于瑞金
山东海盛海洋工程集团有限公司 ：257237
摘要：电力工程建设环境较为复杂,为提升项目建设质量,在项目初期阶段,应注重工程测量工作的有序开展。受测量环境、测量条件等因素的影响,传统电力工程测量手段的测量效率有限,且测量效率较低。基于此,无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中得到了深入应用,其有效地改变了电力工程测量模式,为电力工程项目建设和供电服务实现创造了有利条件。
关键词：无人机航空摄影;?测量技术;?电力工程;
无人机航空摄影测量是一种现代化的工程测量手段,实现其与电力工程测量的结合,可有效地提升无人机航空摄影测量的效率和质量。文章在阐述无人机摄影测量系统构成及测量原理的基础上,就无人机航空摄影测量的特点展开分析,同时指出该技术在电力工程测量中的具体应用,以实现无人机航空摄影测量技术与电力工程的深度融合,继而在保证工程项目测量效率的同时,满足电力工程建设需要。
1 无人机摄影测量系统构成及测量原理
1.1 无人机摄影测量系统构成
无人机摄影测量在当前工程测绘中发挥着重要作用。从结构组成来看,无人机摄影测量系统涵盖硬件、软件两部分。硬件系统不仅包含无人机、机载设备等内容,同时涉及地面站和传感系统等单元。软件系统包含航线设计系统、飞行控制系统、远程监控系统、航空摄影检查以及数据处理系统等重要组部分[1]。在实际测量中,无人机飞行平台、机载设备的应用为无人机摄影测量工作开展创造了基本的载体环境,在实际测量中,基于软件系统设计航线、航摄覆盖检查、数据实时传输等功能的实现,无人机测量系统平行飞行和程控姿态稳定性得以有效保证,有效地保证了无人机软件摄影测量的整体效率和质量。
1.2 无人机摄影测量的基本原理
使用无人机获得地面的影像资料是无人机摄影测量的基本工作原理。在实际测量中,无人机内部安装了机载计算机控制系统,同时配置多个传感器镜头,这些镜头处于不同的方向。无人机到达预定航道后,这些传感镜头就会不同角进行地面取像,准确获取同一地物的多项摄影数据,为后期数据联网平差处理奠定了基础。摄影测量中,无人机主要是通过无线遥感设备进行控制的。针对摄像机获取的资料,可在现代通信手段的支撑下,将其传输给地面站的数据处理系统,最终,经数据处理系统的系统分析和校正,确保了摄影测绘地形图的有效生成。在无人机摄影测量中,应就摄像机的精度进行合理控制。譬如,针对电力工程测量,工作人员多采用1∶2 000比例尺,该条件下,摄影机单镜头的像素数量多控制在2 000万像素以上,这有效地提升了摄影测量效果,满足了电力工程建设需要,并为电力线路路径规划和障碍规避创造力有利条件。
2 无人机航空摄影测量技术应用特征
2.1 摄影测量较为直观
近年来,无人机航空摄影测量技术在工程测绘中的应用不断深入,从测量过程来看,该技术利用摄影设备直接进行目标物测量,在电力工程测量规划设计中,无人机航空摄影测量能实现建设区域、周围区域地形资料的清晰捕获,为电力工程建设创造了有利条件。
2.2 摄影测量的高效性
相比于传统测量手段,无人机航空摄影测量具有测量过程简便、测量效率高的特点。在以往测量中,工程项目测量多采用人工测量方式,整个测量过程需要配置较多的人力、物力资源,且实际测量过程受地形、气候环境影响较大,影响了整体测量效率。而在无人机航空摄影测量技术体系下,整个测量由无人机完成。无人机测量设备可适应多种测量条件,不会受地形影响,同时实际测量过程自动化程度较高,有效地保证了测量过程的高效性,提升了测量结果的参考价值。
2.3 测量过程机动灵活
机动灵活是无人机航空摄影测量的重要特征。
一方面,航空摄影测量受地面环境等因素的影响较小,工作人员在较短的时间内即可借助航测设备获得较多的数据资料,充分保证测量数据的全面性。另一方面,当完成目标影像测量后,测量的影像数据会被即时传输到数据处理系统进行解算、处理,有效地满足了工程测量需要,确保测量过程的机动性、灵活性。
