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摘要:随着新时代的发展,传统测绘技术已经无法满足测绘工作需求,以往阶段,一般采用人工测绘的方式,不仅效率较低,经常出现问题,而且在复杂的环境内,很难由人员进行测量,影响各项活动的开展。所以需要全面推动测绘技术的升级与发展。目前,虽然无人机遥感技术已经被应用于测绘工程测量工作中,但其使用方法并未得到普及,尚没有充分的发挥无人机遥感技术的作用,对此,必须顺应信息时代发展趋势,全面优化无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用方法。
关键词:无人机遥感技术;测绘工程;GPS测绘;方法应用;改进方向
当今科技的飞速发展,测绘技术已经从传统测绘发展为信息化测绘模式,测绘精度也得到了大幅度提升。当前使用范围最为广泛的测绘技术当属无人机遥感测绘技术,该技术以信息技术为支撑,能够全方位勘测区域结构,为工程建设提供详细的参考信息。然而,不可忽视的是,该技术在使用过程中依然存在一定的局限,如容易受外界因素的干扰、测绘数据处理功能须待优化等。本文将简单分析无人机遥感测绘技术的基本定义及其优缺点,并分层浅谈无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用方法。
1、无人机遥感技术综述
所谓无人机遥感技术是现代较为先进的技术手段之一。利用无线电设备控制无人机飞行,利用CPS、GIS等技术对特定区域进行扫描,获取相关信息。与传统的测绘方法相比,无人机遥感技术具有许多优点。首先,由于其结构简单、体积小、操作方便,环境对其影响不大,因此在任何条件下都能获得更准确的信息。其次,该技术应用后,可以在无人到达现场进行测量的情况下,远距离控制无人机获取相关信息,提高了测绘的安全性。第三,无论是无人机的建设,还是操作人员的培训,都不需要投入太多的成本和良好的经济效益。最后,当无人机飞行时,可以通过控制高度来改变测绘范围。位置越高,映射范围越大,但精度越低。位置越低,映射范围越小,但精度越高。通过两者的合作,可以直观地展示环境信息,有利于相关人员对环境的了解。正是由于它的优点,在工程建设、地质勘探等工作中得到了广泛的应用。
2、无人机遥感技术在测绘工程测量中应用的优势
2.1无人机遥感技术的概念
无人机遥感技术是指利用无人机获取相关测量数据,并将数据无线传输到研究人员的控制主机上。目前,无人机遥感技术在世界工程测绘中发挥着重要作用,特别是在采矿、城市规划设计、海洋养殖等需要地形测绘的行业中发挥着不可替代的作用。然而,就目前无人机遥感技术的发展而言,在飞行控制技术、传感器设计等方面还有许多需要改进的地方。图1为无人机的组成结构。
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图1无人机的各部分组成
2.2测绘工程测量的检测率更加高效
随着科学技术的不断发展,无人机遥感技术逐渐得到广泛应用,其不仅能节省大量的人力、物力和财力,还能得到更加精准的数据。无论是其数据的获取能力,还是数据的筛选能力以及分辨能力,都是具有明显优势的,可以为工作人员整理和汇集信息提供必要的帮助和支持。对于无人机遥感技术来说的话,在测绘工程当中进行具体的测量工作的时候,检测率是在整个检测过程当中需要被予以保证的一个方面,在面对一些比较紧急的测量时,传统的测量方式由于效率比较低,所以说往往会带来一些不良的连锁反应,而应用无人机遥感技术的话则可以很好的将这个问题加以解决,有效的提升测绘工程的检测率,提升解决的效果,确保测量结果的准确性和高效性,更好的将一些紧急事件加以解决。
2.3无人机遥感技术的监测尺度更大
