无人机在地质工程测量测绘中的应用分析

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年28卷7期   作者:姜雅
[导读] 测量测绘是地质工程中重要的工作环节。在实际的工作中,
        【摘  要】测量测绘是地质工程中重要的工作环节。在实际的工作中,测绘测量方法具有着多样性。随着科学技术的快速展,无人机被越来越多地应用于测绘测量中。这不仅提升了测量测绘结果精准性,也提升了工作效率。本文分析了无人机在地质工程测量测绘中的具体应用。以期给相关工作者带来参考。
【关键词】无人机;地质工程;测量测绘;具体应用
        过往传统的人工测绘测量方法无论在数据精准性还是在测量效率上,都无法满足快速发展的现实需要。而无人机技术,在地质工程测绘测量中,具有着可高效地完成低空作业、飞行可靠性高、机体机翼不易发生失速或者偏离等诸多优势。通过将其应用于数据采集环节,则有效提升了信息的完整性与精准性。以下内容对无人机在地质工程测量测绘中的具体应用进行了相应阐述。
一、无人机在地质工程测量测绘中的优势
        (1)高监测率。在地质工程测量中,当遇到一些紧急情况时,可以将无人机应用于大面积监测区域,并在较短的时间内收集到该地区的图像信息。因此,高监测率成为无人机在地质工程测绘测量工作中的一大优势。
        (2)使用范围大。从系统构成来看,无人机技术涵盖了遥感信息收集系统与遥感信息处理系统。在地质工程测绘测量工作中,无人机技术的各个系统间可以实现高效融合,且各个系统实现了优势互补,确保了测绘测量工作效率与数据精准性。从外形来看,无人机体积较小,较为轻便,操作运行具有着灵活性,即使在一些活动空间较小的测量工作中,测绘测量工作人员也可以通过有效控制无人机的飞行高度或者飞行速度等来实现大范围的空中测量测绘工作。
        (3)数据分析效率高。相较于高分辨卫星影像而言,无人机分辨率地精准度可以浓缩到10到50厘米内。同时,无人机在飞行过程中收集数据速度较高,且数据收集更加全面。无人机在实际的测绘测量工作中所消耗的时间较短,且可以保证工作的连续性,甚至在遇到一些棘手的情况时,工作人员可以通过操控器实时调整无人机飞行状态。在遇到一些恶劣天气时,无人机也可以照常工作,且获得的数据分辨率不会受到任何影响。相较于过往传统的人为测绘测量,无人机技术将人为因素引起的数据失误率降到了最低,且数据处理起来更加便捷。
        (4)具有稳定的周期性。在地质工程测绘测量工作中,工作人员可以有效融合无人机系统、GIS与遥感技术等,以此快速地建立测绘应用,确保测绘。
        (5)减少测量测绘成本。无人机在测绘测量中的应用,大大降低了人工测绘测量方式中的成本投入。比如,在运用人工测绘测量方式时,测量人员往往将摄像机安装到飞机上展开测量工作。由于飞机体积较大,需要建设相应的起降场。这就无形当中增加了工作成本投入,且工作过程较为繁琐。无人机体型较小,无需搭载多余的机械设备,即可完成测绘测量工作。因此,有效减少了成本投入。
二、无人机在地质测量测绘工程中的具体应用
(一)借助无人机全面收集测量测绘数据
        无人机由多个系统共同构成,且各个系统所承担的任务各有不同。信息采集是无人机在测绘测量工作中的一项重要任务。在数据采集开始前,工作人员可以结合测量需要,凭借手动与自动方式对系统进行科学合理设计,确保无人机遥感技术可以高效地完成测量工作,并提升测量数据的精准性。借助无人机航拍系统,可以指挥无人机飞行到特定的测量测绘区域展开图像采集工作。信息传递系统则可以将无人机运行过程中的状态实时反馈给地面监测系统,进而有助于地面工作人员结合传输回来的画面来针对性地调整无人机飞行速度或者拍摄角度等。
(二)测绘地形图
        科学完善的地形图是工程规划与设计的重要前提。借助无人机,工作人员可以结合工程建设需要调整无人机拍摄画面的比例,并由相机拍摄出符合设计与规划需要的地形图。通过对传输回的地形图进行矢量化处理,以此获得建设地全面且精准的坐标信息。


