行業(yè)資訊
無人機大面積航測的四大難點
隨著無人機技術(shù)的發(fā)展、智慧城市建設不斷推進,數(shù)字孿生、城市影像、三維建模等概念愈發(fā)與城市建設緊密聯(lián)系起來,地理、空間信息應用推陳出新,逐漸從二維向三維演進。
為深入貫徹落實“數(shù)字中國”戰(zhàn)略,自然資源部在十四五”時期把推進三維實景中國建設作為“基礎測繪轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的重要任務之一,從商業(yè)上來說,這對于無人機航測領域和相關(guān)企業(yè)來說無疑是利好消息。但中國疆域廣袤,大面積實景建模也意味著更高難度的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)由于自然環(huán)境、技術(shù)發(fā)展、人才輸入等方面受限,無人機在大面積航測應用中,往往還存在諸多難點。
地理環(huán)境影響
一般來說,在進行大面積航測任務時,囊括的地形更加復雜,特別是在高原、平原、丘陵、山地等多種地形雜糅的地區(qū),視野盲區(qū)多、信號傳播不穩(wěn)定、高原空氣稀薄等因素,會導致無人機作業(yè)半徑受限、動力不足等,影響無人機作業(yè)。
氣候條件影響
大面積航測意味著需要更多的作業(yè)時間,無人機外業(yè)受氣候影響較大,不同時間作業(yè)采集的光線、色彩、動態(tài)景別狀態(tài)不同,會導致采集的數(shù)據(jù)不統(tǒng)一,內(nèi)業(yè)建模難度增加,甚至成果質(zhì)量不達標導致重新作業(yè)。
技術(shù)影響
無人機航測是一項涉及多個技術(shù)領域的綜合應用,它對機體結(jié)構(gòu)設計技術(shù)、機體材料技術(shù)、無線通信技術(shù)、飛行控制技術(shù)、人工智能和發(fā)動機技術(shù)等有較高的要求。當下各項技術(shù)參差不齊的發(fā)展態(tài)勢和多型無人飛行平臺與載荷集成度低的問題,一定程度上限制了無人機在大面積航測領域中的深度應用。
作業(yè)人員專業(yè)程度影響
由于大面積航測采集的數(shù)據(jù)量大、精度要求高,導致外業(yè)周期長、專業(yè)人才需求量大;內(nèi)業(yè)建模時需進行大區(qū)劃分、分塊計算、數(shù)據(jù)合并,數(shù)據(jù)計算量增加、容錯率降低。整個作業(yè)過程面臨更多的問題,所以需要作業(yè)人員有足夠豐富的內(nèi)外業(yè)經(jīng)驗,才能從容應對作業(yè)過程中遇到的各種情況。
針對上述問題,業(yè)內(nèi)也在積極采取一些可行性方法使其得到改善。
分區(qū)航測+多機隊同步作業(yè)
在實施大面積航測時,可以結(jié)合測區(qū)地形地貌、氣候、交通及無人機性能等要素,并考慮像控點布設與測量的合理性、無人機起降場地預設等因素,將測區(qū)劃分成多個規(guī)則的區(qū)域,同時派遣多機隊進行分區(qū)航測,縮短外業(yè)周期,降低氣候變化對數(shù)據(jù)采集的影響,減少時間成本。
提速+擴大單張拍攝面積
提高無人機飛行速度,同時縮短拍攝時間間隔,可以增加采集數(shù)據(jù)的有效時間,提升作業(yè)效率;另外,雖然無人機影像像幅較小,但我們可以利用加大傳感器尺寸的方式或多相機拼接技術(shù),來增大單張或單次拍攝照片的面積,以提升無人機單架次航攝總面積。當然這些也為無人機性能、無人機負載能力和相機研制提出了更高要求。
免像控+人工布設像控點相結(jié)合
由于無人機航攝大面積測區(qū)耗時較長,可將無人機免像控功能與人工布設像控點相結(jié)合,在地物特征不明顯區(qū)域等關(guān)鍵位置提前人工布設像控點,隨后在無人機航攝的同時進行像控點測量,這樣可以在保證數(shù)據(jù)準確的情況下,有效節(jié)約布設像控點和像控測量的時間,提高作業(yè)效率。
除此之外,無人機航測是一個專業(yè)性強、多學科交叉融合的領域,想要深入應用和發(fā)展,需加強無人機行業(yè)和測繪行業(yè)之間的信息交流,不斷吸納優(yōu)秀專業(yè)人才參與到大面積航測的實際應用中來,為其提供更專業(yè)的意見和豐富的經(jīng)驗。
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