为了有效的契合测绘工程测量不断提升的具体需要,无人机遥感技术也在不断的创新发展,就当前的应用优势来看的话,监测的尺度比较大并且也在不断的加以扩大,现在对于小范围的物体检测来说,无人机遥感技术已经实现了一个比较优化的监测结果,在实际的测绘过程当中,其测量范围的伸缩性和可控性也都相应的获得了提升,对于被检测的区域来说可以通过三维的形式来对其进行具体的展现,这样一来相关的工作人员就可以更直观的对监测到的景象进行观察。
2.4无人机遥感技术处理信息的速度更快
无人机遥感技术运用的是现代化的科学技术,可以搭建出一个测绘工程的信息网,工作人员可以在网络上迅速处理各类数据和信息,从而准确把握工程的实际情况。此外,工作人员还可以利用无人机遥感技术实时监控测量情况,保证测量信息的及时更新。如果地貌出现改变,或者道路发生变更,实时监控和计时的调整可以让测绘信息变得更加精准,无人机遥感技术对于目标区域相关信息的处理速度是比较快的,这样一来就在很大的程度上为信息采集的效率和图像的分辨率提供了有效的保证,这对于测绘工程的整体来说无疑会产生积极的促进作用,也产生了更高的应用价值。
3、无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用方法
3.1无人机遥感技术在城市规划测量中的应用
随着我国城市化的发展,城市化的规模也在不断扩大。然而,一些城市的最终建设也缺乏合理性。主要原因是城市规划设计过程中,城市规划者无法获得准确的城市测绘数据。城市规划设计中的设计者,因此,无人机遥感技术不仅可以获得准确的城市设计数据,而且可以保证在城市设计中形成城市数字模型,也可以通过无人机遥感技术在城市建设过程中拍摄的城市建设视频和图像的合理性和规范性判断,一旦研究人员通过图像和数据分析城市建设偏离设计要求,就可以对设计进行及时补救,确保城市的最大效益建设。此外,研究人员还可以通过调整无人机的射击角度和射击路线来提高空中数据的准确性。图2显示了从无人机遥感技术拍摄的城市规划原始数据到最终4D图像的过程。
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图2原始拍摄数据形成4D图像的过程
3.2精心布设测量网
全面优化无人机遥感测绘技术在测绘工程测量中的应用方案,首先要充分利用该技术精心布设测量网,努力提高测量网的精度,当代无人机遥感测绘技术能够将测量精度调整到毫米,非常细致。其次,无人机遥感测绘系统所配置的GPS技术有静态差分技术和动态差分技术之分,前者可以通过建立基站来分析测量数据,准确进行定位,后者属于一种载波相位差分技术,能够准确定位坐标。再次,如果工程施工中出现地基开裂或者梁体结构变形问题,用无人机遥感测绘技术布设测量网,实施全方位监测就能及时发现问题,无人机遥感测绘系统所配置的GPS技术能够立刻报警,从而及时解决问题,确保建筑工程的安全性。需要注意的是,确保工程测绘质量,全面做好工程变形监测工作,必须重视细化监测标准项目,细化监测指标,测绘工程监测项目如表1所示。
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此外,无人机遥感测绘系统所配置的GPS技术能够与测绘工程实体进行有机连接,对施工环境实施全方位测量,如果建筑工程出现了变更,就可以运用GPS技术获取相关数据以帮助工程管理人员调整施工方案。另一方面,要借助GPS技术根据当地地质环境、温度与湿度制定最佳施工方案,如果施工环境发生变化,特别是出现温度与适度变化,就必须立刻采取应对策略。测绘工程管理人员应借助GPS技术搜集气象信息,判断外在天气因素对混凝土结构层的影响,并根据所接收的信息内容调整施工方案。如果外在施工环境温度偏低,就要提醒施工技术人员控制好混凝土的入模温度,选用隔离保温材料制作而成的模具。
3.3在外业测绘中正确应用GPS测绘技术
