无人机作为测量师的工具
从三脚架和卡车到虚拟测量
自2011年以来,无人机系统(UAS)作为辅助测量设备的使用如雨后春笋。其分辨率高达1厘米,生成的图像可以高度自动化地生成详细的高程数据、正射影像和3D虚拟景观。然而,数据采集过程中效率的提高伴随着数据管理的挑战和数据处理工作,这往往被调查者低估。在这里,作者演示了测量师们如何在不影响特征提取质量的情况下,通过平衡大量数据量,使UAS技术在经济上可行。
采石场分布的gcp(红色)和检查点(黄色)。 |
现场测量员智能地选择线和点,以正确和经济地捕捉三维地形特征。他的主要任务是平衡细节水平(或点数)和质量。选择太多的点会增加成本,但是太少的点会影响完整性和准确性。找到合适的平衡依赖于人类站在地形中间分析地形的能力。实地调查直接产生矢量数据:点特征(如灯柱或物业角落),线特征(如沟渠顶部或道路中心),以及多边形(如物业地块和湖泊)。矢量数据需要在办公室进行最少的后处理,以获得指定的最终产品;野外工作本身是劳动最密集的部分。
虚拟测量
无人机测量不直接产生矢量数据。调查从飞行计划和航空调查开始,得到的数字图像覆盖选定的区域,分辨率大致相等。与实地调查不同,在航空调查中没有线和点被捕获。相反,这项工作必须在办公室进行,然后使用正投影照片和数字高程模型(DEM),这两者都可以使用适当的软件自动生成。
典型的几厘米的地面采样距离(GSD)会导致大量的数据,即使覆盖的区域只有几公顷。例如,2cm的GSD的结果是每平方米2500像素,相当于每公顷2500万像素。问题是如何在不损失质量的前提下,平衡数据量和特征提取效率。虚拟测量是这一挑战的解决方案。一个易于学习的用户界面允许智能、高效和准确的特征提取,从真实的可视化地形数据(图1)。
模型中的测量
虚拟测量是在一个与实际地形相似的三维模型中进行的。测量员可以通过点击鼠标来导航模型和测量点,就像他在一个地形点上放置一个测量杆一样。一个虚拟的环境显示了覆盖在DEM上的正射影像,并使景观可以从许多不同的视角观看。正射影像和数字高程模型的结合提供了许多优点
在虚拟景观中设计隔音屏障。 |
相比之下,单是正射影像的“提醒”数字化。通过改变视点可以获得感兴趣的特征的最佳视角,缩放和漫游可以可靠地解释和准确地测量地形特征。测量员可以轻松地移动或跳过房屋、树木、树篱和其他障碍物。此外,3D表示比传统的摄影测量方法更容易检测特征。与实地测量或常规摄影测量相比,该方法可以更好、更有效地识别和测量特征。
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