倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用探究
2020-03-11朱显明
朱显明
摘 要:基于现代化科学技术快速发展,推动水利工程迅速崛起,在水利工程测绘中应用倾斜摄影测量技术,提高测绘精确度,保证测绘质量,具有可参考性。基于此,本文就倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用优势进行阐述、分析倾斜摄影测量技术在水利工程测绘中的应用流程、探究倾斜摄影测量技术在水利工程测绘中具体应用情况,以期为水利工程建设提供技术支持。
关键词:倾斜摄影;测量技术;水利工程;工程测绘
引言:倾斜摄影测量技术,较比传统测量技术测绘精度高、成本低、易操作,当前倾斜摄影测量技术广泛应用在我国水利工程测绘中,推动水利工程项目建设向良性化方向发展。因此,相关工程部门,高度重视倾斜摄影测量技术的应用,以期充分利用倾斜摄影技术优势,提高工程测绘质量和效率,最大程度上提高工程建设品质,并为相关工程建设提供借鉴。
一、倾斜摄影测量技术在水利工程测绘中的应用流程
倾斜摄影测量技术在实际应用过程中,相关测绘人员需要严格按照测绘流程进行信息收集、整理,搭建信息模型,实现对图纸的绘制和校验,最终生成测绘报告。基于水利工程测绘区域地形复杂,在实际运用倾斜摄影测量技术过程中,测绘人员需要全面分析已经提取到的测绘图像,加强对影像资料的分析和判断,确保图像为彩色、分辨率符合实际测绘需要;同时,测绘人员需要对航向、旁向重叠度展开分析,确保相关流程满足水利工程实际测绘需要,加强对测绘误差的控制;通常,相关测绘人员需要就获取到的图像资料进行分析,包括清晰度、色差等,保证倾斜摄影测量技术应用的可行性,在影像拍摄前,检验和调整无人机高清摄像头,防止因拍摄盲区因素影响实际拍摄效果[1]。为提升工程测绘效果,相关测绘人员必须做好水文地质勘察工作,掌握基本的测绘信息,保证水利工程建设工作的全面性。
二、倾斜摄影测量技术在水利工程测绘中具体应用情况
(一)倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用优势
1.产生测绘原数据
水利工程建设中的倾斜摄影技术,可以产生测绘的原数據,为相关测绘人员提供参考和借鉴,并从构建的模型中提取辅助性的数据,如DEM、DSM等相关数据,将原数据导出后,可呈现出清晰化的数据匹配点云和高密度图像,为水利工程测绘数据参考,为复杂地形分析提供参考资料。相关测绘人员利用倾斜摄影测量技术连同RS遥感技术,从云端提取测绘的地形图,满足实际工程建设需要;同时,在倾斜摄影测量技术支持下,得到的测绘图像具有较高的分辨率,数据处理速率较快,获取到的航空影像较为清晰,相关测绘人员根据获取的信息,顺利制作数字线路规划图,构建数字高程模型,为水利工程后续的测绘和工程施工建设夯实基础。
2.提高测绘工作质量
将倾斜摄影测量技术应用在水利工程测绘中,测绘效率高,减少人工干预,测量结果更加精确。倾斜摄影测量技术的应用,实现超广角拍摄,通过无人机镜头调整,呈现加大的视场角,进而获取到不同角度的测量数据。同时,无人机倾斜摄影测量技术,机动性强,与GIS、GPS、RS技术混合使用,为水利工程生态建设提供有价值的数据信息。倾斜摄影测量技术在实际测绘中应用时,可操作性强,通过无人机飞行采集数据、拍下航空地形图像,清晰度高,据相关研究人员调查表示,航拍采集的影像数据分辨率低于5cm,24h内科获取1km2测量区域的信息数据,较高的数据分析、处理、传输能力,自动化程度高;为水利工程建设提供有价值的数据信息,相关测绘人员利用倾斜摄影测量技术,科学地计算,并搭建测量区的三维模型,模型支持信息数据编辑、量取、立体测绘图形等;测绘人员根据模型分析,得出结论,可快速做出判断,具有可参考价值,大大提高了水利工程测绘效率,为后期工程品质的提升夯实基础[2]。另外,在倾斜摄影测量技术运用下,测绘人员不断引进先进的现代化信息技术,实现了泛在测绘,支持随时随地创建地图,较高的测绘精度和效率,提高测绘工作效率,技术人员通过设置少量的参数便可完成测绘任务,今后泛在测绘仍是相关研究人员可重点探究的课题,确保进一步为水利工程测绘工作提供技术保障,扩大泛在测绘在水利工程测绘中的应用范围。