GPS测绘技术在外业测绘中的应用主要体现在对建筑施工现场的重要施工点进行准确的定位,保障测量结果的准确性。简单来说就是在正式测量前,例如,某施工现场的地形相对较为复杂,同时边界还呈现出不规则的形状。在该区域进行信息的采集时,对实际现场进行系统的勘察,确定好关键测量点的位置,做好标记,或者通过搭建标架来开展下一步测量工作。同时还要标注出可能会影响到无人机传输信号的高压线网。然后,需要架设无线GPS安置设备,以此展开全方位观测,注意保持天线基座的稳定性,以免出现信号接收问题。其次,无人机遥感技术运用的都是一些无人机设备,要想最大程度提高数据的精准度与完整性,那么就需要工作人员在进行信息的采集前,确定好无人机的主要航线。在初期测绘过程中,无人机的航线需要略微偏离GPS定位边界线,在末尾的航线中也需适当偏向另一侧的边界线,这样才能最大程度保证测量结果的准确性与科学性
3.4促进信息技术与无人机遥感测绘技术的有机结合
无人机遥感测绘技术在工程测绘中最明显的特点就是实施布网,从而
对其区域环境面貌进行精确的测绘。例如在水利工程建设中,经常需要考虑引水工程的建设,使用无人机遥感测绘技术确定相应的施工基础点,然后使各点进行交会,以此形成一种网状的测绘结果,每一个网格中间的数据都有较高的精确度,从而提高其总体测绘数据的准确度。其次,对于结构复杂的测绘环境,必须努力促进信息技术和GPS测绘技术的有机结合,正确运用计算机软件制作精确的三维模型,全面收集重要信息,做好数据分析工作,绘制完整的图纸,并努力实现测绘信息的共享。需要注意的是,在社会信息化大背景下,测量数据的准确度也需要进一步的提升,对于大范围测绘工作,须正确使用GPS技术在建立CORS站,对所测区域数据进行实时采集,以便于随时绘制和修改图纸。
3.5优化实时动态测绘法在工程测绘中的应用方案
在信息时代,实时动态测绘法是无人机遥感测绘技术在工程测绘中颇为常用的测绘方法。在具体测绘工作中,会通过无线传输技术能够对建筑施工场地进行实时的监测,然后将其收集的信息传递给工程设计师,辅助他们核对并修改图纸,确保施工方案与图纸更符合工作需求。其次,要针对各种不确定性因素做好监督管理工作和相关预防工作。例如,在建筑施工中,由于自然环境的不确定性,难免会发生工程变形问题,对此,需要正确安装GPS接收器,以此借助卫星系统实现对建筑施工地的全方位监控,及时获取发生变形的地点,然后做出数据的重新测算,为施工现场的人员提供报警信息,预防重大施工事故的发生,也便于施工人员找出产生工程形变的原因,对其进行有效治理。
4、无人机遥感技术在测绘工程测量中的改进方向
4.1起降技术和抗风性能的改进
目前,虽然无人机遥感技术在各个领域发挥了重要作用,但为了提高无人机航拍的精度,进一步发挥其高效航拍的作用,航拍人员应进一步调整无人机遥感技术。例如,在对一些高原环境进行航拍的情况下,大型无人机在拍摄后可能找不到着陆环境,而小型无人机在航拍过程中可能受到高原气流的影响,导致航拍数据不准确或航拍图像重叠。为此,无人机遥感技术研究人员应及时研究无人机起降技术及其抗风性能,确保大、小型无人机在航拍过程中不受航拍环境的影响。
4.2传感器设计和飞行控制改进
由于无人机的体积有限,一些小型无人机无法安装精确的传感器,导致无人机航拍数据精度较低。同时,为了在数据测绘过程中获得准确的测绘结果,无人机操作员必须对无人机的飞行方向和航拍角度进行调整和控制。然而,目前的无人机控制方法大多比较复杂,例如飞行员水平不够将进一步影响数据测量的精度。因此,遥感技术研究者需要改进传感器的设计和飞行器的控制。
5、结语
综上所述,无人机遥感技术是依托于当前科技的发展而出现的一种新型的高科技技术,经过不断的实践证明,它在测绘工程的应用可以有效的提升测量的精度和效率,必须充分发挥无人机遥感技术优势,紧密融合GPS测绘技术,精心布设测量网,努力提高测量网的精度,做好外业测绘工作,架设好无线GPS安置设备,以此展开全方位观测,注意保持天线基座的稳定性,以免出现信号接收问题。无人机遥感技术需要在未来的发展过程当中不断的进行创新提高,大力的对这种技术加以普及,相关的工作人员不断的强化无人机操作技术,不断的促进测绘结果的精确性,促进整个测绘行业的健康稳定发展。
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