摘 要:无人机是近几年兴起的先进技术,其在很多行业领域得到广泛应用,并且取得良好成果。将其应用于摄影测量学课程实践教学中同样具有重要意义。基于此,本文首先分析无人机应用于摄影测量实践教学中的可行性,其次重点探讨其在实践教学中的具体运用策略,最后叙述其在实践教学中应用的保障体系和注意事项,希望给广大教师提供一些参考与借鉴。
关键词:无人机;摄影测量学;实践教学;运用策略
一、分析无人机参与摄影测量学实践教学可行性
从技术角度看,对于低空航空摄影测量需求,市场上消费级别无人机都可以进行满足,并且大部分摄影测量数据处理软件都对无人机数据校正和拼接给予支持。例如,大疆精灵系列无人机,摄影测量步骤包括校正影像拼接、规划航线、实地飞行等,最后将数字正射影像图和数字表面模型获取到。现阶段,支持大疆无人机影像的软件比较多,如Photo scan、One Button、Pix4d等,并且具有基本一致的数据处理程序[1]。
从人员角度看,此摄影测量实践教学团队中,具备相关飞行经验和操作证书的人员有三个,能够熟练操作无人机,完成航片采集任务。此外,能够有机结合摄影测量学理论和实践,还可以将理论知识融入数据采集和处理中,有利于学生深入理解理论知识。指导野外教学实践的教师比较多,能够为安全实践和实验效果提供保障。
从教学投入角度看,此种无人机是消费市场常见机型,具有较低硬件成本;同时具有十分简单的操作程序,学生能够在短时间内将基本操作和学习任务完成,投入的时间成本比较少。以学校已有的高性能计算机硬件资源为依托,可以对无人机影像处理需求进行很好满足,在摄影课程中引入之后,产生的成本比较低[2]。
二、无人机参与摄影测量学课程实践教学的运用
在摄影测量学课程实践教学中应用无人机意义重大,不仅调动学生积极性和热情,还能对实验室设备资源进行充分利用,借助科学合理的设计项目让学生主动参与实践活动,促进学生专业技能的提高。
(一)应用于摄影测量理论教学中
摄影测量学这门学科具有较强理论性,大大增加学生学习难度,使其产生畏惧心理,为了改变此种情况,必须促进学生学习兴趣的提高,这是上好此门课程的核心。在广大学生心中,其对无人机的评价比较高,认为其具有很高技术含量,此种仪器设备十分高大上。由此看来,在教学课堂中引入无人机,除了可以激发学生学习热情,还能降低理论知识难度。以摄影测量学中坐标系知识为例,通过对无人机的应用,可以将二者间联系直观表述出来,同时能够分析设置坐标系的原因。借助此种教学方法可以提高课堂教学趣味性,增强理论知识的生动性。另一方面无人机是当前摄影测量主要技术手段,其在测量领域的应用十分广泛。由此看来。有必要将无人机应用最新进展状况穿插于摄影测量理论中,有利于将学生注意力吸引过来,创造轻松、活跃课堂教学氛围。研究实践表明,讲解摄影测量理论知识时,通过科普无人机及其相关进展状况,能够提高学生学习兴趣[3]。
三、摄影测量实践教学中应用无人机的保障体系和注意事项
(一)保障体系
无人机摄影测量实践教学优秀团队组成人员均是学科骨干教师,他们具有十分丰富的教学与实践经验。借助编排出来的科学合理实践教材,理论支持实践教学模式、健全教学评价体系,可以为实践教学质量提供保障。无人机依托于摄影测量实践教学野外基地,每年都开展常态化教学实践。此基地位于低矮山地,与城市距离比较远,地形地貌为平原、山地、村落等,在开展无人机实训和调查工作时,选择森林、建筑、农田等不同地物。此课程的开展依靠学校专门设置的资金,当前已经购置6台小轻型无人机,并且有GPS、正版处理数据软件等在学院实验中心,可以为顺利开展实践教学工作提供保障[4]。
(二)注意事项
合法性与安全性是实施无人机摄影测量操作中需要注意的内容。近几年,中国民航已经将无人机管理条例颁布出来,进一步规范无人机飞行、安全、空域等。本课程中使用空机重量小于7kg的无人机,这是一种微型无人机,它在野外飞行过程中,操作人员负责其进入低空飞行的操作,不用申报。飞行过程中遵守相关规范,避免在大风天气或者干扰环境中飞行,操作十分平稳,飞行比较安全。并且最好在正午时间开展摄影测量作业,防止有大面积阴影产生。保持适当高度飞行,将障碍物避开。
结束语
总而言之,在摄影测量课程实践教学中应用无人机具有重要性和必要性,它能够对摄影测量学内容进一步丰富和完善。消费级无人机具有明显优势,具体包括小巧轻便,方便携带,简单操作程序,低廉成本,在摄影测量教学的数据采集平台中尤其适用。为了解决摄影测量实践教学中存在的问题,教师必须加强引导和启发,使学生的创造性、自主性得以激发出来,有机结合理论与实践,提高课程综合成效。摄影测量学是综合理论与实践的课程,文中有机结合理论教学与实践教学,有利于使摄影测量教学体系得到改进和优化,为高效率开展课程教学工作提供保障。
参考文献
[1]段祝庚,陈丰田,岳雄,等. 虚实结合无人机摄影测量实验教学改革与效果评价[J]. 实验室研究与探索,2021,40(10):201-205.
[2]柏春岚. 基于小型无人机的摄影测量实践教学探讨[J]. 北京测绘,2018,32(9):1112-1116.
[3]王丽美,王李娟,姜永涛,等. 测量型无人机辅助的摄影测量实践教学体系构建[J]. 南阳师范学院学报,2019,18(4):61-65.
[4]谭金,宇文旋,钱金菊. 基于多旋翼无人机单目序列影像的导线安全距离检测[J]. 电测与仪表,2020,57(5):107-112,124.