(二)工程应用
倾斜摄影测量技术是无人机空中飞行的一项高科技测量技术,在无人机上设置多个摄像头实现图像收集,支持不同角度的拍摄,包括倾斜和垂直拍摄,保证拍摄的影像信息完整、全面,避免盲区的出现,降低采集数据误差。以下就倾斜摄影测量技术在具体工程中的应用展开分析:
1.工程概况
以某水利工程项目建设为例,此水利工程在实际建设中设置了6台卧式双吸离心泵,工程单位结合工程实际制定了施工组织方案、施工设计说明、设计方案等,初步估算日平均输水量在2.23×105t,分别从两个方向向市区输水。为保证工程运行的可行性,工程单位安排了专业的测绘人员对相关工程信息进行勘察收集,利用倾斜摄影测量技术、BIM技术开展测绘工作;外采作业天气良好、无风,适合本次飞行航摄,实测的平面坐标系选用的是国家85水准高程系,地面与无人机高度在130m,相片POS数据为千寻网络RTK数据[3]。
2.倾斜摄影测量技术下的数据信息采集
相关测绘人员结果本工程项目实际,调用了六旋翼无人搭载无目倾斜高清相机,开展水利工程数据采集工作,需测绘面积在0.4km2;测绘人员根据被测区情况规划了无人机飞行高度及航线,设置了地面相对高度、航向的重叠率、飞行速度和方向,调整无人机镜头,保证作业安全性、可行性前提下,进行无人机航摄作业。
无人机航摄过程中,根据飞行方向、航线进行飞行,航线经由航飞软件自动生成,航摄的图像重叠度为80%,提供了近3000张照片。测绘人员得到照片信息后,借助倾斜摄影测量技术进行数据处理,对影像成果进行预处理,加强对影像质量的考察,进行图片筛选,校验影像资料无误后,开展三维重建处理,并在BIM技术支持下,相关测绘人员构建了三维立体模型,三维模型更接近真实场景,倾斜影像与垂直影像实现了对工程特征点和匹配数据对角度测量,加强对地面测量细节的补充,保证测量数据的真实性;测绘人员将无人机带回的各项信息数据录入到模型中,进行仿真场景的构建,全面分析和处理测绘信息数据,经过数据验证、碰撞,测绘人员从模型中提取有效的信息,如工程特征点和匹配、区块平差等,通过人工干预,展开大量的数据计算,反复验证数据、校验数据,整个模型构建过程中,测绘人员还运用到了“仿真软件”,加快数据指标参数的提取速率,提高了数据处理效率,得到水利工程测绘成果,最终得到模型质量报告,顺利完成水利工程测绘任务。
(三)技术展望
无人机倾斜摄影测量技术,支持三维模型重建,模拟场景真实,航摄到的影像图片高清、直观,测绘人员从模型中,可清晰化地观察到地貌、颜色、纹理、地理坐标属性等,技术应用成本较低,航摄灵活程度高。相关技术研究人员,仍需就倾斜摄影测量技术真实性、高效性、高性价比展开进一步的探索,推动倾斜摄影测量技术在更多领域中应用。
结论:综上所述,基于国民经济发展水平不断提升,各项先进的科学技术飞速发展,应用于水利工程中的倾斜摄影测量技术,作为综合性较强的技术手段,有效提高了工程测绘效率,在无人机高清摄像头支持下,提取到的数据信息、影像资料分辨率高,为水利工程建设提供数据支持,将倾斜摄影测量技术实际运用的具体工程中,测量成效显著,测量结果精确,保证工程建设品质,提高水利工程整体效益。
参考文献:
[1]陈天和.倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用[J].工程建设与设计,2020(18):229-230.
[2]耿霄雯.航空摄影测量在水利工程地形测绘中的应用[J].居舍,2020(11):37.
[3]侯健.倾斜摄影测量在水利工程测绘中的应用[J].住宅与房地产,2020(05):238.
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