3 电力工程测量中无人机航空摄影测量技术的应用要点
3.1 注重测量区域合理规划
测量区域规划是电力工程项目测量准备的基本内容。在测量区域规划中,应确保测量范围正确,同时无测区遗漏问题。利用无人机航空摄影测量时,应在规划好的测量范围内进行测量,以确保测量结果的精准性。实际测量中,无人机在正常状态下的飞行时间多保持在1 h以内,并且无人机起飞和降落会花费一定的时间,故而用于实际拍摄的时间不会超过50 min。基于这一特征,在考虑无人机飞行速度、角度的基础上,应做好飞行标志的设置,确保无人机航拍设备在测区作业,确保航空摄影工作的有序开展[2]。
3.2 注重无人机航带设计
采用无机航空摄影测量技术进行工程测量时,其多为大比例尺测图。为保证测量的效率性,在实际测量中,还应注重无人机航带的有效设计。航带设计直接关系无人机起飞降落的次数和航摄图像完整性。电力工程测量中,无人机航空摄影技术的应用应结合无机机型做深入调整。一般情况下,无人机搭载平台不一,其航拍过程的规格设置也会存在差异。目前,DB-2型无人机在电力工程测量中的应用较多,在测量时,针对此类设备的应用,需关注其最大起飞重量、巡航飞行速度、最大飞行速度、飞行时间等要素的系统管理[3]。此外,为满足无人机航带控制需要,无人机航空摄影设备的应用还需考虑以下要求:其一,要求无人机航行速度需低于最大飞行速度,有效飞行时间需去除机身的爬升和降落时间,并留有一定时间余量。其二,根据爬升距离和测量精度的要求,其影像航向重叠度和旁向重叠度一般保持在70%和35%;完成初步测绘后,测绘人员会挑选2组影像参与后期的平差处理,这2组影响不仅要符合航测的姿态角度,同时覆盖信息需全面丰富。其三,在规划无人机航向并进行无人机设备使用时,应在晴朗无风的天气进行多次航拍测量,并选取最优数据,确保测量数据的准确性。
3.3 强化无人机PPK技术应用
无人机PPK(动态后处理差分)技术是将基准站与至少1台移动站接收的卫星载波相位观测量进行测量记录,测量完成后,将载波相位进行差分计算,形成虚拟的载波相位观测量值,然后进行坐标转换得到移动站的坐标信息。PPK是通过后续软件处理得到结算结果,不受通信距离限制,不需要任何链路,便能获得高精度结果,而且成本也较RTK低。RTK存在时延问题,会造成不规律的系统误差;PPK没有时延问题,能够保障解算精度。PPK技术具有作业距离长、工作效率高的特点,同时其可有效提升航空摄影测量的精度和稳定性。在电力工程中无人机航空摄影测量技术应用中,还应合理使用无人机PPK技术,为摄影测量工作提供技术支撑。一方面,在设备配置方面,应注重含PPK的高精度 GNSS接收机的有效设置,同时合理布设基准站接收机,实现卫星载波相位的有效观测。另一方面,在PPK技术体系下,还应规范化的进行数据处理,要求得到每张相片正确的位置信息后,需将获取的每张相片的外方位元素作为带权观测值参与摄影测量区域网平差处理,以此来保证相片定向的精细程度,为电力项目建设提供支撑。
4 结语
无人机航空摄影测量对于电力工程测量工作开展具有重大影响。实际测量中,工作人员只有系统认识到无人机航空摄影测量技术的应用原理和优势特征,然后注重测量过程中各个环节要点的有效把控,以实现无人机航空摄影测量技术与电力工程测量的深度融合,进而提升工程项目测量效率和质量,促进电力工程的有序发展。
参考文献
[1]王文江.刍议无人机航摄测量技术在电力工程测量中应用[J].轻松学电脑,2019(4):1.
[2]周函宇,吕凌宇,简学云,等.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].电力系统装备,2019(8):203-204.
[3]胡念念,孟敏.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的运用初探[J].低碳世界,2018(12):62-63.