(三)获得全面的土石方量信息
        无人机在飞行过程中的高度不是一成不变的。工作人员可以结合无人机的飞行高度推算出无人机的运行轨迹。通过将轨迹信息转化为高程值,并借助现代化的三维软件,即可以计算机全面的土石方量信息。
(四)进行信息处理
        数据信息采集、图像获取、整合处理信息等是地质测绘测量中无人机的应用作用。借助无人机遥感信息处理系统,无人机可以按照事先的设计方案对拍摄到的遥感图片进行预先处理,并整合所采集到的数据信息,并将不符合规定的数据筛选出来,以及优化合格数据。
        (五)有效设置飞行航线与测绘测量范围
       
        为了保证测量工作的顺利进行,工作人员需要结合现实工程测量需要设置无人机的飞行航线,并全面精准地规划地形特征、测量测绘范围、相继参数等。从一定程度来说,无人机飞行航线将直接影响到无人机的测量测绘轨迹,以及测量数据的精准性。从运行时间来看,一般无人机连续性飞行时间极限在一个小时,高效拍摄时间则需要控制在五十分钟之内。为了防止无人机出现运行障碍或者出现坠机,工作人员需要严格把控无人机连续飞行时间,并结合测量测绘工作需要有效规划无人机飞行航线。
        (六)科学合理编制测量测绘区域内的控制网
        控制网可以帮助工作人员逐步分解测量测绘工作任务。在编制控制网时,工作人员可以结合所采集到的测绘测量范围,制定出相应等级或者规模的控制网络,在控制网内设置相应的GPS坐标点,并对坐标系进行3D加工处理。在执行控制网时,工作人员需要确保路线计算与坐标核实的精准性,以此使得最终的测绘测量结果精准性得到有效提升[1]。
三、无人机在地质测量测绘中应用优化策略
        (一)提升测绘区域与航线划分的精准性
        由于无人机连续运行时间较短,为了保证测量测绘工作高效完成,地质工程测量测绘工作人员必须精准地划分测绘区域与测量测绘航线。换而言之,必须明确每部无人机所需负责的测量测绘范围。对于飞行航线而言,工作人员则需要结合测量测绘范围大小来有效规划无人机航线,将飞行过程中常见的错拍或者重拍现象有效规避掉,以此全面提升测量测绘效率与质量。
        (二)加强无人机性能维管力度
        无人机性能直接影响到测量测绘工作中无人机的工作质量与工作效率。因此,在将无人机投入使用前,工作人员需要全面检测无人机设备性能,并通过适当的调试工作,来保证无人机性能良好,且地面电台、通讯设备或者电源设备等设备状态符合测量测绘工作需要。
        四、结束语
        总之,随着我国社会经济的快速发展,人们对工程建设质量提出了更高要求。在地质工程中,测量测绘工作不仅可以为工程规划与设计提供充足的数据信息支持,也可以有效保证工程施工质量。在我国过往传统的测量测绘工作中,多采用人工方式,这不仅会耗费大量的人力、物力与财力,测量测绘结果精准性极易因人为失误出现大幅度降低。无人机因造型轻便、易于操作且技术水平较高等优势,被广泛应用于地质工程测量测绘中。以上内容分析了无人机在地质工程测量测绘中的优势、具体应用与应用优化策略。希望可以给相关人员带来参考价值,并促进我国地质工程测绘测量工作顺利开展。
        参考文献:
        [1]周杨森.浅谈无人机在地质工程测量测绘中的应用[J].大科技,2019(40):199-200.
        [2]何兴刚.无人机在地质工程测量测绘中的应用[J].江西建材,2019(7):56-57.
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