桐庐恒大园林工程有限公司
摘要:随着城市化建设的不断推进,使得基础工程项目建设不断增加,同时对工程测量要求也越来越高。无人机遥感测绘技术是航空遥感技术的新技术,因其灵活性好、操作简单,在工程测量中的应用越来越广泛。基于此,本文概述了无人机遥感测绘技术,阐述了无人机遥感技术的主要特征;对工程测量中的无人机遥感测绘技术应用进行了探讨分析。
关键词:无人机遥感测绘技术;特征;工程测量;应用
无人机遥感测绘技术又叫无人机航测遥感技术,凭借着其优势,发展速度很快,且应用范围越来越广泛,也带动了无人机产业的快速发展,不仅为工程测量工作带来了极大的便利,提供了良好的技术支持,还促进了我国经济和科学技术的快速发展。尤其是低空遥感技术的不断发展成熟,与无人机技术进行了完美的结合,实现了无人机的自动导航系统。
一、无人机遥感测绘技术的概述
无人机遥感测绘技术是一种借助无线电设备控制无人驾驶的飞行设备,进而快速获取信息的一种新技术,集合了无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、通讯技术、GPS差分定位技术等一系列高科技技术,实现了对于国土资源、自然环境等空间遥感信息的智能化、专业化、快速化处理,并能够对相关数据进行处理、建模和分析。整个无人机遥感测绘技术系统包含无人飞行器平台、高分辨率数码传感设备、GPS导航定位系统、数据处理系统等多个部分。
二、无人机遥感技术的主要特征
1、优势特征。(1)安全性和可靠性。近年科学技术突飞猛进,无人机遥感技术由此诞生。利用遥感系统的无人机已经参与多项研究,通过遥感能够很好的控制无人机,计算机技术与图像摄影技术以及无人机遥感技术相结合,能够很好的利用无人机进行测量工作,无人机不需要飞行驾驶员与地质科研人员在飞机上进行测量工作,从而提高了测量工作的安全性与可靠性。(2)数据处理费用少。无人机的控制系统相比于普通的航拍飞机较为简单,无人机的造价要低于普通的航拍飞机的5倍左右。由于无人机驾驶员只需在地面通过遥感系统来进行操作,因此无人机驾驶员的上岗执照的获取较为简单,使得驾驶员的上岗时间缩短。无人机通常采用的材料都是轻质量的碳纤维复合材料,其后期的维修、保养也较为简单便捷。由于无人机遥感技术是一种新型的技术,并且其搭载的影像处理设备相对较好,其数据处理的硬件配置要求相对较低,从而使得其数据的处理费用相比于普通的航拍飞机要减少许多。(3)高分辨率、多角度的影像。无人机搭载的数码成像设备都是一些新型、高精度的设备,能够从多个方向进行摄影成像,例如从垂直角度、倾斜角度和水平角度等。无人机在进行测量时,能够在航拍地点从多个尺度与角度进行拍摄,解决了建筑物的遮挡问题,从而使得测量的精度更高。
2、劣势特征。(1)传感器控制不够完善。普通的无人机由于技术的限制和要求,尚不能打在精度较高的传感器,这使得监测工作无法获取精度较高的信息和图像,无法满足大比尺的测绘要求。(2)飞行不够平稳。机体轻是无人机的一大优点,但同时由于无人机机体很轻,当飞行高度升高时,容易受高空风力的影响,从而导致无人机飞行不稳定,使影像不清晰。(3)对通讯系统的依赖性大。由于无人机是通过技术人员操作,利用传感器传递信号来实现和完成的,因此,无人机的控制程序对通讯系统的依赖程度很高。无人机对GPS和通讯系统的依赖使黑客很容易通过编码程序来干扰无人机的正常飞行,引发安全问题。
三、工程测量中的无人机遥感测绘技术应用分析
