飛機降落后應及時拷貝飛行數據和照片,檢查照片質量是否符合要求,確認后再進行下一次飛行。當飛行架次較多時,需要注意照片命名,當照片到了9999號后相機會自動從0001繼續編號,如果不修改照片名,后期整體處理時會出現重名現象。導出數據后應即刻對本次飛行做相應的記錄,如區塊編號、飛行時間、照片數等,以便后期查漏補缺。
6.布設控制點
像控布設需要包括測區并均勻分布,攜帶網絡RTK功能及ppk功能無人機可根據實際情況減少50%-80%像控;像控布設要遵循標注清晰、視野開闊、均勻分布、覆蓋測區、像控位置固定、像控布設在無高差平面上的原則;同時還要以外業無人機能清晰明顯拍攝,內業能夠容易準確找到為標準。
航測優勢
無人機航測通過搭載高分辨率CCD數碼相機、激光掃描儀等機載遙感設備獲取信息,利用計算機處理圖像信息,并按照特定的精度要求制作圖像。
作業成本低
傳統的人工測量技術主要利用衛星測繪,就相同的測量區域而言,傳統的人工測量技術所需要的人員、地形測繪費用大概是無人機航測的10倍,工期則是無人機航測的2倍左右。
無人機航測設備使用壽命較長,維護成本較低,需要的工作人員較少,且效率較高,能夠有效減少戶外測量時間。
成果精度高
航測的實際測量精度可以達到1:1000,能夠獲取大量的地理信息數據。對于人工測量中難以到達的區域,常規測繪作業中常見的測點間隔過大等情況是影響地形成圖精度的主要因素,無人機航測可忽略大部分不利環境進行測繪作業,準確獲取測量區域地理信息數據。
目前的無人機航測設備都配備高清影像設備,在測繪作業中能夠快速清晰地獲取測量區域的地理信息數據,為地形成圖提供高精度的原始資料。
機動性強
傳統測繪現場作業時,其高程點需要人工到位測量,某些區域如地形險峻、河流湍急、濕地等區域,人工測量難以滿足測繪作業需求。而無人機具有機動性強、反應迅速等優勢,對操作場地和周邊氣候環境等方面的要求也較低,可以隨時隨地完成起飛作業任務,并根據現場實際信息接收情況,及時進行補測。