1、严格测绘影像资料的获取。工程测量时的无人机遥感技术应用过程中,首先要选择合适的飞行平台,飞行平台要根据地形地貌的特点进行适当的选择。
与传统的影像获取手段不同,无人机的飞行旋偏角大而像幅小,因此,在获取影像资料时,可以采用空中三角的测量技术,空中三角技术通过对拍摄进行纠正和修复,可以有效的防止拍摄中的漏洞。此外,无人机遥感技术在进行测绘影像资料的获取时,可通过采用曝光延迟拍摄补偿、转弯缓冲、飞行姿态控制等技术来实现。
2、采集测绘数据。无人机在采集测绘数据信息时,主要是运用自动加手动技术相结合,通过二者的结合,将不合格的测绘数据和信息进行清除,提高信息的有效性和准确性。同时,根据测量的数据和结果,通过单一模型定向操作。无人机遥感技术在进行定向操作时,要针对航行的路线进行定向分析,通过数据分析来确定航线是否正常,是否发生了弯曲,从而对航线进行操作,确保航线的精确度。
3、加强无人机拍摄数据处理。跟传统的数据采集的方式不同,无人机对数据的处理在数码影像的排列上不上规则的,因为无人机的飞行角度问题,俯仰角和旋偏角较大,影像堆叠度对比增大,这就导致容易产生影像变形的问题。为了得到高质量的影像,无人机搭载的数码相机一般都是变焦镜头。为此,可先对变焦镜头进行标定,再对标定结果进行分析,寻找不同焦段上相机内参数及畸变参数与焦距之间的内在关系,从而得到变焦相机快速标定和畸变改正的方法,就能充分利用相机的变焦功能,从而提升无人机的工作效率。
4、无人机遥感技术在突发事件应急处理中的应用。无人机遥感技术在工程测量中往往会遇到突发事件,例如地震、滑坡、泥石流以及其他地质灾害等。在突发事件的测量中,不能采取常规的方法进行测量工作,常规的测量方法周期较长,无法做到实时监控。举例来说,当山区发生地震时或其他地质灾害时,周围环境通常较为恶劣,因而无法有效进行地面监测工作,一旦遇到不良天气,也无法有效利用卫星遥感或航空遥控技术来获取灾区的实时影像,更不要说进行实时监控。而无人机遥感技术可以避免以上问题,无人机能够迅速进入灾区,实时动态监测,做到有效评估灾区的房屋坍塌情况及道路损害情况,为后续救灾工作提供可靠的数据和影像支持。
5、低空作业中无人机遥感技术的应用。在山体较高,无人机起降条件不稳定或云层较低,视线不好的情况下,使用无人机进行低空航拍遥感技术,不仅可以更快、更高效的获取影像资料,可以大大显现无人机遥感技术的优势。同时,进行低空无人机遥感测绘,可以广泛应用于城市建设、资源环境检测、应急事故救灾等工作。无人机遥感技术在低空作业中的应用越来越广泛和重要。比如当前研制成功的“无人飞艇低空航测系统”的应用,这种系统通过创新自检校、自稳定功能的组合特宽角低空数码相机系统,利用特殊设计的像片重叠关系和检校软件,有效纠正因轻薄机械形变引起的误差。并通过利用边缘视场补偿相机姿态角偏旋提高精度的方法,大大减轻了成像系统的整体重量。与传统的信息采集技术相比,在自动化方面的要求上无人机的要求更高,无人飞艇低空航测技术利用专门的数据处理软件,大大提升了无人机的自动化水平,从而明显提高了影像处理的清晰度和分辨度。
结束语
综上所述,由于无人机具有轻便灵活、操作简便等优势,使得无人机被越来越广泛的应用于城市建设、水土保持监测、防汛抗旱、应急突发事件等方面,无人机遥感测绘技术也在不断提高和成熟。因此需要在工程测量中广泛应用无人机遥感技术,来提高工程测量的精度,获取更清晰、质量更高的影像信息。
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